CN114597510A - 一种电池封盖防反极装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池封盖防反极装置，包括输送机构，所述输送机构上方设置有极性检测机构，所述输送机构下方设置有纠偏机构，所述极性检测机构可识别电池极柱的极性，所述纠偏机构可对不符合电池盖极性位置的电池换向。采用极性检测机构配合纠偏机构对输送机构上的待封盖电池进行极性检测，并且及时将异常品位置纠正，使得电池在封盖前得到高效、准确的位置矫正，显著提高电池产品的良品率。

Description

一种电池封盖防反极装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及铅蓄电池组装技术领域，尤其是涉及一种电池封盖防反极装置及其工作方法。

背景技术

铅酸蓄电池以其安全可靠、价美物廉、可回收等优点得到了广泛的发展。随着技术的发展，自动入槽，自动铸焊、自动扣盖逐渐成为各厂家的主流生产方式。

铅酸蓄电池在生产过程中，需要将装好极群的电池壳与电池盖进行封盖处理，封盖时需要确认极群的极性必须与电池盖的极性标识一致，如极性不一致，会导致产品报废。在实际生产过程中，经常会发生封盖反极的问题。尤其是6V系列的电池，端子位置在两个斜对角的位置，这样的端子位置会导致电池盖在封盖时极性错误也无法通过产品结构的配合情况发现问题，生产时只能靠员工用肉眼去观察每只电池极性是否正确，实际操作过程中，装好极群的电池观察也十分不方便，无法从根本上避免此类问题，导致生产效率低、反极废品率高，需要从结构上进行改进，改变现有的人工检查的操作模式，从根本上解决此类问题。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种电池防反极结构”，其公告号“CN209312949U”，包括设置在电池内部的限位块以及设置在电池盖内壁上的限位柱，限位柱的高度大于限位块与电池盖之间的距离。其中，限位块一端设置在汇流排上且与汇流排通过焊接连接，限位块设置在电池内部的一个角处，限位柱设置在电池盖上该角对角的对应位置处。采用本实用新型的电池防反极结构，在实际操作过程中，可以通过电池盖与电池壳体的配合，在封盖之前能检查出来电池盖安装是否反极，不需要员工用眼睛进行逐个电池的检查。但上述方案需要在封盖时通过电池盖与电池触碰这一工序动作来判断是否反极，该工序实质上为冗余工序，因此仍然存在优化空间。

发明内容

针对现有技术中封盖前无法快速确认极群极性与电池盖极性标识是否一致，并对异常品进行及时纠正的问题。本发明提供了一种电池封盖防反极装置，采用极性检测机构配合纠偏机构对输送机构上的待封盖电池进行极性检测，并且及时将异常品位置纠正，使得电池在封盖前得到高效、准确的位置矫正，显著提高电池产品的良品率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池封盖防反极装置，包括输送机构，所述输送机构上方设置有极性检测机构，所述输送机构下方设置有纠偏机构，所述极性检测机构可识别电池极柱的极性，所述纠偏机构可对不符合电池盖极性位置的电池换向。待封盖电池放置于输送机构上时，其长边平行于输送机构的前进方向放置，因此待封盖电池的正、负极极柱分布于输送机构的前后两侧，因此极性检测机构可从上方对移动过程中的待封盖电池直接扫描识别，并配合纠偏装置对与电池盖标识相反的电池进行校正。各机构协同动作，高效快捷，显著提升电池良品率。

作为优选，所述极性检测机构包括多模式识别设备，所述多模式识别设备包括色彩识别模块，投影识别模块和图案比对模块。所述色彩识别模块用于识别各极柱颜色，一般情况下工厂生产电池时会将正极极柱设置为红色或较为鲜艳的颜色，负极则为黑色或深色，因此仅需在控制模块内存储正极极柱为暖色调极柱，负极极柱为冷色调极柱，便可在色彩识别模块扫描后分辨电池正、负极的位置是否反向；相应的，投影识别模块用于识别各极柱直径，一般来说正极极柱粗于负极极柱；图案比对模块则用于识别极柱附近的极性标识，若电池上设置有极性标识，则正极为加号，负极为负号，图案比对模块亦能快速判断正负极位置。上述三种模块分别通过三个维度判断待封盖电池的极性位置，用于确保后续纠偏工作准确及时进行。

进一步的，所述输送机构包括传送带和连接于传送带的驱动电机，所述驱动电机上设置有控制模块，所述控制模块可控制驱动电机启停。所述控制模块与多模式识别设备电连接。所述控制模块作为整个电池封盖防反极装置的核心控制器，用于控制驱动电机与多模式识别设备协同工作以此完成反极电池的位置校正。

作为优选，所述纠偏机构2包括设置于输送机构底部的转动组件，所述输送机构上沿长度方向等距设置有通槽，所述转动组件包括顶升机构和设置于顶升机构顶部的回转机构，所述顶升机构可驱动回转机构在通槽内升降动作。所述通槽作为待封盖电池的安置点，在待封盖电池存在反极情况时，转动组件启动并将待封盖电池旋转至与正常电池的方向一致，确保电池封盖上的极性标识与电池实际极性一致。

作为优选，所述顶升机构包括有顶升杆，所述顶升杆上活动连接有过渡轴，所述回转机构包括转动连接过渡轴的转盘，所述过渡轴上设置有回转电机，所述回转电机可驱动转盘旋转。顶升杆将待封盖电池抬离传送带11，而回转电机用于控制转盘精准旋转，在待封盖电池换向后顶升机构复位使待封盖电池回落传送带11，被校正位置的电池能够继续随传送带11前进。

作为优选，所述通槽周缘设置有放置轮廓线。所述放置轮廓线用于指示操作人员将待封盖电池准确放置于通槽上方，便于后续纠偏机构2顺利运行完成异常品换向。

本发明还公开了一种根上述电池封盖防反极装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：操作人员将待封盖电池按照通槽周缘的放置轮廓线逐个放置于运行过程中的输送机构上，输送机构的传送带11携带待封盖电池依次通过多模式识别设备；

S2：多模式识别设备启动，对S1中传送的待封盖电池进行逐个检测，首先通过图案比对模块判断最先进入多模式识别设备扫描范围的极柱外围是否有极性标识，若识别到极性标识，则与控制模块内存储的正确标识比对，一致则通过；不一致则进入步骤S3；未识别到极性标识则进入步骤S4；

S3：控制模块控制驱动电机在该待封盖电池底部的通槽与顶升机构对正时暂停，控制模块驱动顶升杆动作抬升回转机构，回转机构的回转电机驱动转盘旋转一百八十度，到位后顶升机构复位，电池回落至传送带11上继续前送；

S4：投影识别模块启动，判断待封盖电池两极柱的直径是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则进入步骤S3；直径无差异则进入步骤S5；

S5：色彩设备模块启动，判断待封盖电池的两极柱颜色是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则进入步骤S3；颜色无差异则控制模块停止输送机构并发出警告信号。

由于不同系列的电池外形均有差异，因此多模式识别设备采用三种维度对电池进行极性位置检测，确保绝大部分系列的电池均能被快速检测极性位置，一旦极性位置确定，控制模块便能利用数据比对判断电池是否存在位置异常，并通过纠偏机构2将异常品停止于顶升机构上方，配合回转机构完成异常品的位置校正，高效便捷，且不对其他电池造成影响，确保后续封盖工序的正常进行。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）采用极性检测机构配合纠偏机构对输送机构上的待封盖电池进行极性检测，并且及时将异常品位置纠正，使得电池在封盖前得到高效、准确的位置矫正，显著提高电池产品的良品率；（2）多模式识别设备通过三个维度判断待封盖电池的极性位置，对各系列蓄电池的泛用性极高，确保后续纠偏工作准确及时进行；（3）顶升机构配合回转机构能够对反极电池进行快速换向，且不影响其他正常位置电池的输送及后续封盖工序进行。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的主视图。

图中：待封盖电池100，正极极柱101，负极极柱102，输送机构1，传送带11，通槽12，放置轮廓线13，纠偏机构2，多模式识别设备3，顶升机构4，顶升杆41，过渡轴42，回转机构5，转盘51，回转电机52，锥形齿轮组件53。

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，一种电池封盖防反极装置，包括输送机构1，所述输送机构1上方设置有极性检测机构，所述输送机构1下方设置有纠偏机构2，所述极性检测机构可识别电池极柱的极性，所述纠偏机构2可对不符合电池盖极性位置的电池换向。所述极性检测机构包括多模式识别设备3，所述多模式识别设备3包括色彩识别模块，投影识别模块和图案比对模块。

待封盖电池100放置于输送机构1上时，其长边平行于输送机构1的前进方向放置，因此待封盖电池100的正、负极极柱分布于输送机构1的前后两侧，因此极性检测机构可从上方对移动过程中的待封盖电池100直接扫描识别，并配合纠偏装置对与电池盖标识相反的电池进行校正。各机构协同动作，高效快捷，显著提升电池良品率。所述色彩识别模块用于识别各极柱颜色，一般情况下工厂生产电池时会将正极极柱101设置为红色或较为鲜艳的颜色，负极极柱102则为黑色或深色，因此仅需在控制模块内存储正极极柱为暖色调极柱，负极极柱为冷色调极柱，便可在色彩识别模块扫描后分辨电池正、负极的位置是否反向；相应的，投影识别模块用于识别各极柱直径，一般来说正极极柱粗于负极极柱；图案比对模块则用于识别极柱附近的极性标识，若电池上设置有极性标识，则正极为加号，负极为负号，图案比对模块亦能快速判断正负极位置。上述三种模块分别通过三个维度判断待封盖电池100的极性位置，用于确保后续纠偏工作准确及时进行。

所述输送机构1包括传送带11和连接于传送带11的驱动电机，所述驱动电机上设置有控制模块，所述控制模块可控制驱动电机启停。所述纠偏机构2包括设置于输送机构1底部的转动组件，所述输送机构1上沿长度方向等距设置有通槽12，所述转动组件包括顶升机构4和设置于顶升机构4顶部的回转机构5，所述顶升机构4可驱动回转机构5在通槽12内升降动作。所述控制模块与多模式识别设备3电连接。所述顶升机构4包括有顶升杆41，所述顶升杆41上活动连接有过渡轴42，所述回转机构5包括转动连接过渡轴42的转盘51，所述过渡轴42上设置有回转电机52，所述回转电机52可驱动转盘51旋转。

所述控制模块作为整个电池封盖防反极装置的核心控制器，用于控制驱动电机与多模式识别设备3协同工作以此完成反极电池的位置校正。所述通槽12作为待封盖电池100的安置点，在待封盖电池100存在反极情况时，转动组件启动并将待封盖电池100旋转至与正常电池的方向一致，确保电池封盖上的极性标识与电池实际极性一致。顶升杆41将待封盖电池100抬离传送带11，而回转电机52用于控制转盘51精准旋转，在待封盖电池100换向后顶升机构4复位使待封盖电池100回落传送带11，被校正位置的电池能够继续随传送带11前进。

另外，所述通槽12周缘设置有放置轮廓线13。所述放置轮廓线13用于指示操作人员将待封盖电池100准确放置于通槽12上方，便于后续纠偏机构2顺利运行完成异常品换向。

本实施例中，电池封盖防反极装置的工作方法如下：首先操作人员将待封盖电池100按照输送带上各个通槽12周缘的放置轮廓线13逐个放置，输送机构1的传送带11携带待封盖电池100依次通过多模式识别设备3，多模式识别设备3启动并对传送中的待封盖电池100进行逐个检测，首先通过图案比对模块判断最先进入多模式识别设备3扫描范围的极柱外围是否有极性标识，若识别到极性标识，则与控制模块内存储的正确标识比对，一致则通过，当不一致则进入步骤B；未识别到极性标识则投影识别模块启动，判断待封盖电池100两极柱的直径是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则则进入步骤B，未识别到直径差异则色彩设备模块启动，判断待封盖电池100的两极柱颜色是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则进入步骤B；颜色无差异则控制模块停止输送机构1，认定为无法识别极柱极性的电池系列，向操作人员发出警告信号进一步处理。

步骤B：控制模块控制驱动电机在该待封盖电池100底部的通槽12与顶升机构4对正时暂停，控制模块驱动顶升杆41动作抬升回转机构5，回转机构5的回转电机52驱动转盘51旋转一百八十度，到位后顶升机构4复位，电池回落至传送带11上继续前送；该步骤能够将多模式识别设备3判断出的反极电池的朝向校正，使得后续封盖后电池实际极性与电池盖的极性标识一致。本实施例中，转盘51通过锥形齿轮组件53与回转电机52连接，回转电机52转动预设圈数，则转盘51转过180度完成电池换向。

由于不同系列的电池外形均有差异，因此多模式识别设备3采用三种维度对电池进行极性位置检测，确保绝大部分系列的电池均能被快速检测极性位置，一旦极性位置确定，控制模块便能利用数据比对判断电池是否存在位置异常，并通过纠偏机构2将异常品停止于顶升机构4上方，配合回转机构5完成异常品的位置校正，高效便捷，且不对其他电池造成影响，确保后续封盖工序的正常进行。

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 (7)

1.一种电池封盖防反极装置，其特征是，包括输送机构，所述输送机构上方设置有极性检测机构，所述输送机构下方设置有纠偏机构，所述极性检测机构可识别电池极柱的极性，所述纠偏机构可对不符合电池盖极性位置的电池换向。

2.根据权利要求1所述的一种电池封盖防反极装置，其特征是，所述极性检测机构包括多模式识别设备，所述多模式识别设备包括色彩识别模块，投影识别模块和图案比对模块。

3.根据权利要2所述的一种电池封盖防反极装置，其特征是，所述输送机构包括传送带和连接于传送带的驱动电机，所述驱动电机上设置有控制模块，所述控制模块可控制驱动电机启停，所述控制模块与多模式识别设备电连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种电池封盖防反极装置，其特征是，所述纠偏机构包括设置于输送机构底部的转动组件，所述输送机构上沿长度方向等距设置有通槽，所述转动组件包括顶升机构和设置于顶升机构顶部的回转机构，所述顶升机构可驱动回转机构在通槽内升降动作。

5.根据权利要求4所述的一种电池封盖防反极装置，其特征是，所述顶升机构包括有顶升杆，所述顶升杆上活动连接有过渡轴，所述回转机构包括转动连接过渡轴的转盘，所述过渡轴上设置有回转电机，所述回转电机可驱动转盘旋转。

6.根据权利要求4所述的一种电池封盖防反极装置，其特征是，所述通槽周缘设置有放置轮廓线。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的电池封盖防反极装置的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

S1：操作人员将待封盖电池按照通槽周缘的放置轮廓线逐个放置于运行过程中的输送机构上，输送机构的传送带携带待封盖电池依次通过多模式识别设备；

S2：多模式识别设备启动，对S1中传送的待封盖电池进行逐个检测，首先通过图案比对模块判断最先进入多模式识别设备扫描范围的极柱外围是否有极性标识，若识别到极性标识，则与控制模块内存储的正确标识比对，一致则通过；不一致则进入步骤S3；未识别到极性标识则进入步骤S4；

S3：控制模块控制驱动电机在该待封盖电池底部的通槽与顶升机构对正时暂停，控制模块驱动顶升杆动作抬升回转机构，回转机构的回转电机驱动转盘旋转一百八十度，到位后顶升机构复位，电池回落至传送带上继续前送；

S4：投影识别模块启动，判断待封盖电池两极柱的直径是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则进入步骤S3；直径无差异则进入步骤S5；

S5：色彩设备模块启动，判断待封盖电池的两极柱颜色是否有差异，有差异则与控制模块存储的标准电池极柱进行比对，一致则通过，不一致则进入步骤S3；颜色无差异则控制模块停止输送机构并发出警告信号。

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