CN108940934A - 一种锂电池一致性分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池一致性分选装置，包括上料机构、检测机构、分选机构和集料机构，其特征在于：所述上料机构包括电芯盒，电芯盒的一侧开设有上料通道；检测机构设置于上料通道的末端，检测机构包括转盘、设置于转盘底部的底板、套设于转盘外壁之上的环形套、设置于环形套之上的电性测试组件；分选机构设置于环形套的侧部，环形套上开设有多个与电芯槽相对应的分选孔道，分选机构包括多个分别与各自对应的分选孔道相连通的分选通道，每个分选通道对应不同锂电池电性参数分档范围区间，每个分选通道的底部沿着分选通道的长度方向设置有分选输送带。本发明提供了一种锂电池一致性分选装置，实现锂电池的自动分选，提高了分选效率。

Description

一种锂电池一致性分选装置
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池一致性分选装置。
背景技术
锂电池是目前国内主要实用电芯，被广泛运用在笔记本电脑、移动电源、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、太阳能储能电源、风能储能电源、基站储能电源等领域。锂电池在出厂前必须经过严格的电压内阻测试之后按照电池性能分类分档。
锂电池在生产加工过程中，需要对锂电池分选排列，然后通过对排列的电池组进行电性检测，从而对电芯进行分选操作。传统的锂电池分选操作是通过人工进行操作，首先通过人工将电芯进行电性探测，然后再根据探测的结果进行分选。人工的方式不但分选生产的效率不高，而且容易分选错误，从而影响后续生产加工的质量。因此，如何设计一种用于锂电池分选操作的设备是本领域技术人员需要解决的问题。
为此，现有公开号为CN 207119557U的中国实用新型公开了《电池分选系统用分选机》，包括机架、电池成排装置、抓取装置、电池排整理装置、电池排检测装置及电池排暂存装置。机架包含水平架体及立臂；电池成排装置设于水平架体并将一个个电池排列成电池排；抓取装置设于立臂并将电池排抓走并输送；电池排整理装置设于水平架体并位于抓取装置的下方，电池排整理装置对抓取装置从电池成排装置处抓取来的电池排进行整理；电池排检测装置设于水平架体上，其对抓取装置从电池排整理装置处抓取来的电池排进行检测以分选电池排；电池排暂存装置设于水平架体上，其对抓取装置从电池排检测装置处抓取来的电池排进行暂存，以实现自动地将一个个电池排列成电池排并对该电池排分选的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电池一致性分选装置，实现锂电池的自动分选，提高了分选效率，降低了工人的劳动强度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池一致性分选装置，包括上料机构、检测机构、分选机构和集料机构，其特征在于：所述上料机构包括用于放置锂电池的电芯盒，电芯盒的一侧开设有出料口，出料口处连通有上料通道，上料通道的底部沿着上料通道长度方向设置有上料输送带；
检测机构设置于上料通道的末端，检测机构包括一转盘、设置于转盘底部的底板、套设于转盘外壁之上的环形套、设置于环形套之上的电性测试组件，转盘的外壁上周向均布有多个用于容纳锂电池的电芯槽，环形套上开设一与上料通道连通的过渡孔道，电性测试组件靠近过渡孔道处，电性测试组件包括设置于环形套之上的电性测试架、竖向滑动设置于电性测试架之上的滑动探针、设置于电性测试架之上的测试器、设置于底板之上位于与滑动探针相对处的负极接触片，滑动探针和负极接触片分别与测试器电连接；
分选机构设置于环形套的侧部，环形套上开设有多个与电芯槽相对应的分选孔道，分选机构包括多个分别与各自对应的分选孔道相连通的分选通道，每个分选通道对应不同锂电池电性参数分档范围区间，每个分选通道只能允许单个锂电池通过，每个分选通道的底部沿着分选通道的长度方向设置有分选输送带，分选通道上与转盘交接处设置有电磁铁。
作为改进，所述分选通道的末端延伸有两个分叉的分选子通道，分选子通道和分选通道相通，在分选子通道和分选通道的交汇处转动设置有一用于封堵相邻一个分选子通道的拨板。两个分选子通道将对应的分选通道表示的锂电池电性参数分档范围区间进行进一步地划分，分选子通道表示了更小的分档区间，当锂电池的电性参数对应其中一个分选子通道时，锂电池进过交汇处时，拨板转向另一个分选子通道，使得拨板对另一个分选子通道进行封堵，这样，本发明通过在分选通道的末端设置分选子通道，实现对电性参数分档区间进行了进一步地划分，另外，还可以通过在分选子通道的末端再设置下一级的分选子通道，实现对电性参数分档区间的更进一步细分。
再改进，所述集料机构设置于各个分选子通道的出料口处，集料机构包括连接于分选子通道出料口的集料通道、设置于集料通道末端的集料台、竖向升降设置于集料台之上的料盒架、放置于料盒架侧面之上的料盒、竖向滑动设置于集料台之上的限料板、与集料通道出口相对的挡料板，集料通道的宽度为一个锂电池的长度距离，集料台上设置有一推料缸，推料缸的输出端设置有与限料板相对的推料板，限料板、挡料板和推料板形成开口面向集料通道出口的集料腔，在集料通道的出口处设置有计数感应器。最终分选后的锂电池沿着对应的分选子通道进入集料腔内，当计数感应器计量得电设定数值时，锂电池堆满集料腔，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电池推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，等待下一排锂电池的推入，直至整个料盒装满，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电池的料盒，之后放入空料盒，这样，实现了对分选后的对应相同电性参数分档区间的锂电池进行有效整理。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将锂电池正极向上放入电芯盒内，电芯盒内的锂电池进入上料通道，并通过上料输送带逐个进入检测机构，检测机构上的转盘间歇转动，当转盘上的电芯槽对准上料通道出口时，上料通道出口处的锂电池进入电芯槽内，之后，随着转盘的转动，进入电性测试组件处，锂电池的负极与负极接触片接触时，滑动探针下行与锂电池正极接触，测试器测试锂电池的有关电性参数值，控制器记录，之后，锂电池跟着转盘继续转动，控制器根据锂电池其电性参数值对应的电性参数分档区间选择对应的分选通道，当锂电池移动至代表对应电性参数分档区间的分选通道处时，对应分选通道处的电磁铁得电，锂电池转移至对应的分选通道内，并随着分选输送带向集料机构方向移动，当分选通道内的锂电池移动至拨板处时，控制器根据锂电池自身的电性参数值选择对应的子分选通道，控制器控制拨板转动来封堵另外一个子分选通道，这样，使得锂电池向着对应的子分选通道继续移动，之后，各个子分选通道内的锂电池从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应集料机构的集料通道内，锂电池沿着集料通道落入集料腔内，当计数感应器计量得电设定数值时，锂电池堆满集料腔，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电池推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，等待下一排锂电池的推入，直至整个料盒装满，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电池的料盒，之后放入空料盒，这样，实现了对锂电池的自动分选操作，有效提高了生产效率，同时，降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明实施例中锂电池一致性分选装置的结构示意图；
图2是图1中底板的结构示意图；
图3是本发明实施例中分选通道和子分选通道连接处的结构示意图；
图4是本发明实施例中集料机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至4所示，本实施中的锂电池一致性分选装置，包括上料机构1、检测机构2、分选机构3和集料机构4。
其中，上料机构1包括用于放置锂电池5的电芯盒11，电芯盒11的一侧开设有出料口，出料口处连通有上料通道12，上料通道12的底部沿着上料通道12长度方向设置有上料输送带，进一步地，电芯盒11的底部倾斜布置，通过设置倾斜的电芯盒11，便于锂电池5聚集于上料通道12处。
检测机构2设置于上料通道12的末端，检测机构2包括一转盘21、设置于转盘21底部的底板22、套设于转盘21外壁之上的环形套23、设置于环形套23之上的电性测试组件24，转盘21的外壁上周向均布有多个用于容纳锂电池5的电芯槽211，环形套23上开设一与上料通道12连通的过渡孔道，电性测试组件24靠近过渡孔道处，电性测试组件24包括设置于环形套23之上的电性测试架241、竖向滑动设置于电性测试架241之上的滑动探针、设置于电性测试架241之上的测试器242、设置于底板22之上位于与滑动探针相对处的负极接触片243，滑动探针和负极接触片243分别与测试器242电连接，当锂电池5的负极和底板22上的负极接触片243接触时，滑动探针下行，滑动探针的端部和锂电池5的正极接触，测试器242实现对锂电池5有关的电性参数进行测试，测量的电性参数包括电阻、电容、电压，可根据其中任一项电性参数进行分选，锂电池5的电性参数测试完成后，滑动探针上行复位，刚测试完成的锂电池5随着转盘21继续绕着转盘21外边缘转动。另外，在电芯槽211的槽壁上吸附电磁铁212，当电芯槽211对准上料通道12时，吸附电磁铁212得电，便于将锂电池5吸附于电芯槽211内，而当电芯槽211内的锂电池5运动至对应的分选通道31时，电芯槽211内的吸附电磁铁212失电，电芯槽211内的吸附电磁铁212失去对锂电池5的吸附作用。
分选机构3设置于环形套23的侧部，环形套23上开设有多个与电芯槽211相对应的分选孔道，分选机构3包括多个分别与各自对应的分选孔道相连通的分选通道31，每个分选通道31对应不同锂电池电性参数分档范围区间，每个分选通道31只能允许单个锂电池4通过，每个分选通道31的底部沿着分选通道31的长度方向设置有分选输送带，分选通道31上与转盘21交接处设置有电磁铁，当具有对应电性参数值的锂电池5靠近分选通道31时，电磁铁得电，锂电池5进入分选通道31内，之后，电磁铁重新失电，当不属于分选通道31对应电性参数分档区间范围内的锂电池5经过时，电磁铁处于失电状态，锂电池5也不会进入该分选通道31内，锂电池5在转盘21上继续转动。
进一步地，分选通道31的末端延伸有两个分叉的分选子通道311，分选子通道311和分选通道31相通，在分选子通道311和分选通道31的交汇处转动设置有一用于封堵相邻一个分选子通道的拨板32。两个分选子通道311将对应的分选通道31表示的锂电池电性参数分档范围区间进行进一步地划分，分选子通道311表示了更小的分档区间，当锂电池5的电性参数对应其中一个分选子通道时，锂电池5进过交汇处时，拨板32转向另一个分选子通道，使得拨板32对另一个分选子通道进行封堵，这样，本发明通过在分选通道31的末端设置分选子通道311，实现对电性参数分档区间进行了进一步地划分，另外，还可以通过在分选子通道311的末端再设置下一级的分选子通道，实现对电性参数分档区间的更进一步细分。在本发明中，拨板32相当于一个临界判断点，我们在分选通道31对应的电性参数分档区间的中间取一个数值，该数值代表一个临界判断点，该数值大于对应的电性参数分档区间的最小值，同时，小于对应的电性参数分档区间的最大值，在最小值和临界判断点之间形成一个新的较小长度的电性参数分档区间，其代表其中一个分选子通道，在临界判断点和最大值之间形成一个新的较小长度的电性参数分档区间，其代表另外一个相邻的分选子通道，当锂电池5移动至拨板32时，控制器判断锂电池5对应的电性参数值和临界判断点两者之间的大小，当锂电池5对应的电性参数值大于临界判断点代表的数值时，拨板32向其中一个分选子通道方向转动，实现对其中一个分选子通道的封堵，使得锂电池5向另一个相邻的分选子通道移动，同理，当锂电池5对应的电性参数值小于临界判断点代表的数值时，拨板32向另一个相邻的分选子通道方向转动，实现对另一个相邻的分选子通道的封堵，使得锂电池5向其中一个分选子通道移动。
集料机构4设置于各个分选子通道311的出料口处，集料机构4包括连接于分选子通道311出料口的集料通道41、设置于集料通道41末端的集料台42、竖向升降设置于集料台42之上的料盒架43、放置于料盒架43侧面之上的料盒44、竖向滑动设置于集料台42之上的限料板45、与集料通道41出口相对的挡料板46，集料通道41的宽度为一个锂电池5的长度距离，集料台42上设置有一推料缸47，推料缸47的输出端设置有与限料板45相对的推料板471，限料板45、挡料板46和推料板471形成开口面向集料通道41出口的集料腔48，在集料通道41的出口处设置有计数感应器411。最终分选后的锂电池5沿着对应的分选子通道311进入集料腔48内，当计数感应器411计量得电设定数值时，锂电池5堆满集料腔48，限料板45下降，推料缸47动作，推料板471将一排的锂电池5推入料盒44之内，之后，料盒44跟着料盒架43下降一个距离，等待下一排锂电池5的推入，直至整个料盒44装满，料盒44架带着料盒44整体上升，取出装满锂电池5的料盒44，之后放入空料盒44，这样，实现了对分选后的对应相同电性参数分档区间的锂电池5进行有效整理。
本发明有关锂电池一致性分选装置的分选过程为：
将锂电池5正极向上放入电芯盒11内，电芯盒11内的锂电池5进入上料通道12，并通过上料输送带逐个进入检测机构2，检测机构2上的转盘21间歇转动，当转盘21上的电芯槽211对准上料通道12出口时，上料通道12出口处的锂电池5进入电芯槽211内，之后，随着转盘21的转动，进入电性测试组件24处，锂电池5的负极与负极接触片243接触时，滑动探针下行与锂电池5正极接触，测试器242测试锂电池5的有关电性参数值，控制器记录，之后，锂电池5跟着转盘21继续转动，控制器根据锂电池5其电性参数值对应的电性参数分档区间选择对应的分选通道31，当锂电池5移动至代表对应电性参数分档区间的分选通道31处时，对应分选通道31处的电磁铁得电，锂电池5转移至对应的分选通道31内，并随着分选输送带向集料机构4方向移动，当分选通道31内的锂电池5移动至拨板32处时，控制器根据锂电池5自身的电性参数值选择对应的子分选通道311，控制器控制拨板32转动来封堵另外一个子分选通道，这样，使得锂电池5向着对应的子分选通道继续移动，之后，各个子分选通道311内的锂电池5从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应集料机构4的集料通道41内，锂电池5沿着集料通道41落入集料腔48内，当计数感应器411计量得电设定数值时，锂电池5堆满集料腔48，限料板45下降，推料缸47动作，推料板471将一排的锂电池5推入料盒44之内，之后，料盒44跟着料盒架43下降一个距离，等待下一排锂电池5的推入，直至整个料盒44装满，料盒架43带着料盒44整体上升，取出装满锂电池5的料盒44，之后放入空料盒44，这样，实现了对锂电池5的自动分选操作，有效提高了生产效率，同时，降低了工人的劳动强度。

Claims (5)

1.一种锂电池一致性分选装置，包括上料机构(1)、检测机构(2)、分选机构(3)和集料机构(4)，其特征在于：所述上料机构(1)包括用于放置锂电池(5)的电芯盒(11)，电芯盒(11)的一侧开设有出料口，出料口处连通有上料通道(12)，上料通道(12)的底部沿着上料通道(12)长度方向设置有上料输送带；
检测机构(2)设置于上料通道(12)的末端，检测机构(2)包括一转盘(21)、设置于转盘(21)底部的底板(22)、套设于转盘(21)外壁之上的环形套(23)、设置于环形套(23)之上的电性测试组件(24)，转盘(21)的外壁上周向均布有多个用于容纳锂电池(5)的电芯槽(211)，环形套(23)上开设一与上料通道(12)连通的过渡孔道，电性测试组件(24)靠近过渡孔道处，电性测试组件(24)包括设置于环形套(23)之上的电性测试架(241)、竖向滑动设置于电性测试架(241)之上的滑动探针、设置于电性测试架(241)之上的测试器(242)、设置于底板(22)之上位于与滑动探针相对处的负极接触片(243)，滑动探针和负极接触片(243)分别与测试器(242)电连接；
分选机构(3)设置于环形套(23)的侧部，环形套(23)上开设有多个与电芯槽(211)相对应的分选孔道，分选机构(3)包括多个分别与各自对应的分选孔道相连通的分选通道(31)，每个分选通道(31)对应不同锂电池电性参数分档范围区间，每个分选通道(31)只能允许单个锂电池(5)通过，每个分选通道(31)的底部沿着分选通道(31)的长度方向设置有分选输送带，分选通道(31)上与转盘(21)交接处设置有电磁铁。
2.根据权利要求1所述的锂电池一致性分选装置，其特征在于：所述分选通道(31)的末端延伸有两个分叉的分选子通道(311)，分选子通道(311)和分选通道(31)相通，在分选子通道(311)和分选通道(31)的交汇处转动设置有一用于封堵相邻一个分选子通道的拨板(32)。
3.根据权利要求2所述的锂电池一致性分选装置，其特征在于：所述集料机构(4)设置于各个分选子通道(311)的出料口处，集料机构(4)包括连接于分选子通道(311)出料口的集料通道(41)、设置于集料通道(41)末端的集料台(42)、竖向升降设置于集料台(42)之上的料盒架(43)、放置于料盒架(43)侧面之上的料盒(44)、竖向滑动设置于集料台(42)之上的限料板(45)、与集料通道(41)出口相对的挡料板(46)，集料通道(41)的宽度为一个锂电池(5)的长度距离，集料台(42)上设置有一推料缸(47)，推料缸(47)的输出端设置有与限料板(45)相对的推料板(471)，限料板(45)、挡料板(46)和推料板(471)形成开口面向集料通道(41)出口的集料腔(48)，在集料通道(41)的出口处设置有计数感应器(411)。
4.根据权利要求3所述的锂电池一致性分选装置，其特征在于：所述分选通道(31)的内侧壁上与转盘(21)交接处设置有电磁铁。
5.根据权利要求4所述的锂电池一致性分选装置，其特征在于：所述底板(22)上开设有触片槽，触片槽内设置有触片弹簧，所述负极接触片(243)设置于触片槽内，负极接触片(243)的中部高于外周缘。
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