CN114589126B - 一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，包括输送机构和设置于输送机构上的极耳检测机构，所述极耳检测机构包括有控制器，所述极耳检测机构可记录铅酸电池极群单侧的极耳数量并与控制器数据比对。采用极耳检测机构对通过输送机构传送的铅酸电池极群进行筛查，确保焊接前及时发现放置反极的电池模组，避免焊接后造成整块电池报废甚至发生危险。测而利用量投影器与弹射杆配合，可在输送机构不停车的状态下对异常状态的铅酸电池极群进行随动检测和快速筛分，且消除误判现象，显著提高铅酸电池极群进入焊接工序前的良品率。

Description

一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及铅蓄电池组装技术领域，尤其是涉及一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统及其工作方法。

背景技术

铅酸蓄电池以其价格低廉，制造成本低、容量大、工艺简单、性能可靠和适应性强等多种优势，成为目前被使用最广泛的化学电池之一。铅酸蓄电池组装生产包括极板称重配组、包隔板、极群焊接、极群下槽，极板测试等多道工序，其中极群焊接是铅酸蓄电池组装过程中关键的一道工序，它直接影响铅酸蓄电池的质量和性能。

现行的铅酸蓄电池生产，随着设备的进步，一般采用极群预入槽，设备铸焊，在极群预入槽时，加入前段包片出现问题，很容易出现极群放反的现象，如果不仔细分辨，会导致电池焊接单格反极。若没有检查出封盖完成，则该电池只能报废处理，造成损失。而通过人工逐个检查是否反极则效率低下，且长时间检查会产生视觉疲劳，仍然会出现错误，因此人工核检的方法并不理想。

例如一种在中国专利文献上公开的“铅酸蓄电池铸焊防装配反极结构”，其公告号“CN201153138Y”，包括检测板本体，所述检测板本体上设有正极群安装孔条及负极群安装孔条，正极群安装孔条两端均固定有极耳挡板，极耳挡板上设有检测装置，检测板本体上设有与铸焊模具的定位脚相配合的定位孔，检测板本体为厚度2～3mm的不锈钢板。该方案将原来由人工目视检查入槽是否反极质量方式，改为通过设置极耳挡板使得切刷极耳模腔分别与极群宽度相对应，根据正、负极群的宽度重新布局，但由于需要对每个铅酸蓄电池进行停机定位，并通过定位脚对接定位孔的方式进行检测，效率非常低，且因铅蓄电池放置角度不同会出现误判情况，因此这种防装配反极的结构并不理想。

发明内容

针对现有技术中铅酸电池入槽时可能出现某些电池单格放反，若不及时发现会造成整块铅酸蓄电池报废的问题。本发明提供了一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，采用极耳检测机构对通过输送机构传送的铅酸电池极群进行筛查，确保焊接前及时发现放置反极的电池模组，避免焊接后造成整块电池报废甚至发生危险。

本申请的第二发明目的是解决目前筛分不合格产品的方案均需要停止传送机构，并对待检测铅酸电池极群进行定位，才能进行比对检测，效率较低且存在误判情况的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，包括输送机构和设置于输送机构上的极耳检测机构，所述极耳检测机构包括有控制器，所述极耳检测机构可记录铅酸电池极群单侧的极耳数量并与控制器数据比对。所述控制器内设置有正常状态的铅酸电池极群极耳数量，当极耳检测机构判断出某一铅酸电池的单侧极耳数量不符合预设值，则说明该电池单格放反，从而将筛选出不合格产品的信号反馈与控制器，从而使得工作人员获得存在异常产品的信息，及时进行拣选处理。

作为优选，所述极耳检测机构包括图像识别器，所述图像识别器设置于输送机构上方，所述图像识别器电连接控制器。所述图像识别器用于对各个铅酸电池极群的极耳部分进行拍摄，并与控制器内存储的图像进行比对，通过分析待检测的铅酸电池极群的极耳分布，快速判断是否出现反极现象。

进一步的，所述输送机构上对应图像识别器的识别范围设置有伸缩块，所述伸缩块可沿输送机构宽度方向移动。所述伸缩块通过控制器进行控制，当图像识别器检测到待检测铅酸电池极群进入识别范围后，伸缩块前伸并阻挡待检测铅酸电池极群继续前进，而输送机构受到停滞的待检测铅酸电池极群的静摩擦力影响，输送机构的驱动电机则暂停并等待图像识别器进行识别，待识别完成判断无异常后伸缩块回缩放行待检测铅酸电池极群，等待下移电池接受检测。

作为优选，所述输送机构远离推挡机构的一侧设置有收纳仓。所述收纳仓用于将异常电池进行收集汇总，等待工作人员人工处理，待纠正反极安装状态后入库。

作为优选，所述输送机构一侧设置有推挡机构，所述推挡机构电连接控制器。所述推挡机构用于将图像识别器检测出现异常的铅酸电池极群推至收纳仓等待统一处理。

作为优选，所述极耳检测机构包括测量投影器，所述测量投影器设置于输送机构上方，所述测量投影器直射铅酸电池极群的极耳。采用测量投影器作为极耳检测机构的核心部件，能够从上方将各铅酸电池极群的极耳部分的正投影面积进行检测，仅需判断每一待检测电池极耳部分的投影面积与正常状态的电池极耳投影面积是否存在偏差，即可完成快速筛选。

作为优选，所述测量投影器沿输送机构长度方向的的扫描范围大于单格电池极片的一又四分之一宽度；所述测量投影器沿输送机构长度方向的扫描范围小于单格电池极片的一又二分之一宽度。所述测量投影器的测量范围位于单格电池极片的一又四分之一宽度至一又二分之一宽度之间，这种设计能够在待检测电池极群随输送机构传送进入扫描范围时，每一电池单格在纳入扫描范围后，仅需其前侧或后侧的相邻电池单格的四分之一至二分之一被纳入扫描范围即可完成对该电池单格的正、反位置判断，具体来说，当控制器判断扫描范围内的极耳投影面积不符合正常电池极群在该扫描范围内的极耳投影面积，即可生成检测结果。这种方案无需对待检测电池极群进行定位，而是在电池极群移动过程中对极耳投影面积进行检测，过程简单，结果准确，可避免产生误判。

作为优选，所述推挡机构包括有弹射杆，所述弹射杆对应极耳检测机构的检测范围设置。所述弹射杆相较于常见的推挡杆，能够瞬间将异常铅酸电池极群弹射进入收纳仓内，无需要求输送机构停车进行异常电池处理。

本发明还公开了一种采用上述铅酸电池极群入槽焊接防反极系统的工作方法，其特征是包括以下步骤：

S1：铅酸电池极群逐个进入输送机构内并向前传送，依次通过极耳检测机构；

S2：极耳检测机构记录各铅酸电池极群的图形特征，并与控制器内存储数据比对，当出现图形特征异常则通过推挡机构将该异常铅酸电池极群推入收纳仓完成筛分。

作为优选，所述测量投影器与弹射杆对应设置，当测量投影器检测到单格电池片的以一又四分之一宽度至一又二分之一宽度之间的极耳投影面积与设定值不符，则弹射杆启动将所述单个电池片所在的铅酸电池极群在输送机构不停车的状态下推入收纳仓内。

该方案可在输送机构不停车的状态下对异常状态的铅酸电池极群进行随动检测和快速筛分，且消除误判现象，显著提高铅酸电池极群进入焊接工序前的良品率。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）采用极耳检测机构对通过输送机构传送的铅酸电池极群进行筛查，确保焊接前及时发现放置反极的电池模组，避免焊接后造成整块电池报废甚至发生危险；（2）测量投影器与弹射杆配合，可在输送机构不停车的状态下对异常状态的铅酸电池极群进行随动检测和快速筛分，且消除误判现象，显著提高铅酸电池极群进入焊接工序前的良品率。

附图说明

图1为本申请的俯视图。

图2为本申请的主视图。

图3为图2中待检测铅酸电池极群的结构示意图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为图3中B处的局部放大图。

图6为图3中C处的局部放大图。

图7为图3中D处的局部放大图。

图中：1、输送机构，2、极耳检测机构，3、伸缩块，4、极耳，5、扫描范围，6、推挡机构，7、收纳仓，8、弹射杆，9、前端轮廓线。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、2所示，一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，包括输送机构1和设置于输送机构1上的极耳检测机构2，所述极耳检测机构2包括有控制器，所述极耳检测机构2可记录铅酸电池极群单侧的极耳4数量并与控制器数据比对。所述极耳检测机构2包括图像识别器，所述图像识别器设置于输送机构1上方，所述图像识别器电连接控制器。

所述控制器内设置有正常状态的铅酸电池极群极耳4数量，当极耳检测机构2判断出某一铅酸电池的单侧极耳4数量不符合预设值，则说明该电池单格放反，从而将筛选出不合格产品的信号反馈与控制器，从而使得工作人员获得存在异常产品的信息，及时进行拣选处理。所述图像识别器用于对各个铅酸电池极群的极耳4部分进行拍摄，并与控制器内存储的图像进行比对，通过分析待检测的铅酸电池极群的极耳4分布，快速判断是否出现反极现象。

所述输送机构1上对应图像识别器的识别范围设置有伸缩块3，所述伸缩块3可沿输送机构1宽度方向移动。所述输送机构1一侧设置有推挡机构6，所述推挡机构6电连接控制器。所述输送机构1远离推挡机构6的一侧设置有收纳仓7。

所述伸缩块3通过控制器进行控制，当图像识别器检测到待检测铅酸电池极群进入识别范围后，伸缩块3前伸并阻挡待检测铅酸电池极群继续前进，而输送机构1受到停滞的待检测铅酸电池极群的静摩擦力影响，输送机构1的驱动电机则暂停并等待图像识别器进行识别，待识别完成判断无异常后伸缩块3回缩放行待检测铅酸电池极群，等待下移电池接受检测。所述推挡机构6用于将图像识别器检测出现异常的铅酸电池极群推至收纳仓7等待统一处理。所述收纳仓7用于将异常电池进行收集汇总，等待工作人员人工处理，待纠正反极安装状态后入库。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中，所述极耳检测机构2包括测量投影器，所述测量投影器设置于输送机构1上方，所述测量投影器直射铅酸电池极群的极耳。采用测量投影器作为极耳检测机构2的核心部件，能够从上方将各铅酸电池极群的极耳部分的正投影面积进行检测，仅需判断每一待检测电池极耳部分的投影面积与正常状态的电池极耳投影面积是否存在偏差，即可完成快速筛选。

所述测量投影器沿输送机构1长度方向的的扫描范围5大于单格电池极片的一又四分之一宽度；所述测量投影器沿输送机构1长度方向的扫描范围5小于单格电池极片的一又二分之一宽度。本实施例中，扫描范围5略大于单格电池极片的一又四分之一宽度，能够覆盖单格电池极片以及相邻极片的四分之一宽度。

这种设计能够在待检测电池极群随输送机构1传送进入扫描范围5时，每一电池单格在纳入扫描范围5后，仅需其前侧或后侧的相邻电池单格的四分之一至二分之一被纳入扫描范围5即可完成对该电池单格的正、反位置判断，具体来说，当控制器判断扫描范围5内的极耳投影面积不符合正常电池极群在该扫描范围5内的极耳投影面积，即可生成检测结果。这种方案无需对待检测电池极群进行定位，而是在电池极群移动过程中对极耳投影面积进行检测，过程简单，结果准确，可避免产生误判。本实施例中，正常电池极群的极耳投影面积为图4或图5所示，图中中部极耳投影面积为b，边缘极耳投影面积为a，因此图4状态中扫描范围5内的极耳投影面积为（2a+4b），而图5状态中扫描范围5内的极耳投影面积为（a+4b），这两种投影面积均为标准值，因两者为正常排布的两相邻电池单格的投影面积值。而当出现反极情况时，如图6和图7所示，图6状态中扫描范围5内的极耳投影面积为（3a+3b），图7状态中扫描范围5内的极耳投影面积为（5b），图6与图7所示的扫描范围5均为相邻电池单格一致（即其中一个为反极）的情况下的极耳投影面积。因此控制器在待检测电池极群运行至扫描范围5内时，（5b）与（3a+3b）均与（a+4b）或（2a+4b）存在偏差。而测量投影器的扫描范围5起点为目标单格电池的前端轮廓线9，因此投影面积测量精准，不存在误判情况。而更值得注意的是，自前端轮廓线9开始，随输送机构1的前进，目标电池单格不断进入扫描范围5，在目标电池完全进入并且下一电池单格的四分之一宽度进入扫描范围5后，测量投影器的扫描结果则已经生成，该范围内的极耳投影面积仅存在上述四种情况，其中两种为正确值，而其余两种为异常值，当出现异常值时推挡机构6启动将该电池极群推入收纳仓7即可。

所述推挡机构6包括有弹射杆8，所述弹射杆8对应极耳检测机构2的检测范围设置。所述弹射杆8相较于常见的推挡杆，能够瞬间将异常铅酸电池极群弹射进入收纳仓7内，无需要求输送机构1停车进行异常电池处理。当测量投影器检测到单格电池片的以一又四分之一宽度至一又二分之一宽度之间的极耳投影面积与设定值不符，则弹射杆8启动将所述单个电池片所在的铅酸电池极群在输送机构1不停车的状态下推入收纳仓7内。

该方案可在输送机构1不停车的状态下对异常状态的铅酸电池极群进行随动检测和快速筛分，且消除误判现象，显著提高铅酸电池极群进入焊接工序前的良品率。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，包括输送机构和设置于输送机构上的极耳检测机构，所述极耳检测机构包括有控制器，所述极耳检测机构可记录铅酸电池极群单侧的极耳数量并与控制器数据比对；

所述极耳检测机构包括测量投影器，所述测量投影器沿输送机构长度方向的的扫描范围大于单格电池极片的一又四分之一宽度；所述测量投影器沿输送机构长度方向的扫描范围小于单格电池极片的一又二分之一宽度；

铅酸电池极群包括中部极耳和边缘极耳，中部极耳投影面积为b，边缘极耳投影面积为a，扫描范围内正常电池极群的极耳投影面积的标准值包括（2a+4b）与（a+4b）；反极情况的极耳投影面积值包括（5b）与（3a+3b）。

2.根据权利要求1所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述极耳检测机构包括图像识别器，所述图像识别器设置于输送机构上方，所述图像识别器电连接控制器。

3.根据权利要求2所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述输送机构上对应图像识别器的识别范围设置有伸缩块，所述伸缩块可沿输送机构宽度方向移动。

4.根据权利要求1所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述测量投影器设置于输送机构上方，所述测量投影器直射铅酸电池极群的极耳。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述输送机构一侧设置有推挡机构，所述推挡机构电连接控制器。

6.根据权利要求5所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述输送机构远离推挡机构的一侧设置有收纳仓。

7.根据权利要求6所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统，其特征是，所述推挡机构包括有弹射杆，所述弹射杆对应极耳检测机构的检测范围设置。

8.一种采用权利要求1-7任意一项所述的铅酸电池极群入槽焊接防反极系统的工作方法，其特征是包括以下步骤：

S1：铅酸电池极群逐个进入输送机构内并向前传送，依次通过极耳检测机构；

S2：极耳检测机构记录各铅酸电池极群的图形特征，并与控制器内存储数据比对，当出现图形特征异常则通过推挡机构将该异常铅酸电池极群推入收纳仓完成筛分。

9.根据权利要求8所述的一种铅酸电池极群入槽焊接防反极系统的工作方法，其特征是，所述测量投影器与弹射杆对应设置，当测量投影器检测到单格电池片的以一又四分之一宽度至一又二分之一宽度之间的极耳投影面积与设定值不符，则弹射杆启动将所述单格电池极片所在的铅酸电池极群在输送机构不停车的状态下推入收纳仓内。