CN108746861A - 锂电池极耳裁切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源生产技术领域。锂电池极耳裁切机，包括机架及其上的升降送料装置、进料输送带装置、上料搬运机械手装置、空料盘平移装置、移料装置、定位夹紧台、扫描组件、OCV测试装置、不良品输送带装置、极耳裁切装置、裁切检验装置、下料搬运机械手装置和成品出料装置。该锂电池极耳裁切机的优点是自动完成电池上料、电池扫描、OCV测试、极耳裁切、裁切检验和电池装回料盘操作，操作简单加工效率高。

Description

锂电池极耳裁切机

技术领域

本发明涉及新能源生产技术领域，尤其是锂电池极耳的裁切设备。

背景技术

锂电池装配过程中，锂电池极耳焊接后需要进行极耳裁切操作，包括电池上料、极耳裁切、裁切检验等步骤，电池上料之前电池放置在料盘内，电池被取走后，料盘通过人工或设备进行回收，即料盘被取出极耳裁切机，待极耳裁切、裁切检验等操作完成后，合格品电池被送出极耳裁切机，然后通过人工或者其它设备再将合格电池放入料盘，进行后续加工。现有锂电池极耳裁切机存在的不足是操作麻烦，加工效率低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种全自动完成电池上料、电池扫描、OCV测试、极耳裁切、裁切检验和电池装回料盘操作的锂电池极耳裁切机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：锂电池极耳裁切机，包括机架及其上的升降送料装置、进料输送带装置、上料搬运机械手装置、空料盘平移装置、移料装置、定位夹紧台、扫描组件、OCV测试装置、不良品输送带装置、极耳裁切装置、裁切检验装置、下料搬运机械手装置和成品出料装置；

升降送料装置包括送料架、顶升机构、第一电机、第一带传动组件、主动滚轮、送料皮带、挡料板、第一气缸、分离楔块和第一红外传感器；送料架固定设置在机架上，顶升机构位于送料架下方；第一电机固定设置在送料架上；主动滚轮安装在送料架上，第一电机通过第一带传动组件连接主动滚轮；送料皮带缠绕在主动滚轮上；挡料板上设置有方便料盘进出的内翻折边和阻止料盘沿送料皮带走动的外翻折边；第一气缸的伸缩端连接分离楔块；第一气缸通过第一气缸安装座固定设置在送料架上；送料架和挡料板上安装有用于检测料盘的进料情况的第一红外传感器；

顶升机构包括丝杠、传动器、第一升降架、第二电机、限位标尺和遮光片；传动器固定设置在机架上，第二电机连接传动器，丝杠安装在传动器内，传动器带动丝杠升降；丝杠上端与第一升降架相连；第一升降架上平板前端设置有凸起，第一升降架的立柱通过直线轴承安装在机架上；限位标尺固定设置在机架上，限位标尺上设有限位传感器，限位标尺与固定安装在第一升降架立柱上的遮光片共同控制顶升机构的升降高度；

进料输送带装置包括进料架、第三电机、第二带传动组件、进料皮带、调节导板、第二气缸和定位推板；进料架固定设置在机架上，第三电机固定安装在进料架上，第三电机通过第二带传动组件连接滚筒转轴；调节导板用螺栓固定安装在进料架；第二气缸固定设置在进料架上，第二气缸伸缩端与定位推板相连接，定位推板位于进料皮带上方；

上料搬运机械手装置包括搬运支架、第四电机、第三带传动组件、第一线性导轨组件、同步带夹紧块、横移板、第三气缸和第一吸盘组；搬运支架固定设置在机架上，第四电机固定设置在搬运支架上；第三带传动组件安装在搬运支架上，第四电机输出轴连接第三带传动组件；横移板通过第一线性导轨组件安装在搬运支架上；同步带夹紧块安装在横移板上；第三气缸竖直安装在横移板上，第三气缸伸缩端与第一吸盘组相连接，第一吸盘组上安装有用于吸取电池和空料盘的吸盘；

空料盘平移装置进料端与上料搬运机械手装置衔接，空料盘平移装置出料端与下料搬运机械手装置衔接；

空料盘平移装置包括平移输送架、第五电机、第四带传动组件、平移滚筒、平移输送带、料盘侧挡板、第二红外传感器、第二升降架和第三气缸；平移输送架固定设置在机架上，第五电机和平移滚筒安装在平移输送架上，第五电机通过第四带传动组件相连接平移滚筒，平移输送带缠绕在平移滚筒上；料盘侧挡板固定安装在平移输送架两端；第二红外传感器安装在平移输送架上，第二红外传感器用于控制料盘上升的高度；第二升降架通过移动轴承安装在机架上，第三气缸固定安装在机架上，第三气缸伸缩端与第二升降架相连接，第二升降架位于出料端料盘侧挡板下方；

移料装置包括移料搬运支架、第一移动模组、第二限位传感器、第四气缸、第二线性导轨、升降安装板、第二吸盘架和移料吸盘；移料搬运支架固定设置在机架上，第一移动模组横向固定设置在移料搬运支架上，第一滑板c在第一移动模组上移动，第四气缸竖直固定设置在第一滑板上；升降安装板通过第二线性导轨安装在第一滑板上，第四气缸的伸缩端与升降安装板相连接，第四气缸带动升降安装板上下运动；第二限位传感器分别设置在第一滑板和升降安装板上，第二限位传感器用于限定升降安装板升降的位置；第二吸盘架设置在升降安装板上，多个移料吸盘设置在第二吸盘架上；

定位工作台是三个，即第一定位工作台、第二定位工作台和第三定位工作台，三个定位工作台排列成直线，且该直线与平移输送架平行；扫描组件和OCV测试装置位置对应第一定位工作台，极耳裁切装置位置对应第二定位工作台，裁切检验装置位置对应第三定位工作台；

定位夹紧台包括定位台板、第三红外传感器、第五气缸、滚轮架、滚轮和夹紧机构，定位台板固定设置在安装台板上；第三红外传感器设置在定位台板下方，第三红外传感器用于检测电池是否到位；第五气缸通过折板安装在定位台板下方，滚轮架用于安装滚轮，第五气缸伸缩端连接滚轮架；夹紧机构分别固定在定位台板两侧边，夹紧机构用于夹紧电池；

夹紧机构包括翻折杆、翻折杆安装座、夹紧卡边、移动轨、凸头销轴和第一弹簧；翻折杆的转轴配合安装在翻折杆安装座中，翻折杆安装座上端固定设置在定位台板的下表面上，夹紧卡边通过螺钉安装在移动轨上；凸头销轴一端有凸头，另一端固定设置在移动轨中，翻折杆安装座通过移动副配合安装在凸头销轴中；第一弹簧处于凸头和翻折杆安装座之间的头销轴上；

扫描组件包括立柱、连接杆、夹紧块和扫描头，立柱固定设置机架上，夹紧块夹紧连接杆，扫描头通过安装在夹紧块上；

OCV测试装置包括一层底座、二层底座、立式支座、第八气缸、电极接触部件、受压毛毡和第一调节螺钉；一层底座底部固定设置在机架上，二层底座通过螺栓组安装在一层底座上，立式支座通过螺栓组安装在二层底座上；两个第八气缸竖直固定设置在立式支座上，第八气缸是上下相向设置的两个，上方的第八气缸底部的伸缩端连接电极接触部件，电极接触部件包括两个金属接触极；下方的第八气缸顶部的伸缩端连接受压毛毡，电极接触部件与受压毛毡处于同一纵向直线上；

不良品输送带包括第六电机、第五带传动组件、第四红外传感器、输送皮带和不良品输送架；不良品输送架固定安装在机架上，第六电机设置在不良品输送架上，第六电机通过第五带传动组件带动输送皮带运动；第四红外传感器安装在不良品输送架两端；

极耳裁切装置包括安装立座、废料收集盒、第九气缸、第三线性导轨、裁切刀安装板、升降切刀、固定切刀、调节底板和第二调节螺钉；调节底板分为上层调节底板和下层调节底板，下层调节底板固定在机架上，上层调节底板和下层调节底板通过第二调节螺钉相连，通过第二调节螺钉调节上层调节底板和下层调节底板之间的位置；安装立座安装在上层调节底板上；废料收集盒设置在安装立座内；第九气缸固定安装在安装立座上，裁切刀安装板通过第三线性导轨竖直安装在安装立座上，第九气缸伸缩端与裁切刀安装板连接；升降切刀安装在裁切刀安装板上，固定切刀安装在安装立座下端，升降切刀与固定切刀相对应布置；

裁切检验装置包括检验支架、二维度调节座、CCD检测相机、第三调节螺钉、遮光罩、光源、第十气缸和下压架；检验支架设置在二维度调节座上，二维度调节座设置在机架上；CCD检测相机通过燕尾槽安装在检验支架上，由第三调节螺钉调节CCD检测相机在检验支架上的高度；遮光罩设置在检验支架上，光源安装在检验支架下方，光源与CCD检测相机正对；第十气缸固定设置在检验支架上，第十气缸伸缩端与下压架相连接，下压架通过移动副配合安装在检验支架上；

料搬运机械手装置包括下料龙门支架、第二移动模组、第三移动模组、第十一气缸固定板、第十一气缸和第二吸盘组；下料龙门支架设置在机架上，第二移动模组设置在下料龙门支架上，第三移动模组固定安装在第二移动模组的第一移动板上，第十一气缸固定板设置在第二移动模组的第二移动板上；第十一气缸固定设置在第十一气缸固定板上，第十一气缸伸缩端与第二吸盘组相连接；

成品出料装置包括出料架、出料顶升机构、出料电机、出料带传动组件、出料气缸、出料分离楔块和出料皮带；出料架固定设置在机架上，出料顶升机构位于出料架中间的下方位置，出料顶升机构与升降送料装置的顶升机构结构相同；出料电机设置在出料架上，第一带传动组件包括主动同步轮、同步带、从动同步轮和滚轮，滚轮安装在出料架上，出料皮带绕在滚轮上，出料电机通过出料带传动组件带动出料皮带运动；出料气缸的伸缩端连接出料分离楔块，出料气缸和出料分离楔块是两组，两个出料分离楔块等高度相对布置，出料皮带处于两个出料分离楔块之间。

作为优选，升降上料装置用于放置载有锂电池的料盘，升降上料装置位于进料输送带装置和空料盘平移装置之间；进料输送带装置用于输送待加工的电池；上料搬运机械手装置用于将升降送料装置料盘中的电池搬运到进料输送带装置中，以及将升降送料装置的空料盘搬运到空料盘平移装置中；空料盘平移装置用于输送空料盘；定位工作台用于定位放置待加工的锂电池；移料装置用于将进料输送带装置中的电池搬运到定位夹紧台中、电池在定位夹紧台之间的搬运、电池从定位夹紧台到不良品输送带装置中的搬运；扫描组件用于扫描电池上的条码，OCV测试装置用于测试电池的开路电压；不良品输送带装置用于运出电压不合格和极耳裁切不合格的电池；极耳裁切装置对电池进行极耳裁切；裁切检验装置电池进行极耳裁切后形状检测操作；下料搬运机械手装置用于将空料盘平移装置中的空料盘搬运到成品出料装置中，以及将定位夹紧台上的电池合格品搬运到成品出料装置的空料盘内；成品出料装置将装载了电池合格品的料盘运出。

作为优选，第一气缸和分离楔块是两组，两个分离楔块等高度相对布置，送料皮带处于两个分离楔块之间，分离楔块位于挡料板的缺口处。

作为优选，第一线性导轨组件包括通过移动副配合的滑座和滑轨。

作为优选，相邻移料吸盘之间的间距与相邻定位夹紧台之间的距离相同。

作为优选，不良品输送带装置包括两条平行的不良品输送带，分别是极耳裁切不合格输送带和电压不合格输送带。

采用了上述技术方案的锂电池极耳裁切机，进料输送带装置用于输送待加工的电池；上料搬运机械手装置用于将升降送料装置料盘中的电池搬运到进料输送带装置中，以及将升降送料装置的空料盘搬运到空料盘平移装置中；空料盘平移装置用于将空料盘输送到下料搬运机械手装置下方；三个定位工作台用于定位放置待加工的锂电池，在该处分别实现OCV测试、极耳裁切和裁切检验工序；移料装置用于将进料输送带装置中的电池搬运到定位夹紧台中、电池在定位夹紧台之间的搬运、电池从定位夹紧台到不良品输送带装置中的搬运；OCV测试装置与扫描组件对应第一定位工作台，扫描组件用于扫描电池上的条码，获取该产品的相应数据，并将后续开路电压测试值对应到该电池，OCV测试装置用于测试该定位夹紧台上电池的开路电压；不良品输送带装置有两条平行的流水线，分别用于运出电压不合格和极耳裁切不合格的电池；极耳裁切装置对应第二定位工作台，对设置在其上的电池进行极耳裁切；裁切检验装置对应第三定位工作台，对设置在其上的电池进行极耳裁切后形状检测操作，不合格品由移料装置搬运到不良品输送带装置中；下料搬运机械手装置位置对应不良品输送带装置，下料搬运机械手装置用于将空料盘平移装置中的空料盘搬运到成品出料装置中，以及将定位夹紧台上的电池合格品搬运到成品出料装置的空料盘内；成品出料装置将装载了电池合格品的料盘运出。该锂电池极耳裁切机的优点是自动完成电池上料、电池扫描、OCV测试、极耳裁切、裁切检验和电池装回料盘操作，操作简单加工效率高。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。

图2为升降送料装置的爆炸结构示意图。

图3为顶升机构的爆炸结构示意图。

图4为进料输送带装置的爆炸结构示意图。

图5为上料搬运机械手装置的爆炸结构示意图。

图6为空料盘平移装置的爆炸结构示意图。

图7为移料装置的爆炸结构示意图。

图8为定位夹紧台的爆炸结构示意图。

图9为夹紧机构的爆炸结构示意图。

图10为扫描组件的爆炸结构示意图。

图11为OCV测试装置的爆炸结构示意图。

图12为不良品输送带装置的爆炸结构示意图。

图13为极耳裁切装置的爆炸结构示意图。

图14为裁切检验装置的爆炸结构示意图。

图15为下料搬运机械手装置的爆炸结构示意图。

图16为成品出料装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图16对本发明做进一步描述。

如图1-16所示，锂电池极耳裁切机，包括机架14及其上的升降送料装置1、进料输送带装置2、上料搬运机械手装置3、空料盘平移装置4、移料装置5、定位夹紧台6、扫描组件7、OCV测试装置8、不良品输送带装置9、极耳裁切装置10、裁切检验装置11、下料搬运机械手装置12和成品出料装置13。

升降上料装置1用于放置载有锂电池的料盘，增加工作容量，升降上料装置1位于进料输送带装置2和空料盘平移装置4之间；进料输送带装置2用于输送待加工的电池；上料搬运机械手装置3用于将升降送料装置1料盘中的电池搬运到进料输送带装置2中，以及将升降送料装置1的空料盘搬运到空料盘平移装置4中；空料盘平移装置4用于输送空料盘，在后面工序中用于收集成品；定位工作台6是三个，即第一定位工作台、第二定位工作台和第三定位工作台，三个定位工作台6用于定位放置待加工的锂电池，在该处分别实现OCV测试、极耳裁切和裁切检验工序；移料装置5与进料输送带装置2相衔接，移料装置5用于将进料输送带装置2中的电池搬运到定位夹紧台6中、电池在定位夹紧台6之间的搬运、电池从定位夹紧台6到不良品输送带装置9中的搬运；OCV测试装置8与扫描组件7对应第一定位工作台，扫描组件7用于扫描电池上的条码，获取该产品的相应数据，并将后续开路电压测试值对应到该电池，OCV测试装置8用于测试该定位夹紧台6上电池的开路电压；不良品输送带装置9有两条平行的流水线，分别用于运出电压不合格和极耳裁切不合格的电池；极耳裁切装置10对应第二定位工作台，对设置在其上的电池进行极耳裁切；裁切检验装置11对应第三定位工作台，对设置在其上的电池进行极耳裁切后形状检测操作，不合格品由移料装置5搬运到不良品输送带装置9中；下料搬运机械手装置12位置对应不良品输送带装置9，下料搬运机械手装置12用于将空料盘平移装置4中的空料盘搬运到成品出料装置13中，以及将定位夹紧台6上的电池合格品搬运到成品出料装置13的空料盘内；成品出料装置13将装载了电池合格品的料盘运出。

如图2、图3和图4所示，升降送料装置1包括送料架15、顶升机构16、第一电机17、第一带传动组件18、主动滚轮19、送料皮带191、挡料板192、第一气缸193、分离楔块194和第一红外传感器195；送料架15固定设置在机架14上，顶升机构16位于送料架15中间的下方位置，所述的顶升机构16可以实现升降；第一电机17固定设置在送料架15上，第一带传动组件18包括主动同步轮、同步带和从动同步轮；主动滚轮19安装在送料架15上，第一电机17通过第一带传动组件18连接主动滚轮19，实现动力传递；送料皮带191缠绕在主动滚轮19上，送料皮带191为两侧窄带，中间留空供顶升机构16工作；挡料板192上设置有方便料盘a进出的内翻折边和阻止料盘a沿送料皮带191走动的外翻折边，具体是挡料板192左端和上端设置有外翻折边，方便料盘a进出，挡料板192右端设置有内翻折边，用于阻止料盘a沿送料皮带191走动；第一气缸193的伸缩端连接分离楔块194，第一气缸193和分离楔块194是两组，两个分离楔块194等高度相对布置，送料皮带191处于两个分离楔块194之间，分离楔块194位于挡料板192的缺口处；第一气缸193通过第一气缸安装座196固定设置在送料架15上；送料架15和挡料板192上安装有用于检测料盘a的进料情况的第一红外传感器195。

升降送料装置1在工作时，第一电机17带动送料皮带191向右移动，料盘叠放在送料皮带191上，当料盘a到达最右端被挡料板192挡住后，第一电机17停止转动，顶升机构16开始工作，顶起料盘a，当最高层的料盘被第一红外传感器195检测到后，顶升机构16停止工作，第一气缸193开始伸长，带动分离楔块194相靠近运动，由于分离楔块194端部设置有斜度，从而使得最上层的料盘a被分离，使得在上料搬运机械手装置3工作时不会挤压下层的料盘a。

顶升机构16包括丝杠161、传动器162、第一升降架163、第二电机164、限位标尺165和遮光片166；传动器162固定设置在机架14上，第二电机164连接传动器162，丝杠161安装在传动器162内，传动器162带动丝杠161升降；丝杠161上端与第一升降架163相连；第一升降架163上平板前端设置有凸起，第一升降架163的四根立柱通过直线轴承167安装在机架14上；限位标尺165固定设置在机架14上，限位标尺165上设有限位传感器168，限位标尺165与固定安装在第一升降架163立柱上的遮光片166共同控制顶升机构16的升降高度。

顶升机构16在工作时，由第二电机164驱动，带动第一升降架163上下运动，从而顶起料盘，升降高度由限位标尺165控制。

进料输送带装置2包括进料架21、第三电机22、第二带传动组件23、进料皮带24、调节导板25、第二气缸26和定位推板27；进料架21固定设置在机架14上，第三电机22固定安装在进料架21上，第三电机22通过第二带传动组件23连接滚筒转轴28，实现传递动力；调节导板25用螺栓固定安装在进料架21，可以调节左右距离，以适应不同尺寸的电池，调节导板25一端开有斜度以适应电池b进入；第二气缸26固定设置在进料架21上，第二气缸26伸缩端与定位推板27相连接，定位推板27位于进料皮带24上方。

进料输送带装置2在工作时，第三电机22驱动进料皮带24向左运动，载动设置在其上的电池b沿左侧调节导板25运动，到达进料皮带24末端后，第三电机22停止工作，第二气缸26伸长，带动定位推板27向左推动电池b，使之靠紧在调节导板25上，从而定位修正。

如图5所示，上料搬运机械手装置3包括搬运支架31、第四电机32、第三带传动组件33、第一线性导轨组件34、同步带夹紧块35、横移板36、第三气缸37和第一吸盘组38；搬运支架31固定设置在机架14上，第四电机32固定设置在搬运支架31上；第三带传动组件33安装在搬运支架31上，第四电机32输出轴连接第三带传动组件33；横移板36通过第一线性导轨组件34安装在搬运支架31上，第一线性导轨组件34包括通过移动副配合的滑座和滑轨；同步带夹紧块35安装在横移板36上，具体是同步带夹紧块35与第三带传动组件33的同步带相夹紧，实现动力的传递；第三气缸37竖直安装在横移板36上，第三气缸37伸缩端与第一吸盘组38相连接，第一吸盘组38上安装有用于吸取电池b和空料盘a的吸盘；

上料搬运机械手装置3在工作时，第四电机32带动横移板36来回移动，由第三气缸37带动第一吸盘组38上下移动，由此实现第一吸盘组38在竖直平面内二维移动，实现将升降送料装置1料盘中的电池搬运到进料输送带装置2中，以及将升降送料装置1的空料盘搬运到空料盘平移装置4中。

空料盘平移装置4进料端与上料搬运机械手装置3衔接，空料盘平移装置4出料端与下料搬运机械手装置12衔接。

如图6所示，空料盘平移装置4包括平移输送架41、第五电机42、第四带传动组件43、平移滚筒44、平移输送带45、料盘侧挡板46、第二红外传感器47、第二升降架48和第三气缸49；平移输送架41固定设置在机架14上，第五电机42和平移滚筒44安装在平移输送架41上，第五电机42通过第四带传动组件43相连接平移滚筒44，平移输送带45缠绕在平移滚筒44上；料盘侧挡板46固定安装在平移输送架41两端，用于规范料盘a的叠放；第二红外传感器47安装在平移输送架41上，第二红外传感器47用于控制料盘上升的高度；第二升降架48通过移动轴承安装在机架14上，第三气缸49固定安装在机架14上，第三气缸49伸缩端与第二升降架48相连接，第二升降架48位于出料端料盘侧挡板46下方。

空料盘平移装置4在工作时，由上料搬运机械手装置3将空料盘搬运到进料端即左端料盘侧挡板46中落下，由第五电机42带动平移输送带45向右移动，载动设置在其上的空料盘，当空料盘a运到最右端后，第五电机42停止工作，第三气缸49伸长，带动第二升降架48托着料盘上升至被第二红外传感器47检测到后停止，等待被下料搬运机械手装置12吸取。

如图7所示，移料装置5包括移料搬运支架51、第一移动模组52、第二限位传感器53、第四气缸54、第二线性导轨55、升降安装板56、第二吸盘架57和移料吸盘58；移料搬运支架51固定设置在机架14上，第一移动模组52横向固定设置在移料搬运支架51上，第一滑板c在第一移动模组52上移动，第四气缸54竖直固定设置在第一滑板b上；第二线性导轨55包括通过移动副配合连接的滑轨和滑座，升降安装板56通过第二线性导轨55安装在第一滑板b上，第四气缸54的伸缩端与升降安装板56相连接，第四气缸54带动升降安装板56上下运动；第二限位传感器53分别设置在第一滑板b和升降安装板56上，第二限位传感器53用于限定升降安装板56升降的位置，即最高点位置和最低点位置；第二吸盘架57设置在升降安装板56上，多个移料吸盘58设置在第二吸盘架57上，相邻移料吸盘58之间的间距与相邻定位夹紧台6之间的距离相同。

移料装置5在工作时，安装在第二吸盘架57上的移料吸盘58由第一移动模组52实现横向移动，由第四气缸54实现纵向移动,由吸盘吸取待加工电池；将进料输送带装置2中的电池搬运到定位夹紧台6中、将电池在定位夹紧台6之间的搬运、将电池从定位夹紧台6到不良品输送带装置9中的搬运。

定位工作台6是三个，即第一定位工作台、第二定位工作台和第三定位工作台，三个定位工作台6排列成直线，且该直线与平移输送架41平行。扫描组件7和OCV测试装置8位置对应第一定位工作台，极耳裁切装置10位置对应第二定位工作台，裁切检验装置11位置对应第三定位工作台。

如图8和图9所示，定位夹紧台6包括定位台板61、第三红外传感器62、第五气缸63、滚轮架64、滚轮65和夹紧机构66，定位台板61固定设置在安装台板14上；第三红外传感器62设置在定位台板61下方，第三红外传感器62用于检测电池b是否到位，从而控制第五气缸63工作。第五气缸63通过折板47安装在定位台板61下方，滚轮架64用于安装滚轮65，第五气缸63伸缩端连接滚轮架64；夹紧机构66分别固定在定位台板61两侧边，夹紧机构66用于夹紧电池b。当第五气缸63伸长时，带动滚轮65上升，从而使夹紧机构66工作。

夹紧机构66包括翻折杆661、翻折杆安装座662、夹紧卡边663、移动轨664、凸头销轴665和第一弹簧666；翻折杆661的转轴配合安装在翻折杆安装座662中，翻折杆安装座662上端固定设置在定位台板61的下表面上，夹紧卡边663通过螺钉安装在移动轨664上，可选择左右孔位，适应不同大小的电池；凸头销轴665一端有凸头，另一端固定设置在移动轨664中，翻折杆安装座662通过移动副配合安装在凸头销轴665中；第一弹簧666处于凸头和翻折杆安装座662之间的头销轴665上，第一弹簧666受压套装在凸头销轴665上，不受外力状态下，夹紧卡边663。

夹紧机构66在工作时，当滚轮65上升时，推动翻折杆661绕轴顺时针转动，从而推动夹紧卡边663向右侧移动，使得放置区域变大，当锂电池b放上后，第五气缸63收缩，夹紧机构66在第一弹簧666的作用下复位，从而夹紧电池，使之定位，便于其它装置精准工作。

如图10所示，扫描组件7包括立柱71、连接杆72、夹紧块73和扫描头74，立柱71固定设置机架14上，夹紧块73夹紧两根相位成垂直的连接杆72，扫描头74通过安装在末端的夹紧块73上。

扫码装置7使用时，可以手动调节扫描头74的位置，使之对准进料输送带装置2中电池上的条码，扫描条码后获取该规格电池的参数值，与实际测试值对比判断出是否合格。

如图11所示， OCV测试装置8包括一层底座81、二层底座82、立式支座83、第八气缸84、电极接触部件85、受压毛毡86和第一调节螺钉87；一层底座81底部固定设置在机架14上，二层底座82通过螺栓组安装在一层底座81上，一层底座81和二层底座82的位置可以调节，立式支座83通过螺栓组安装在二层底座82上，可通过调节螺栓调节该方向的距离，由此可以改变立式支座83在水平面的坐标；两个第八气缸84竖直固定设置在立式支座83上，第八气缸84是上下相向设置的两个，上方的第八气缸84底部的伸缩端连接电极接触部件85，电极接触部件85包括两个金属接触极88；下方的第八气缸84顶部的伸缩端连接受压毛毡86，电极接触部件85与受压毛毡86处于同一纵向直线上。

OCV测试装置8使用时，上方的第八气缸84驱动金属接触极88下降，金属接触极88和电池b的极耳接触，通过处理器测出该电池的开路电压，为后续分选分档提供数据参考；受压毛毡86与电极接触部件85在竖直方向对应，受压毛毡86的作用是为了防止电极接触部件85下降时压坏待检电池的极耳；OCV测试装置8在工作时，整个装置的位置由第一调节螺钉87调节后固定，使之对应第一个定位夹紧台6；第八气缸84伸长，分别带动电极接触部件85下降和受压毛毡86上升，接触电池b的极耳，测试出该电池的开路电压，不合格产品则予以剔除，由移料装置5搬运至不良品输送带装置9运出。

如图12所示，不良品输送带装置9包括两条不良品输送带，分别是极耳裁切不合格输送带和电压不合格输送带。

不良品输送带包括第六电机911、第五带传动组件912、第四红外传感器913、输送皮带914和不良品输送架915；不良品输送架915固定安装在机架14上，第六电机911设置在不良品输送架915上，第六电机911通过第五带传动组件912带动输送皮带914运动；第四红外传感器913安装在不良品输送架915两端。

不良品输送带装置9在工作时，当右端第四红外传感器913检测到电池b后，结合检测的结果控制第六电机911带动输送皮带914是否向左运动，若不合格则载动电池b向左运动，当左端第四红外传感器913检测到电池b后第六电机911停止工作，取下不合格电池b；极耳裁切不合格输送带用于输送极耳裁切不合格的电池，电压不合格输送带用于输送电压不合格的电池。

如图13所示，极耳裁切装置10包括安装立座101、废料收集盒102、第九气缸103、第三线性导轨104、裁切刀安装板105、升降切刀106、固定切刀107、调节底板108和第二调节螺钉109；调节底板108分为上层调节底板和下层调节底板，下层调节底板固定在机架14上，上层调节底板和下层调节底板通过第二调节螺钉109相连，通过第二调节螺钉109调节上层调节底板和下层调节底板之间的位置；安装立座101安装在上层调节底板108上；废料收集盒102设置在安装立座101内部，废料收集盒102用于收集切割下来的极耳废料；第九气缸103固定安装在安装立座101上，裁切刀安装板105通过第三线性导轨104竖直安装在安装立座101上，第九气缸103伸缩端与裁切刀安装板105连接；升降切刀106安装在裁切刀安装板105上，固定切刀107安装在安装立座101下端，升降切刀106与固定切刀107相对应布置。

极耳裁切装置在工作时，整个装置的位置可由第二调节螺钉109调节后固定，极耳裁切装置10对应第二定位夹紧台6。第九气缸103的伸缩带动升降切刀106上下升降，电池的两极耳放置在升降切刀106和固定切刀107之间，从而实现切断，边角料掉入废料收集盒102完成收集。

如图14所示，裁切检验装置11包括检验支架111、二维度调节座112、CCD检测相机113、第三调节螺钉114、遮光罩115、光源116、第十气缸117和下压架118；检验支架111设置在二维度调节座112上，二维度调节座112设置在机架14上，检验支架111的位置可以调节；CCD检测相机113通过燕尾槽安装在检验支架111上，由第三调节螺钉114调节CCD检测相机113在检验支架111上的高度；遮光罩115设置在检验支架111上，遮光罩115用于遮光以提高拍摄的环境亮度，光源116安装在检验支架111下方，光源116与CCD检测相机113正对；第十气缸117固定设置在检验支架111上，第十气缸117伸缩端与下压架118相连接，下压架118通过移动副配合安装在检验支架111上。

裁切检验装置11在工作时，先由第十气缸117伸长，带动下压架118下降，压住电池极耳，防止极耳由于机器的运作而抖动，从而影响检测的精度，电池b处于在光源116和CCD检测相机113之间，由光源116照亮电池b的极耳，再通过CCD检测相机113接受图像，进行分析是否合格。

如图15所示，下料搬运机械手装置12包括下料龙门支架121、第二移动模组122、第三移动模组123、第十一气缸固定板124、第十一气缸125和第二吸盘组126；下料龙门支架121设置在机架14上，第二移动模组122设置在下料龙门支架121上，第三移动模组123固定安装在第二移动模组122的第一移动板127上，第十一气缸固定板124设置在第二移动模组122的第二移动板128上；第十一气缸125固定设置在第十一气缸固定板124上，第十一气缸125伸缩端与第二吸盘组126相连接。

下料搬运机械手装置12在工作时，由第二移动模组122和第三移动模组123共同控制第二吸盘组126横纵二维移动，由第十一气缸125伸长带动第二吸盘组126下降接近电池，实现吸取，下料搬运机械手装置12用于将空料盘平移装置4出料端的空料盘搬运到成品出料装置13中，以及将第三定位夹紧台6上的电池合格品搬运到成品出料装置13的空料盘内。

如图16所示，成品出料装置13与升降送料装置1结构相同。

成品出料装置13包括出料架131、出料顶升机构132、出料电机133、出料带传动组件134、出料气缸135、出料分离楔块136和出料皮带137；出料架131固定设置在机架14上，出料顶升机构132位于出料架131中间的下方位置，出料顶升机构132与升降送料装置1的顶升机构16结构相同；出料电机133设置在出料架131上，第一带传动组件18包括主动同步轮、同步带、从动同步轮和滚轮，滚轮安装在出料架131上，出料皮带137绕在滚轮上，出料电机133通过出料带传动组件134带动出料皮带137运动，出料皮带137为两侧窄带，中间留空供出料顶升机构132工作；出料气缸135的伸缩端连接出料分离楔块136，出料气缸135和出料分离楔块136是两组，两个出料分离楔块136等高度相对布置，出料皮带137处于两个出料分离楔块136之间。

成品出料装置13工作时，料盘a由下料搬运机械手装置12搬运过来，放置在出料顶升机构132上，然后检验合格的电池由下料搬运机械手装置12搬运过来，放置在料盘a上，料盘放满电池后，出料顶升机构132下降一个料盘的高度，叠放第二个料盘，继续前述操作，料盘叠放到一定高度后，出料电机133通过出料带传动组件134带动出料皮带137运动，将料盘及其上的合格电池运出。

锂电池极耳裁切机工作时，由升降送料装置1实现料盘中电池的弹匣式上料，电池由上料搬运机械手装置3搬运到进料输送带装置2实现进料，搬空的空料盘由上料搬运机械手装置3搬运到空料盘平移装置4中，由空料盘平移装置4运到成品出料装置13附近的下料搬运机械手装置下方，由并下料搬运机械手装置12搬运至成品出料装置13上。移料装置5实现：进料输送带装置2中的电池搬运到定位夹紧台6中、电池在定位夹紧台6之间的搬运、电池从定位夹紧台6到不良品输送带装置9中的搬运；扫描组件7扫描电池表面条码后获取相应参数；OCV测试装置8测试出电池的电压，判断是否合格，不合格产品由第一条不良品输送带装置9运出；极耳裁切装置10对电压合格的电池极耳进行裁切，而后由裁切检验装置11检验是否裁切合格，不合格产品由第二条不良品输送带装置9运出，合格品放置由下料搬运机械手装置12搬运到成品出料装置13的料盘中，由成品出料装置13运出。

Claims (6)

1.锂电池极耳裁切机，其特征在于包括机架（14）及其上的升降送料装置（1）、进料输送带装置（2）、上料搬运机械手装置（3）、空料盘平移装置（4）、移料装置（5）、定位夹紧台（6）、扫描组件（7）、OCV测试装置（8）、不良品输送带装置（9）、极耳裁切装置（10）、裁切检验装置（11）、下料搬运机械手装置（12）和成品出料装置（13）；

升降送料装置（1）包括送料架（15）、顶升机构（16）、第一电机（17）、第一带传动组件（18）、主动滚轮（19）、送料皮带（191）、挡料板（192）、第一气缸（193）、分离楔块（194）和第一红外传感器（195）；送料架（15）固定设置在机架（14）上，顶升机构（16）位于送料架（15）下方；第一电机（17）固定设置在送料架（15）上；主动滚轮（19）安装在送料架（15）上，第一电机（17）通过第一带传动组件（18）连接主动滚轮（19）；送料皮带（191）缠绕在主动滚轮（19）上；挡料板（192）上设置有方便料盘a进出的内翻折边和阻止料盘a沿送料皮带（191）走动的外翻折边；第一气缸（193）的伸缩端连接分离楔块（194）；第一气缸（193）通过第一气缸安装座（196）固定设置在送料架（15）上；送料架（15）和挡料板（192）上安装有用于检测料盘a的进料情况的第一红外传感器（195）；

顶升机构（16）包括丝杠（161）、传动器（162）、第一升降架（163）、第二电机（164）、限位标尺（165）和遮光片（166）；传动器（162）固定设置在机架（14）上，第二电机（164）连接传动器（162），丝杠（161）安装在传动器（162）内，传动器（162）带动丝杠（161）升降；丝杠（161）上端与第一升降架（163）相连；第一升降架（163）上平板前端设置有凸起，第一升降架（163）的立柱通过直线轴承（167）安装在机架（14）上；限位标尺（165）固定设置在机架（14）上，限位标尺（165）上设有限位传感器（168），限位标尺（165）与固定安装在第一升降架（163）立柱上的遮光片（166）共同控制顶升机构（16）的升降高度；

进料输送带装置（2）包括进料架（21）、第三电机（22）、第二带传动组件（23）、进料皮带（24）、调节导板（25）、第二气缸（26）和定位推板（27）；进料架（21）固定设置在机架（14）上，第三电机（22）固定安装在进料架（21）上，第三电机（22）通过第二带传动组件（23）连接滚筒转轴（28）；调节导板（25）用螺栓固定安装在进料架（21）；第二气缸（26）固定设置在进料架（21）上，第二气缸（26）伸缩端与定位推板（27）相连接，定位推板（27）位于进料皮带（24）上方；

上料搬运机械手装置（3）包括搬运支架（31）、第四电机（32）、第三带传动组件（33）、第一线性导轨组件（34）、同步带夹紧块（35）、横移板（36）、第三气缸（37）和第一吸盘组（38）；搬运支架（31）固定设置在机架（14）上，第四电机（32）固定设置在搬运支架（31）上；第三带传动组件（33）安装在搬运支架（31）上，第四电机（32）输出轴连接第三带传动组件（33）；横移板（36）通过第一线性导轨组件（34）安装在搬运支架（31）上；同步带夹紧块（35）安装在横移板（36）上；第三气缸（37）竖直安装在横移板（36）上，第三气缸（37）伸缩端与第一吸盘组（38）相连接，第一吸盘组（38）上安装有用于吸取电池b和空料盘a的吸盘；

空料盘平移装置（4）进料端与上料搬运机械手装置（3）衔接，空料盘平移装置（4）出料端与下料搬运机械手装置（12）衔接；

空料盘平移装置（4）包括平移输送架（41）、第五电机（42）、第四带传动组件（43）、平移滚筒（44）、平移输送带（45）、料盘侧挡板（46）、第二红外传感器（47）、第二升降架（48）和第三气缸（49）；平移输送架（41）固定设置在机架（14）上，第五电机（42）和平移滚筒（44）安装在平移输送架（41）上，第五电机（42）通过第四带传动组件（43）相连接平移滚筒（44），平移输送带（45）缠绕在平移滚筒（44）上；料盘侧挡板（46）固定安装在平移输送架（41）两端；第二红外传感器（47）安装在平移输送架（41）上，第二红外传感器（47）用于控制料盘上升的高度；第二升降架（48）通过移动轴承安装在机架（14）上，第三气缸（49）固定安装在机架（14）上，第三气缸（49）伸缩端与第二升降架（48）相连接，第二升降架（48）位于出料端料盘侧挡板（46）下方；

移料装置（5）包括移料搬运支架（51）、第一移动模组（52）、第二限位传感器（53）、第四气缸（54）、第二线性导轨（55）、升降安装板（56）、第二吸盘架（57）和移料吸盘（58）；移料搬运支架（51）固定设置在机架（14）上，第一移动模组（52）横向固定设置在移料搬运支架（51）上，第一滑板c在第一移动模组（52）上移动，第四气缸（54）竖直固定设置在第一滑板b上；升降安装板（56）通过第二线性导轨（55）安装在第一滑板b上，第四气缸（54）的伸缩端与升降安装板（56）相连接，第四气缸（54）带动升降安装板（56）上下运动；第二限位传感器（53）分别设置在第一滑板b和升降安装板（56）上，第二限位传感器（53）用于限定升降安装板（56）升降的位置；第二吸盘架（57）设置在升降安装板（56）上，多个移料吸盘（58）设置在第二吸盘架（57）上；

定位工作台（6）是三个，即第一定位工作台、第二定位工作台和第三定位工作台，三个定位工作台（6）排列成直线，且该直线与平移输送架（41）平行；扫描组件（7）和OCV测试装置（8）位置对应第一定位工作台，极耳裁切装置（10）位置对应第二定位工作台，裁切检验装置（11）位置对应第三定位工作台；

定位夹紧台（6）包括定位台板（61）、第三红外传感器（62）、第五气缸（63）、滚轮架（64）、滚轮（65）和夹紧机构（66），定位台板（61）固定设置在安装台板（14）上；第三红外传感器（62）设置在定位台板（61）下方，第三红外传感器（62）用于检测电池b是否到位；第五气缸（63）通过折板（47）安装在定位台板（61）下方，滚轮架（64）用于安装滚轮（65），第五气缸（63）伸缩端连接滚轮架（64）；夹紧机构（66）分别固定在定位台板（61）两侧边，夹紧机构（66）用于夹紧电池b；

夹紧机构（66）包括翻折杆（661）、翻折杆安装座（662）、夹紧卡边（663）、移动轨（664）、凸头销轴（665）和第一弹簧（666）；翻折杆（661）的转轴配合安装在翻折杆安装座（662）中，翻折杆安装座（662）上端固定设置在定位台板（61）的下表面上，夹紧卡边（663）通过螺钉安装在移动轨（664）上；凸头销轴（665）一端有凸头，另一端固定设置在移动轨（664）中，翻折杆安装座（662）通过移动副配合安装在凸头销轴（665）中；第一弹簧（666）处于凸头和翻折杆安装座（662）之间的头销轴（665）上；

扫描组件（7）包括立柱（71）、连接杆（72）、夹紧块（73）和扫描头（74），立柱（71）固定设置机架（14）上，夹紧块（73）夹紧连接杆（72），扫描头（74）通过安装在夹紧块（73）上；

OCV测试装置（8）包括一层底座（81）、二层底座（82）、立式支座（83）、第八气缸（84）、电极接触部件（85）、受压毛毡（86）和第一调节螺钉（87）；一层底座（81）底部固定设置在机架（14）上，二层底座（82）通过螺栓组安装在一层底座（81）上，立式支座（83）通过螺栓组安装在二层底座（82）上；两个第八气缸（84）竖直固定设置在立式支座（83）上，第八气缸（84）是上下相向设置的两个，上方的第八气缸（84）底部的伸缩端连接电极接触部件（85），电极接触部件（85）包括两个金属接触极（88）；下方的第八气缸（84）顶部的伸缩端连接受压毛毡（86），电极接触部件（85）与受压毛毡（86）处于同一纵向直线上；

不良品输送带包括第六电机（911）、第五带传动组件（912）、第四红外传感器（913）、输送皮带（914）和不良品输送架（915）；不良品输送架（915）固定安装在机架（14）上，第六电机（911）设置在不良品输送架（915）上，第六电机（911）通过第五带传动组件（912）带动输送皮带（914）运动；第四红外传感器（913）安装在不良品输送架（915）两端；

极耳裁切装置（10）包括安装立座（101）、废料收集盒（102）、第九气缸（103）、第三线性导轨（104）、裁切刀安装板（105）、升降切刀（106）、固定切刀（107）、调节底板（108）和第二调节螺钉（109）；调节底板（108）分为上层调节底板和下层调节底板，下层调节底板固定在机架（14）上，上层调节底板和下层调节底板通过第二调节螺钉（109）相连，通过第二调节螺钉（109）调节上层调节底板和下层调节底板之间的位置；安装立座（101）安装在上层调节底板（108）上；废料收集盒（102）设置在安装立座（101）内；第九气缸（103）固定安装在安装立座（101）上，裁切刀安装板（105）通过第三线性导轨（104）竖直安装在安装立座（101）上，第九气缸（103）伸缩端与裁切刀安装板（105）连接；升降切刀（106）安装在裁切刀安装板（105）上，固定切刀（107）安装在安装立座（101）下端，升降切刀（106）与固定切刀（107）相对应布置；

裁切检验装置（11）包括检验支架（111）、二维度调节座（112）、CCD检测相机（113）、第三调节螺钉（114）、遮光罩（115）、光源（116）、第十气缸（117）和下压架（118）；检验支架（111）设置在二维度调节座（112）上，二维度调节座（112）设置在机架（14）上；CCD检测相机（113）通过燕尾槽安装在检验支架（111）上，由第三调节螺钉（114）调节CCD检测相机（113）在检验支架（111）上的高度；遮光罩（115）设置在检验支架（111）上，光源（116）安装在检验支架（111）下方，光源（116）与CCD检测相机（113）正对；第十气缸（117）固定设置在检验支架（111）上，第十气缸（117）伸缩端与下压架（118）相连接，下压架（118）通过移动副配合安装在检验支架（111）上；

料搬运机械手装置（12）包括下料龙门支架（121）、第二移动模组（122）、第三移动模组（123）、第十一气缸固定板（124）、第十一气缸（125）和第二吸盘组（126）；下料龙门支架（121）设置在机架（14）上，第二移动模组（122）设置在下料龙门支架（121）上，第三移动模组（123）固定安装在第二移动模组（122）的第一移动板（127）上，第十一气缸固定板（124）设置在第二移动模组（122）的第二移动板（128）上；第十一气缸（125）固定设置在第十一气缸固定板（124）上，第十一气缸（125）伸缩端与第二吸盘组（126）相连接；

成品出料装置（13）包括出料架（131）、出料顶升机构（132）、出料电机（133）、出料带传动组件（134）、出料气缸（135）、出料分离楔块（136）和出料皮带（137）；出料架（131）固定设置在机架（14）上，出料顶升机构（132）位于出料架（131）中间的下方位置，出料顶升机构（132）与升降送料装置（1）的顶升机构（16）结构相同；出料电机（133）设置在出料架（131）上，第一带传动组件（18）包括主动同步轮、同步带、从动同步轮和滚轮，滚轮安装在出料架（131）上，出料皮带（137）绕在滚轮上，出料电机（133）通过出料带传动组件（134）带动出料皮带（137）运动；出料气缸（135）的伸缩端连接出料分离楔块（136），出料气缸（135）和出料分离楔块（136）是两组，两个出料分离楔块（136）等高度相对布置，出料皮带（137）处于两个出料分离楔块（136）之间。

2.根据权利要求1所述的锂电池极耳裁切机，其特征在于升降上料装置（1）用于放置载有锂电池的料盘，升降上料装置（1）位于进料输送带装置（2）和空料盘平移装置（4）之间；进料输送带装置（2）用于输送待加工的电池；上料搬运机械手装置（3）用于将升降送料装置（1）料盘中的电池搬运到进料输送带装置（2）中，以及将升降送料装置（1）的空料盘搬运到空料盘平移装置（4）中；空料盘平移装置（4）用于输送空料盘；定位工作台（6）用于定位放置待加工的锂电池；移料装置（5）用于将进料输送带装置（2）中的电池搬运到定位夹紧台（6）中、电池在定位夹紧台（6）之间的搬运、电池从定位夹紧台（6）到不良品输送带装置（9）中的搬运；扫描组件（7）用于扫描电池上的条码，OCV测试装置（8）用于测试电池的开路电压；不良品输送带装置（9）用于运出电压不合格和极耳裁切不合格的电池；极耳裁切装置（10）对电池进行极耳裁切；裁切检验装置（11）电池进行极耳裁切后形状检测操作；下料搬运机械手装置（12）用于将空料盘平移装置（4）中的空料盘搬运到成品出料装置（13）中，以及将定位夹紧台（6）上的电池合格品搬运到成品出料装置（13）的空料盘内；成品出料装置（13）将装载了电池合格品的料盘运出。

3.根据权利要求1所述的锂电池极耳裁切机，其特征在于第一气缸（193）和分离楔块（194）是两组，两个分离楔块（194）等高度相对布置，送料皮带（191）处于两个分离楔块（194）之间，分离楔块（194）位于挡料板（192）的缺口处。

4.根据权利要求1所述的锂电池极耳裁切机，其特征在于第一线性导轨组件（34）包括通过移动副配合的滑座和滑轨。

5.根据权利要求1所述的锂电池极耳裁切机，其特征在于相邻移料吸盘（58）之间的间距与相邻定位夹紧台（6）之间的距离相同。

6.根据权利要求1所述的锂电池极耳裁切机，其特征在于不良品输送带装置（9）包括两条平行的不良品输送带，分别是极耳裁切不合格输送带和电压不合格输送带。