CN108993932B - 一种锂电池电芯的分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池电芯的分选方法，包括以下步骤：(1)、调节控制器参数；(2)、将需要分选的锂电池电芯放入落料斗内；(3)、锂电池电芯转移至电性测试机构的底座之上；(4)、电性测试机构对锂电池电芯的电性参数值进行测量；(5)、锂电池电芯进入分选筒内，相应的分选通道上的接料板伸出，锂电池电芯沿着对应的接料板进入分选通道内；(6)、重复步骤(3)至(5)，推料板将一排的锂电池电芯推入料盒之内，料盒跟着料盒架下降一个距离；(7)、重复步骤(6)，取出装满锂电池电芯的料盒，之后放入空料盒。本发明提供了一种锂电池电芯的分选方法，自动实现对锂电池电芯的分选操作，有效提高生产效率。

Description

一种锂电池电芯的分选方法

技术领域

本发明涉及锂电池加工领域，尤其涉及一种锂电池电芯的分选方法。

背景技术

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。

为此，现有公开号为CN106733706A的中国发明专利公开了《一种电芯分选设备及其分选方法》，其中分选方法包括以下步骤：步骤1：通过PLC系统控制，当电芯放置电芯夹具上，电芯夹具通过重量感应，将信号发送至PLC系统，PLC系统发出指令给电芯上料工位的机械手，将电芯夹起并运送至电芯质量测量工位，释放电芯后返回至原处；步骤2：当在线称重机3测出电芯质量后，将质量信号发送至PLC系统，并保存， PLC系统会根据事先设置好的电芯质量上下限，判断该电芯是否合格，如果在上下限范围内，则合格，PLC系统发出指令给电芯尺寸测量工位上的机械手，将在线称重机上的电芯夹起并运送至电芯尺寸测量工位，释放电芯后机械手返回原处；反之则不合格，PLC 系统发出指令给电芯尺寸测量工位上的机械手，将在线称重机上电芯夹起并运送至不合格品传送道，释放电芯后机械手返回原处，电芯顺着轨道滑至电芯不合格品暂存区；步骤3：当电芯经过红外尺寸测量后，数据会传输至PLC并保存，PLC系统会根据事先设置好的电芯尺寸上下限，来判断该电芯是否合格，如果在上下限范围内，则合格，PLC 系统发出指令给电芯极柱拍照工位上的机械手，将电芯尺寸测量工位上电芯夹起并运送至电芯极柱拍照工位，释放电芯后机械手返回原处；反之则不合格，PLC系统发出指令给电芯极柱拍照工位上的机械手，将电芯尺寸测量工位上电芯夹起并运送至不合格品传送道，释放电芯后机械手返回原处，电芯顺着轨道滑至电芯不合格品暂存区；步骤4：当电芯极柱拍照工位感知电芯质量后，PLC系统发出指令给电子拍照摄像头进行电子拍照，经过极柱拍照后，照片会传输至PLC并保存，PLC系统中设置了合格极柱照片和不合格极柱照片，系统会将拍照的图片与设置的照片进行对比分析，来判断该电芯极柱外观是否合格，如果合格，PLC系统发出指令给电芯电压内阻测量工位上的机械手，将电芯极柱拍照工位上电芯夹起并运送至电芯电压内阻测量工位，释放电芯后机械手返回原处；如果不合格，PLC系统发出指令给电芯电压内阻测量工位上的机械手，将电芯极柱拍照工位上电芯夹起并运送至不合格品传送道，释放电芯后机械手返回原处，电芯顺着轨道滑至电芯不合格品暂存区；步骤5：当电芯电压内阻测量工位感知电芯质量后， PLC发出指令给电压内阻测试设备测试头下降并压在电芯极柱，进行电压内阻测量，测试头下降的距离是由PCL事先设定好的，电芯经过电压内阻测量后，数据会传输至PLC 并保存，PLC系统会根据事先设置好的电芯电压和内阻的上下限，来判断该电芯是否合格，如果均在上下限范围内，则合格，PLC系统发出指令让电芯扫码工位上的机械手，将电芯电压内阻工位上电芯夹起并运送至电芯扫码工位，释放电芯后机械手返回原处；反之则不合格，PLC系统发出指令给电芯扫码工位上的机械手，将电芯尺寸测量工位上电芯夹起并运送至不合格品传送道，释放电芯后机械手返回原处，电芯顺着轨道滑至电芯不合格品暂存区；步骤6：当电芯扫码工位感知到电芯质量后，PLC系统发出指令让扫码设备进行扫码，电芯经过扫码后，数据会传输至PLC并保存，如果扫码正常，PLC 系统发出指令给电芯喷码工位上的机械手，将电芯扫码工位上电芯夹起并运送至电芯喷码工位，释放电芯后机械手返回原处；如果电芯扫码不成功，PLC系统发出指令让电芯喷码工位上的机械手，将电芯扫码工位上电芯夹起并运送至不合格品传送道，释放电芯后机械手返回原处，电芯顺着轨道滑至电芯不合格品暂存区；步骤7：当电芯喷码工位感知电芯质量后，PLC系统发出指令给喷码设备进行喷码，喷码内容事先设定好，电芯经过喷码后，PLC系统发出指令给电芯喷码工位上的机械手，将电芯喷码工位上的电芯夹起并运输至筛选合格的合格品待料区，供下个工序的使用。

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，提供一种锂电池电芯的分选方法，自动实现对锂电池电芯的分选操作，有效提高生产效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池电芯的分选方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、调节控制器参数，对锂电池电芯的电性参数进行分档，电性参数包括有电压、电阻和容量；

(2)、将需要分选的锂电池电芯放入落料斗内，控制螺旋杆转动，使得锂电池电芯能够根据需要逐个经电芯通道落入输送带之上；

(3)、在输送带的作用下，锂电池电芯落入转盘的凹槽内，随着转盘的转动，锂电池电芯转移至电性测试机构的底座之上；

(4)、电性测试机构对锂电池电芯的电性参数值进行测量，底座上的电磁铁得电，底座上电池定位槽内的弹片贴敷于电池定位槽的槽底，锂电池电芯落入电池定位槽内，第一探针和第二探针分别向锂电池电芯移动，第一探针和第二探针分别与锂电池电芯的正负极接触，采集电池定位槽内锂电池电芯上的电性参数，之后，第一探针和第二探针退出，电磁铁失电，弹片将锂电池电芯弹出电池定位槽，锂电池电芯离开底座再次进入输送带之上；

(5)、锂电池电芯继续沿着输送带移动，进入分选筒内，并从分选筒上部沿着分选筒向下掉落，相应的分选通道上的接料板伸出，锂电池电芯落至与锂电池电芯电性参数值对应的分选通道处时，沿着对应的接料板进入分选通道内，分选通道末端的计数感应器计数一次，之后，锂电池电芯落入集料腔中；

(6)、重复步骤(3)至(5)，位于对应的分选通道末端的计数感应器计数次数达到设定值时，集料腔内的锂电池电芯排成一排，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电池电芯推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，料盒等待下一排锂电池电芯的推入；

(7)、重复步骤(6)，料盒装满锂电池电芯，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电池电芯的料盒，之后放入空料盒。

作为改进，所述分选筒外壁的横截面为方形，分选筒内壁只允许一个锂电池电芯通过，使得分选筒的内壁对锂电池电芯具有限位作用，使得锂电池电芯能够沿着分选筒定向保持相同姿态移动。

再改进，所述分选通道周向设置于分选筒的外壁之上，各个分选通道在不同的高度，便于分选通道和集料组件的设置，相对于横向并列布置集料组件，减少了分选通道和集料组件的占用体积。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在对锂电池电芯进行分选操作时，只需将锂电池电芯放入落料斗内，控制螺旋杆转动，使得锂电池电芯逐个经电芯通道落入输送带之上，实现锂电池电芯从落料斗至输送带之上的单个输送，之后，落入输送带之上的锂电池电芯落入转盘的凹槽内，随着转盘的转动，锂电池电芯转移至电性测试机构的底座之上，同时，底座上的电磁铁得电，使得锂电池电芯沿着底座倾斜表面落入电池定位槽内，同时，第一探针和第二探针动作，采集电池定位槽内锂电池电芯上的电性参数，控制器记录该锂电池电芯的电性参数值，并确认对应数值范围的分选通道，采集完成后，锂电池电芯继续沿着输送带进入分选筒内，并从分选筒上部沿着分选筒掉落，相应的分选通道上的接料板伸出，锂电池电芯落至对应的分选通道处时，沿着接料板进入对应的分选通道内，落入集料腔内，这样，落料斗内的锂电池电芯最终落入各个对应的集料组件集料腔中，当计数感应器计量得电设定数值时，锂电池电芯堆满集料腔，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电池电芯推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，等待下一排锂电池电芯的推入，直至整个料盒装满，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电池电芯的料盒，之后放入空料盒，这样，实现了对锂电池电芯的分选操作，有效提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例中涉及到的锂电池电芯分选装置的整体结构布局示意图；

图2是图1中排料筒的结构示意图；

图3是图1中转盘的结构示意图；

图4是图1中电性测试机构的结构示意图；

图5是图1中集料组件的结构示意图；

图6是本发明实施例中分选通道和分选筒的连接结构示意图(接料板未伸向分选筒内)；

图7是本发明实施例中分选通道和分选筒的连接结构示意图(接料板伸至分选筒内)。

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。

首先对本发明实施例中涉及的锂电池电芯分选装置进行初步的描述。如图1至7所示，本实施中的锂电池电芯分选装置包括落料机构1、电性测试机构2、分选机构3 和控制器。

其中，落料机构1包括落料斗11、设置于落料斗11下方的输送带12，落料斗11 的下部形成有竖向布置的排料筒111，排料筒111内竖向设置有螺旋杆112，螺旋杆112 的螺距为锂电池电芯4的直径尺寸，螺旋杆112和排料筒111一侧的内壁之间形成电芯通道113，输送带12的中端设置有一转盘13，转盘13上周向形成有多个用于吸纳锂电池电芯4的凹槽131。

电性测试机构2与转盘13接壤，电性测试机构2包括一倾斜布置的底座21、第一探针241、第二探针242、第一探针座231和第二探针座232，第一探针座231和第二探针座232相对设置于底座21之上，第一探针241设置于第一探针座231之上，第二探针242设置于第二探针座232之上，在底座21上位于第一探针座231和第二探针座232 之间设置有电池定位槽211，在底座21上位于电池定位槽211的下方设置有电磁铁22。

进一步地，第一探针241滑动设置于第一探针座231之上，第二探针242滑动设置于第二探针座232之上，在锂电池电芯4进入电池定位槽211或者从电池定位槽211 滚出时，第一探针241退入第一探针座231之内，第二探针242退入第二探针座232之内，当需要对锂电池电芯4进行电性测试时，第一探针241和第二探针242伸出，分别与锂电池电芯4的正负极接触。另外，底座21上位于电池定位槽211处设置有弹片212，在电磁铁22得电时，电磁铁22对弹片212具有一个吸引力，吸引力克服弹片212的弹力，使得弹片212贴合于电池定位槽211，这样，使得锂电池电芯4能够落入电池定位槽211内，在电磁铁22失电时，电磁铁22对弹片212的吸引力消失，弹片212恢复原状，呈拱起状态，此时，电池定位槽211内的锂电池电芯4在弹片212的作用下能够更好地离开电池定位槽211进入输送带12上。

分选机构3设置于输送带12的末端，分选机构3包括竖向布置的分选筒31，分选筒31的上端与输送带12的末端接壤，分选筒31上竖向连通有多个分选通道32，每个分选通道32用于收集对应相应电性数值区间的锂电池电芯4，其中的电性参数包括有电压、电阻和容量，每个分选通道32上部与分选筒31连接处滑动设置有接料板322，接料板322与一接料缸连接，每个分选通道32下部设置有集料组件33，集料组件33包括集料台331、竖向升降设置于集料台331之上的料盒架332、放置于料盒架332侧面之上的料盒333、竖向滑动设置于集料台331之上的限料板334、与分选通道32出口相对的挡料板336，集料台331上设置有一推料缸337，推料缸337的输出端设置有与限料板334相对的推料板338，限料板334、挡料板336和推料板338形成开口面向分选通道32出口的集料腔334，在分选通道32的出口处设置有计数感应器321。

在本发明实施例中，分选筒31外壁的横截面为方形，分选筒31内壁只允许一个锂电池电芯4通过，使得分选筒31的内壁对锂电池电芯4具有限位作用，使得锂电池电芯4能够沿着分选筒31定向保持相同姿态移动。另外，分选通道32周向设置于分选筒 31的外壁之上，各个分选通道32在不同的高度，便于分选通道32和集料组件33的设置，相对于横向并列布置集料组件33，减少了分选通道32和集料组件33的占用体积。

其次，本发明涉及到的锂电池电芯的分选方法，其包括以下步骤：

(1)、调节控制器参数，对锂电池电芯4的电性参数进行分档，电性参数包括有电压、电阻和容量；

(2)、将需要分选的锂电池电芯4放入落料斗11内，控制螺旋杆112转动，使得锂电池电芯4能够根据需要逐个经电芯通道113落入输送带12之上；

(3)、在输送带12的作用下，锂电池电芯3落入转盘13的凹槽131内，随着转盘 13的转动，锂电池电芯4转移至电性测试机构2的底座21之上；

(4)、电性测试机构2对锂电池电芯4的电性参数值进行测量，底座21上的电磁铁22得电，底座21上电池定位槽211内的弹片212贴敷于电池定位槽211的槽底，锂电池电芯4落入电池定位槽211内，第一探针241和第二探针242分别向锂电池电芯4移动，第一探针241和第二探针242分别与锂电池电芯4的正负极接触，采集电池定位槽 211内锂电池电芯4上的电性参数，之后，第一探针241和第二探针242退出，电磁铁 22失电，弹片212将锂电池电芯4弹出电池定位槽211，锂电池电芯4离开底座21再次进入输送带12之上；

(5)、锂电池电芯4继续沿着输送带12移动，进入分选筒31内，并从分选筒31上部沿着分选筒31向下掉落，相应的分选通道32上的接料板322伸出，锂电池电芯4落至与锂电池电芯4电性参数值对应的分选通道32处时，沿着对应的接料板322进入分选通道32内，分选通道32末端的计数感应器321计数一次，之后，锂电池电芯4落入集料腔335中；

(6)、重复步骤(3)至(5)，位于对应的分选通道32末端的计数感应器321计数次数达到设定值时，集料腔335内的锂电池电芯4排成一排，限料板334下降，推料缸337动作，推料板338将一排的锂电池电芯4推入料盒333之内，之后，料盒333跟着料盒架 332下降一个距离，料盒333等待下一排锂电池电芯4的推入；

(7)、重复步骤(6)，料盒333装满锂电池电芯4，料盒架332带着料盒333整体上升，取出装满锂电池电芯4的料盒333，之后放入空料盒333。

综上，在对锂电池电芯4进行分选操作时，只需将锂电池电芯4放入落料斗11内，控制螺旋杆112转动，使得锂电池电芯4逐个经电芯通道113落入输送带12之上，实现锂电池电芯4从落料斗11至输送带12之上的逐个输送，之后，落入输送带12之上的锂电池电芯4落入转盘13的凹槽131内，随着转盘13的转动，锂电池电芯4转移至电性测试机构的底座之上，同时，底座上的电磁铁得电，使得锂电池电芯沿着底座倾斜表面落入电池定位槽211内，同时，第一探针241和第二探针242动作，采集电池定位槽211内锂电池电芯4上的电性参数，控制器记录该锂电池电芯4的电性参数值，并确认对应数值范围的分选通道32，采集完成后，锂电池电芯4继续沿着输送带12进入分选筒31内，并从分选筒31上部沿着分选筒31向下掉落，相应的分选通道32上的接料板322伸出，锂电池电芯4落至对应的分选通道32处时，沿着接料板322进入对应的分选通道32内，落入集料腔335内，这样，落料斗11内的锂电池电芯4最终落入各个对应的集料组件33集料腔335中，当计数感应器321计量得电设定数值时，锂电池电芯4堆满集料腔335，限料板334下降，推料缸337动作，推料板338将一排的锂电池电芯4推入料盒333之内，之后，料盒333跟着料盒架332下降一个距离，等待下一排锂电池电芯4的推入，直至整个料盒333装满，料盒架332带着料盒333整体上升，取出装满锂电池电芯4的料盒333，之后放入空料盒333，这样，实现了对锂电池电芯4 的分选操作，有效提高了生产效率。

Claims (1)

1.一种锂电池电芯的分选方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、调节控制器参数，对锂电池电芯(4)的电性参数进行分档，电性参数包括有电压、电阻和容量；

(2)、将需要分选的锂电池电芯(4)放入落料斗(11)内，控制螺旋杆(112)转动，使得锂电池电芯(4)能够根据需要逐个经电芯通道(113)落入输送带(12)之上；

(3)、在输送带(12)的作用下，锂电池电芯(4)落入转盘(13)的凹槽(131)内，随着转盘(13)的转动，锂电池电芯(4)转移至电性测试机构(2)的底座(21)之上；

(4)、电性测试机构(2)对锂电池电芯(4)的电性参数值进行测量，底座(21)上的电磁铁(22)得电，底座(21)上电池定位槽(211)内的弹片(212)贴敷于电池定位槽(211)的槽底，锂电池电芯(4)落入电池定位槽(211)内，第一探针(241)和第二探针(242)分别向锂电池电芯(4)移动，第一探针(241)和第二探针(242)分别与锂电池电芯(4)的正负极接触，采集电池定位槽(211)内锂电池电芯(4)上的电性参数，之后，第一探针(241)和第二探针(242)退出，电磁铁(22)失电，弹片(212)将锂电池电芯(4)弹出电池定位槽(211)，锂电池电芯(4)离开底座(21)再次进入输送带(12)之上；

(5)、锂电池电芯(4)继续沿着输送带(12)移动，进入分选筒(31)内，并从分选筒(31)上部沿着分选筒(31)向下掉落，相应的分选通道(32)上的接料板(322)伸出，锂电池电芯(4)落至与锂电池电芯(4)电性参数值对应的分选通道(32)处时，沿着对应的接料板(322)进入分选通道(32)内，分选通道(32)末端的计数感应器(321)计数一次，之后，锂电池电芯(4)落入集料腔(335)中；

(6)、重复步骤(3)至(5)，位于对应的分选通道(32)末端的计数感应器(321)计数次数达到设定值时，集料腔(335)内的锂电池电芯(4)排成一排，限料板(334)下降，推料缸(337)动作，推料板(338)将一排的锂电池电芯(4)推入料盒(333)之内，之后，料盒(333)跟着料盒架(332)下降一个距离，料盒(333)等待下一排锂电池电芯(4)的推入；

(7)、重复步骤(6)，料盒(333)装满锂电池电芯(4)，料盒架(332)带着料盒(333)整体上升，取出装满锂电池电芯(4)的料盒(333)，之后放入空料盒(333)；

所述分选筒(31)外壁的横截面为方形，分选筒(31)内壁只允许一个锂电池电芯(4)通过；

所述分选通道(32)周向设置于分选筒(31)的外壁之上，各个分选通道(32)在不同的高度。

Images