CN201172045Y - 锂离子电池化成分选系统运动装置 - Google Patents

Abstract

一种锂离子电池化成分选系统运动装置，包括机架、气缸、上探针、电池盘以及下探针，气缸固定在气缸安装板上，气缸安装板固定在机架上，上探针安装板通过轴套与上探针导向轴固定连接，电池盘安装板通过轴套与电池盘导向轴固定连接，下探针安装板通过轴套与下探针导向轴固定连接，上探针导向轴与机架固定连接，气缸安装板位于机架的上方，下探针导向轴、电池盘导向轴的上端分别与气缸的活塞连接，下探针导向轴、电池盘导向轴的下端与限位装置连接；一个上探针、电池盘、下探针组成化成分选单元，运动装置包括至少两个的分选单元，所述的至少两个的分选单元上下依次布置在各个导向轴上。本实用新型安装简单方便、提高生产效率、减少了占地空间。

Description

锂离子电池化成分选系统运动装置

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池化成分选系统运动装置。

背景技术

现有的已公开销售的电池化成分选系统运动装置和产品，全部采用的是单层次结构或者是单层次结构的叠加，参照图1，单层次结构即每次分选系统工作只能使用256个工位，对锂离子电池生产厂家和使用单位大规模化成制造已不能适应，生产效率低；也有采用单层次结构叠加的机构形式，各自采用独立的驱动机构，使设备整体占地面积，空间太大。

发明内容

为了克服已有锂离子电池化成分选系统运动装置的不能适应大规模制造、生产效率低、占地空间太大的不足，本实用新型提供一种安装简单方便、提高生产效率、减少占地空间的锂离子电池化成分选系统运动装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锂离子电池化成分选系统运动装置，包括机架、气缸、上探针、电池盘以及下探针，所述的气缸固定在气缸安装板上，所述的气缸安装板固定在机架上，所述上探针固定在上探针安装板上，所述的上探针安装板通过轴套与上探针导向轴固定连接，所述电池盘固定在电池盘安装板上，所述的电池盘安装板通过轴套与电池盘导向轴固定连接，所述下探针固定在下探针安装板上，所述的下探针安装板通过轴套与下探针导向轴固定连接，所述上探针导向轴与机架固定连接，所述的气缸安装板位于机架的上方，所述的下探针导向轴、电池盘导向轴的上端分别与气缸的活塞连接，所述的下探针导向轴、电池盘导向轴的下端与限位装置连接；所述的一个上探针、电池盘、下探针组成化成分选单元，所述的运动装置包括至少两个的分选单元，所述的至少两个的分选单元上下依次布置在各个导向轴上。

作为优选的一种方案：在所述的下探针安装板上方设有下探针固定导轨，所述的下探针固定导轨与下探针导向轴固定连接；在所述的上探针安装板下方设有上探针固定导轨，所述的上探针固定导轨与上探针导向轴固定连接；在所述电池盘安装板的下方设有电池盘固定导轨，所述的电池盘固定导轨与电池盘导向轴固定连接。

进一步，所述的电池盘固定导轨比上探针固定导轨、下探针固定导轨要长，在所述电池盘固定导轨的前端的两侧安装挡板，所述挡板的左右设有导向斜口，在所述电池盘固定导轨的后端设有用以限位的后连接板。

更进一步，在所述的挡板的左、右安装用于检测电池盘是否导入的光电探头，在所述的后连接板上安装用于检测电池盘是否推到位的光电探头。

所述的上探针是具有弹性的针，所述下探针是固定针。

所述的运动装置包括三个分选单元。

本实用新型的技术构思为：气动有着液压传动的优势——对环境无污染，处理方便，气动元件结构简单，制造容易，易于标准化，系列化，通用化，气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞，气动系统对工作环境适应性好，采用气动控制。

由上探针安装板、电池盘、下探针安装板、气缸安装板、运动限位板等组成。其中上探针，电池盘，下探针各为不少于两层，以三层为例，适用于256×3个工位，分别适用的电池高度为：65mm，50mm，49mm，43mm。上探针安装板，下探针安装板各工位位置与电池盘各工位位置一一吻合。

整体机构运动时，三层连接成为一体一起运动，并且气缸安装在上部，可使整机的外形高度降低，并且是每一层的使用高度都在人体可以操作的范围内，符合人体工程学的要求。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、安装方便、简单；2、大大提高了生产效率。

附图说明

图1是现有的锂离子电池化成分选系统运动装置的结构图。

图2是本实用新型的锂离子电池化成分选系统运动装置的结构图。

图3是图1的侧面示意图。

图4是图1的俯视图。

图5是限位板的结构图。

图6是上针板的结构图。

图7是电池盘固定导轨的结构图。

图8是图7的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图2～图8，一种锂离子电池化成分选系统运动装置，包括机架10、气缸11、上探针12、电池盘13以及下探针14，所述的气缸11固定在气缸安装板4上，所述的气缸安装板4固定在机架10上，所述上探针12固定在上探针安装板1上，所述的上探针安装板1通过轴套与上探针导向轴6固定连接，所述电池盘13固定在电池盘安装板2上，所述的电池盘安装板2通过轴套与电池盘导向轴7固定连接，所述下探针14固定在下探针安装板3上，所述的下探针安装板3通过轴套与下探针导向轴8固定连接，所述上探针导向轴8与机架10固定连接，所述的气缸安装板4位于机架1的上方，所述的下探针导向轴8、电池盘导向轴7的上端分别与气缸11的活塞连接，所述的下探针导向轴8、电池盘导向轴7的下端与限位装置5连接；所述的一个上探针12、电池盘13、下探针14组成化成分选单元，所述的运动装置包括至少两个的化成分选单元，所述的至少两个的化成分选单元上下依次布置在各个导向轴上。

在所述的下探针安装板3上方设有下探针固定导轨，所述的下探针固定导轨与下探针导向轴8固定连接；在所述的上探针安装板1下方设有上探针固定导轨，所述的上探针固定导轨与上探针导向轴6固定连接；在所述电池盘安装板2的下方设有电池盘固定导轨，所述的电池盘固定导轨与电池盘导向轴7固定连接。

所述的电池盘固定导轨比上探针固定导轨、下探针固定导轨要长，在所述电池盘固定导轨15的前端的两侧安装挡板16，所述挡板的左右设有导向斜口17，在所述电池盘固定导轨15的后端设有用以限位的后连接板18。

在所述的挡板16的左、右侧安装用于检测电池盘是否导入的光电探头，包括光电探头发射端19和光电探头接收端20，在所述的后连接板4上安装用于检测电池盘是否推到位的光电探头21。

上述结构便于安装人员的操作，能够精确地安装电池盘。

本实施例的运动装置以三层结构为例，共适用于是256×3＝768个电池工位。

本实用新型采用气动控制。首先选择气缸，根据估算，工作压力取0.6Mpa，本实用新型气缸所需要承受力需要达到70kg以上，故选择φ250缸径的气缸。

它由上探针安装板、电池盘、下探针安装板、气缸安装板、运动限位板等几部分组成。其中上探针，电池盘，下探针各为三层，适用于256×3个工位，分别适用的电池高度为：65mm，50mm，49mm，43mm。上探针安装板，下探针安装板各工位位置与电池盘各工位位置一一吻合。上探针安装板、电池盘、下探针安装板分别通过轴套和螺钉与上针板导向轴、电池盘导向轴、下探针导向轴连接固定，下探针导向轴通过螺母连接在气缸的活塞上，电池盘导向轴通过螺母和弹簧弹性的连接在气缸的活塞上。气缸固定在整机的上端。电池盘导向轴、下探针导向轴的下部与限位装置连接固定。在连接固定中使用的轴套，共有两种规格φ25φ30的，并有上下两种，是分开为两半的，并且用M5或M6螺钉紧固，在相应的电池盘导向轴，上探针导向轴，下探针导向轴相对应位置上开有想应的槽，并且设计为安装后能夹紧导轨固定板为过盈配合，过盈0.4mm。整体机构运动时，三层连接成为一体一起运动，并且气缸安装在上部，可使整机的外形高度降低，并且是每一层的使用高度都在人体可以操作的范围内，符合人体工程学的要求。同时，气缸安装在整机的上部，也有利于维修。

由于整机的机构重量非常重，这对轴的要求就非常高，轴所采用的材料为SUJ2，表面镀铬，保证其强度能达到要求。

对于本运动装置所使用的探针，上下探针的端面都呈现锯齿状，各齿端面直径小于％％c0.1，齿间距小于0.1，这样的设计是为了让探针在运动过程中顶到电池时候不会偏载过多，而且下探针是一个固定针，而上探针是一个有弹性的针，这是因为在运动过程中上探针安装于上探针安装板之上后就固定不动了，运动的基本原理是下探针往上顶电池，直到电池能与上探针达到良好的接触，使上探针压缩达到理论值5mm，所以下探针是一个固定针，上探针是一个弹性针。为了保证与电池之间的良好的电接触，上下探针的中心针均为镀金的。

上下探针安装板的设计是一个难点，理论上有三种方法来实现：一是使用钣金结构，这样做成本很低，表面镀聚四氟乙烯也能达到探针和探针安装板的绝缘要求，但是精度比较低，平整度达不到要求，容易下探针往上运动顶电池时与上探针偏离位置，所以不宜采用。第二种是用砂型铸造的方法，这种方法能达到比较高的精度，平整度也比较理想，但是成本比较高，加工费用，周期都比较大，也不宜采用。第三种是底部采用纸质环氧胶合板材料作为基版，周边及其中间用铝型材使用不锈钢螺钉固定，并且安装时候在专用的摸具工装中进行装配，经过实验后，这种方法的精度、平整度都能达到要求，而且所使用的材料费用，加工费用都比较低，也适应大批量生产，所以本实用新型采用了第三种方案。另外，每层结构中的上探针安装板上分别安装6个温度探头均匀分布于探针安装板上，能方便的检测到在工作状态中探针的温度。

为了使装满电池的电池盘在放入电池盘固定导轨之上时能达到精确定位，所以这部分的结构设计应按照如下原则：首先需要一个电池盘放入时的导向装置，所以电池盘固定导轨设计要比上下探针固定导轨的长度长，电池托盘导轨挡板左、右上也留出了相应的导向斜口。电池托盘导轨挡板左、右分别可限定电池盘在放入导轨时候的左右方向的自由度，而电池托盘导轨后连接板连接于电池托盘导轨左右之间，限定电池盘推入导轨之后的定位。同时在电池盘推入导轨这动作完成以后，为了使操作人员能自我鉴别，所以分别在电池托盘导轨挡板左、右上安装了光电探头，一个为发射头，一个为接收头，当导轨中没有电池盘时，机器会报警蜂鸣。在电池托盘导轨后连接板上也安装了两个光电探头，用于判断电池盘推入时是否到位。另外，在电池托盘导轨挡板左、右上分别留出相应的散热孔，使上下探针在与电池接触压紧测试的状态之中所产生的热量能向外部周围扩散。

本实施例中气缸是安装于整机的上部的，首先气缸固定在气缸安装板之上，同时气缸安装板通过四颗M30的调节螺钉固定在整个机架之上，整个机架是利用方钢焊接而成。由于加工误差的存在，使上下探针固定导轨，电池盘固定导轨等都有相应的误差，而且是三层结构，整机的累积误差将会大大增加，这时可通过气缸安装板之下的四颗调节螺钉进行调节补偿误差带来的影响。四颗螺钉下还有一颗调节螺母，当螺钉位置调节好以后，可使用螺母进行锁紧。

为了适应四种不同高度的电池，就应配备四种不同的运动限位板，而且为了使操作方便，将运动限位板设计为一个整体，同时在运动限位版放入限位板之上时，定位板导向挡板左、右能限定运动限位板的左右方向的自由度，定位板后挡板左、右限定运动限位板推入后的位置，并且后面安装有光电探测头，能检测运动限位板的高度状态，编码状态是这样的：第一为码检测运动限位板是否已经放入限位板之上，“0”表示没有，“1”表示已经放入，运动限位板有四种高度，所以另外需要两个码来表示运动限位板的高度，“00”表示65mm高度电池，“01”表示50mm高度电池，“10”表示49mm高度电池，“11”表示43mm高度电池，运动限位板后面的两个孔的位置分别与两个光电探测头的位置相吻合，这样就能判别放入的限位块是否与电池高度相适应。

另外，为了防止整机在运动时候带来的冲击，特别在安装弹簧的弹簧套上设计了橡胶垫减少冲击的作用力，建议使用理论气压为0.5Mpa，在气动系统中，可以调节气缸上的两个单向调节阀使运动的速度达到合理的状态。而且由于电池阀上装有铜制消音器，可以降低噪音。

使用时，先将上针板用螺丝通过固定螺丝孔固定在上探针安装板的固定导轨上的对应位置，然后将下针板用螺丝通过固定螺丝孔固定在下探针安装板的固定导轨上的对应位置，再将需要化成的电池放入电池盘中，根据电池的类型选择相应的限位板，将相应的限位板放入限位装置中，且需使相应指示灯亮完成安装。最后将装入化成的电池盘放入机器相应的导轨位置中，且需所有指示灯显示正常，完成安装。通电通气并且按下启动按钮后即可测试电池，测试电池时是电池能与上、下探针各个工位接触导通，达到对电池的限位目的。实验表明，本运动装置的上下探针同心度量不超过0.5mm。

以三层结构为例，每次可工作的工位数为256×3＝768个，大规模提高了生产效率。安装方便，省时，且在安装限位块，电池盘位置处都有光电探头和相应的指示灯，在没有电池盘或者没有安装限位块只是都有报警指示，大大提高了设备运行的安全性，外观整齐，可以大大提高工作效率。而目前现有单层运动装置所使用报警指示都是通过机械式的行程开关来完成的，这样很不准确，使用寿命短。

Claims (6)

1、一种锂离子电池化成分选系统运动装置，包括机架、气缸、上探针、电池盘以及下探针，所述的气缸固定在气缸安装板上，所述的气缸安装板固定在机架上，所述上探针固定在上探针安装板上，所述的上探针安装板通过轴套与上探针导向轴固定连接，所述电池盘固定在电池盘安装板上，所述的电池盘安装板通过轴套与电池盘导向轴固定连接，所述下探针固定在下探针安装板上，所述的下探针安装板通过轴套与下探针导向轴固定连接，所述上探针导向轴与机架固定连接，其特征在于：所述的气缸安装板位于机架的上方，所述的下探针导向轴、电池盘导向轴的上端分别与气缸的活塞连接，所述的下探针导向轴、电池盘导向轴的下端与限位装置连接；所述的一个上探针、电池盘、下探针组成化成分选单元，所述的运动装置包括至少两个的化成分选单元，所述的至少两个的化成分选单元上下依次布置在各个导向轴上。

2、如权利要求1所述的锂离子电池化成分选系统运动装置，其特征在于：在所述的下探针安装板上方设有下探针固定导轨，所述的下探针固定导轨与下探针导向轴固定连接；在所述的上探针安装板下方设有上探针固定导轨，所述的上探针固定导轨与上探针导向轴固定连接；在所述电池盘安装板的下方设有电池盘固定导轨，所述的电池盘固定导轨与电池盘导向轴固定连接。

3、如权利要求2所述的锂离子电池化成分选系统运动装置，其特征在于：所述的电池盘固定导轨比上探针固定导轨、下探针固定导轨要长，在所述电池盘固定导轨的前端的两侧安装挡板，所述挡板的左右设有导向斜口，在所述电池盘固定导轨的后端设有用以限位的后连接板。

4、如权利要求3所述的锂离子电池化成分选系统运动装置，其特征在于：在所述的挡板的左、右侧安装用于检测电池盘是否导入的光电探头，在所述的后连接板上安装用于检测电池盘是否推到位的光电探头。

5、如权利要求1-4之一所述的锂离子电池化成分选系统运动装置，其特征在于：所述的上探针是具有弹性的针，所述下探针是固定针。

6、如权利要求5所述的锂离子电池化成分选系统运动装置，其特征在于：所述的运动装置包括三个分选单元。

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