CN213349813U - 一种单层矩阵排列产品的逐一剔除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单层矩阵排列产品的逐一机械检测和剔除机构，包括检测机构和剔除机构，检测机构和剔除机构的下方设置有传送机构，支架架设于传送机构上方，设置有横向移动机构和纵向移动机构，横向移动机构设置有升降移动机构，检测机构和剔除机构均与升降机构连接。检测机构设置有向下感应检测结果的感应器，剔除机构设置有感应机械抓手下降定位的感应器；剔除机构包括机械抓手，机械抓手包括两个对称相对的爪片，气缸的两端对称设置有伸缩杆，气缸位于两个爪片之间，伸缩杆的末端与对应爪片固定连接，气缸通过伸缩杆带动两个爪片对称相对或相向连接。本实用新型实现逐一检测，无遗漏，且通过机械方式将NG品剔除，效率高。

Description

一种单层矩阵排列产品的逐一剔除装置

技术领域

本实用新型涉及一种单层矩阵排列产品的逐一机械检测和剔除机构，属于自动化装备技术领域。

背景技术

锂电池有很多个锂电池电芯组装而成，锂电池片的极耳设置在端部，封装时，极耳通过点焊连接，形成串并联结构，串联实现扩大电容，并联实现增大电压。点焊后需要检测点焊的连接稳固性，

由于锂电池的电芯由于遵循“轻便”的原则，通常会采用较“轻”的铝材质外，还需要做得更“薄”，一般壳、盖、底基本都要求达到1.0 mm 以下，主流厂家目前根据电池容量不同壳体材料厚度以0.6mm和0.8mm两种为主，在进行激光焊接时由于铝合金对激光的反射率极高，焊接过程中气孔敏感性高，焊接时不可避免地会出现一些问题缺陷，如气孔、热裂纹、炸火、虚焊等。

再者，由于在加工过程中会造成不同工件表面的油污含量、种类会有较大的差异，在焊接之前的清洗过程中如果没有彻底清洗干净，焊接时在高温作用下油污中的碳氢化合物会分离，碳与氧结合生成CO，从而间接导致焊接气孔。激光焊接的冷却速度太快，氢气孔问题更加严重，并且在激光焊接中还多了一类由于小孔的塌陷而产生的孔洞。

可见，在点焊完成后，检测焊接质量显得尤为重要，且抽检的方式完全不适用于锂电池的焊缝检测，需要逐一进行检测，人工完成此检测操作工作量非常大，且人存在疲劳性，不能确保检测的准确性，研发一种在线机器检测和直接在线剔除NG品（NG品是指质量不合格产品）称为亟待解决的现实问题。

不光锂电池的后续需要检测，还有很多其他产品，生产后都是在框体里单层矩阵排列，通过机械逐一检测，并直接将检测到的NG品（即不合格品）直接剔除，成为一种亟待解决的问题。

传统的人工检测，非常耗时，且不能确保检测的准确性，通常采用抽检的方式，很难确保产品的合格率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种单层矩阵排列产品的逐一机械检测和剔除机构，其具体技术方案如下：

一种单层矩阵排列产品的逐一机械检测和剔除机构，包括检测机构和剔除机构，所述检测机构和剔除机构的下方设置有传送机构，所述锂电池由传送机构从上游传送到检测机构和剔除机构的垂直下方，并停留，直到检测和剔除完毕后，再传送到下游，传送机构的传送方向称为纵向，与纵向垂直的水平方向，称为横向，

所述检测机构设置在支架上，所述支架上设置有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构或者纵向移动机构设置有升降移动机构，所述检测机构和剔除机构均与升降机构连接，由横向移动机构和纵向移动机构带动检测机构依次检测每个锂电池，由横向移动机构、纵向移动机构和升降机构带动剔除机构到NG品位置，并将其抓取、移动丢弃；

所述检测机构设置有向下感应检测结果的感应器，所述剔除机构设置有感应机械抓手下降定位的感应器；

所述剔除机构包括机械抓手，所述机械抓手包括两个对称相对的爪片，爪片与升降板之间设置有气缸，所述气缸的两端对称设置有伸缩杆，气缸位于两个爪片之间，伸缩杆的末端与对应爪片固定连接，气缸通过伸缩杆带动两个爪片对称相对或相向连接。

进一步的，若干个所述锂电池整齐规律地摆放在电池收纳框内，所述电池收纳框摆放在传送机构上。

进一步的，所述支架包括多根对称站立在传送机构传送方向两侧的立柱，位于传送机构同侧的立柱顶部设置有顶梁，所述纵向移动机构设置在顶梁上，包括同轴设置在顶梁上的导轨一和丝杆一，所述丝杆一的一端设置有电机一，电机一驱动连接丝杆一，丝杆一上套设有丝杆套一，所述横向移动机构的两端分别与对应的丝杆套一固定连接，且与导轨一卡合。

进一步的，所述横向移动机构包括水平架设在两个顶梁之间的横梁，所述横梁与顶梁垂直，所述横梁同轴设置有导轨二和丝杆二，所述导轨二的一端设置有电机二，所述电机二驱动连接丝杆二，所述丝杆二套设有丝杆套二，所述导轨二卡合设置有移动板，所述移动板与丝杆套二固定，电机二驱动丝杆二旋转，带动丝杆套二在丝杆二上移动，进而带动移动板沿着导轨二移动。

进一步的，所述移动板竖直设置，移动板的一侧通过滑块与导轨二连接，另一侧设置有检测机构和剔除机构，

所述检测机构包括竖直朝下设置的检测头，所述检测头上方设置有升降板，所述升降板与移动板的连接侧设置有相互卡合机构，所述移动板的顶部设置有电机三，所述电机三的驱动侧朝下，并驱动连接丝杆三，所述丝杆三套设有丝杆套三，所述丝杆套三与升降板固定连接。

进一步的，所述剔除机构与升降板连接。

进一步的，所述气缸的顶部设置有水平连接板，所述水平连接板靠近升降板的一侧竖直设置有过渡板，所述过渡板与水平连接板的夹角处设置有加强板。

进一步的，所述检测头上方设置有电源，电源上方设置有电源安装板，所述电源安装板与垫块连接，垫块与调节块连接，所述调节块与升降板连接。

进一步的，所述传送机构的传送方向一旁还设置有废弃框，废弃框的纵向长度不小于电池收纳框的纵向长度，所述横向移动机构的行程覆盖到废弃框上方。

进一步的，所述横向移动机构的两端和纵向移动机构的两端分别设置有对应的丝杆套一、丝杆套二移动到位的限位即停感应器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型，实现检测机构和剔除机构的空间三维移动，检测机构的移动行程能够全方位覆盖电池收纳框上方，检测到每一个锂电池。剔除机构不光能够跟随检测机构全方位覆盖到电池收纳框，还能够降低高度，用机械抓手，抓取NG品，并将NG品移动到废弃框上放，通过松开机械抓手，将NG品丢在废弃框中。

本实用新型集NG品检测和NG品剔除于一体，检测到NG品，直接剔除，效率更高，避免使用两道工序，节省时间，也能防止剔除错误。

本实用新型应用于锂电池的检测是一个最直观的应用，锂电池在框体内单层矩阵排列，检测快捷高效，且不会发生遗漏。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图，

图2是本实用新型的检测机构和剔除机构示意图，

图3是图2的正视图，

图4是图2的侧视图，

图中：1—立柱，2—电机一，3—横梁，4—丝杆二外壳罩，5—电机三，6—电机二，7—丝杆一外壳罩，8—机械抓手，9—废弃框，10—传送机构，11—固定装置，12—底架，13—底板，14—顶梁，15—电池收纳框，16—锂电池，17—气缸，18—水平连接板，19—过渡板，20—升降板，21—移动板，22—电源安装板，23—电源，24—激光，25—加强板，26—丝杆套三。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的单层矩阵排列产品的逐一机械检测和剔除机构，该装置设置在传送机构10上方，传送机构10用于传送电池收纳框15，电池收纳框15内整齐规律摆放着焊接完毕后，待检测的锂电池16。在此解释本文中所出现的横向和纵向的具体方向，传送机构10的传送方向称为纵向，与纵向垂直的水平方向，称为横向。

在锂电池16检测和剔除过程中为了确保电池收纳框15不会发生位置偏移，在电池收纳框15的纵向两端设置固定装置11，固定装置11将电池收纳框15固定咬死，防止其移动。

本专利中的固定装置11可以旋转销锁机构或者其他的机构均可。参见图1，图中的传送机构10下方还设置有底架12，将传送机构10托举在底板13上，使其能够传送移动。底架12可选择设置，也可以不设置，直接在底板13上传送移动，或者用其他形式。附图仅为一个示例。

本实用新型包括检测机构和剔除机构，传送机构10将电池收纳框15从上游传送到检测机构和剔除机构的垂直下方，并停留，直到检测和剔除完毕后，再传送到下游，至此完成一框锂电池16的检测和剔除工作。

为了能够将检测机构和剔除机构悬空驾于电池收纳框15上方，检测机构设置在支架上，支架上设置有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构或者纵向移动机构设置有升降移动机构，所述检测机构和剔除机构均与升降机构连接，由横向移动机构和纵向移动机构带动检测机构依次检测每个锂电池16，由横向移动机构、纵向移动机构和升降机构带动剔除机构到NG品位置，并将其抓取、移动丢弃。

图1中为了展示，在立柱1下面画了底板13，4个立柱1均固定站立在底板13上。且顶梁14和横梁3均设置有外壳罩，将丝杆一和丝杆二均罩在里面，起到美观和安全，以及防护，防止污染丝杆一和丝杆二的作用。图中示意标注了丝杆二外壳罩4和丝杆一外壳罩7。

图1中示意画出激光24，检测头在检测时，通电发射出激光24，其不是实在实物，仅为工作状态时的，激光24范围的示意画法。不工作时，关闭电源，激光24是不存在的，所以，在剔除NG品时，升降板下降，检测机构和剔除机构均一起下降，检测机构不会对锂电池造成伤害，因为检测机构在剔除NG品时不工作，无激光发射。

下面给出支架的一个具体实施例，支架包括多根对称站立在传送机构10传送方向两侧的立柱1，位于传送机构10同侧的立柱1顶部设置有顶梁14，两个顶梁14之间水平架设一根横梁3，横梁3与顶梁14垂直。纵向移动机构设置在顶梁14上，横向移动机构设置在横梁3上。

下面具体给出一个纵向移动机构的实施例，纵向移动机构包括同轴设置在顶梁14上的导轨一和丝杆一，所述丝杆一的一端设置有电机一2，电机一2驱动连接丝杆一，丝杆一上套设有丝杆套一，所述横向移动机构的两端分别与对应的丝杆套一固定连接，且与导轨一卡合。电机一2工作时驱动丝杆一旋转，带动丝杆套一沿着丝杆一实现平移，带动横向移动机构在支架上纵向移动。其中的导轨一起到导向作用，限定移动轨迹，以及提供平稳的支撑。

下面具体给出一个横向移动机构的实施例，横向移动机构包括水平架设在两个顶梁14之间的横梁3，所述横梁3与顶梁14垂直，所述横梁3同轴设置有导轨二和丝杆二，所述导轨二的一端设置有电机二6，所述电机二6驱动连接丝杆二，所述丝杆二套设有丝杆套二，所述导轨二卡合设置有移动板21，所述移动板21与丝杆套二固定，电机二6驱动丝杆二旋转，带动丝杆套二在丝杆二上移动，进而带动移动板21沿着导轨二移动，即实现了横向移动。将检测机构和剔除机构设置在移动板21上，即能实现其横向移动和纵向移动，在电池收纳框15上方实现平面移动，该平面移动的范围全面覆盖电池收纳框15的垂直上方。

下面给出升降移动机构的一个具体实施例，以及升降移动机构与检测机构和剔除机构的连接关系，移动板21竖直设置，移动板21的一侧通过滑块与导轨二连接，另一侧设置通过卡合机构连接升降板20，检测机构和剔除机构固定在升降板20表面。

升降移动机构包括移动板21顶部设置的电机三5，所述电机三5的驱动侧朝下，并驱动连接丝杆三，所述丝杆三套设有丝杆套三26，所述丝杆套三26与升降板20固定连接。电机三5驱动丝杆三旋转，带动丝杆套三26沿着丝杆三平移，丝杆套三26带着带着升降板20实现升降，进而实现升降板20带着检测机构和剔除机构升降移动。

下面给出检测机构的一个具体实施例，参见图2-4，检测机构包括竖直朝下设置的检测头，检测头上方设置有电源23，电源23上方设置有电源安装板22，所述电源安装板22与垫块连接，垫块与调节块连接，所述调节块与升降板20连接。

下面给出剔除机构的一个具体实施例，参见图2-4，剔除机构包括机械抓手8，所述机械抓手8包括两个对称相对的爪片，爪片与升降板20之间设置有气缸17，所述气缸17的两端对称设置有伸缩杆，气缸17位于两个爪片之间，伸缩杆的末端与对应爪片固定连接，气缸17通过伸缩杆带动两个爪片对称相对或相向连接。

气缸17的顶部设置有水平连接板18，水平连接板18靠近升降板20的一侧竖直设置有过渡板19，过渡板19与水平连接板18的夹角处设置有加强板25。过渡板19与升降板20固定安装。

为了进一步方便丢弃和收集NG品，传送机构10的传送方向一旁还设置有废弃框9，废弃框9的纵向长度不小于电池收纳框15的纵向长度，所述横向移动机构的行程覆盖到废弃框9上方。当剔除机构抓取到NG品时，横向移动到废弃框9旁边，将其丢入即可，收集更加方便。

为了实现本实用新型整体的自动控制，本实用新型在很多地方均配合设置有检测装置（传感器），移动到位后，能够准确定位，以及实现行程到位保护，防止出现机器失灵，造成机器损伤的情况。

具体为，检测机构设置有向下感应检测结果的感应器，所述剔除机构设置有感应机械抓手8下降定位的感应器，所述横向移动机构的两端和纵向移动机构的两端分别设置有对应的丝杆套一、丝杆套二移动到位的限位即停感应器。当然，并不限于此，其实在每个动作的执行上均配合设置有诸多对应的控制传感器，因不是本专利的实用新型点，故不在此赘述，本专利主要是阐述该设备的硬件结构方面。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：包括检测机构和剔除机构，所述检测机构和剔除机构的下方设置有传送机构，所述产品由传送机构从上游传送到检测机构和剔除机构的垂直下方，并停留，直到检测和剔除完毕后，再传送到下游，传送机构的传送方向称为纵向，与纵向垂直的水平方向，称为横向，

所述检测机构设置在支架上，所述支架上设置有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构或者纵向移动机构设置有升降移动机构，所述检测机构和剔除机构均与升降机构连接，由横向移动机构和纵向移动机构带动检测机构依次检测每个锂电池，由横向移动机构、纵向移动机构和升降机构带动剔除机构到NG品位置，并将其抓取、移动丢弃；

所述检测机构设置有向下感应检测结果的感应器，所述剔除机构设置有感应机械抓手下降定位的感应器；

所述剔除机构包括机械抓手，所述机械抓手包括两个对称相对的爪片，爪片与升降板之间设置有气缸，所述气缸的两端对称设置有伸缩杆，气缸位于两个爪片之间，伸缩杆的末端与对应爪片固定连接，气缸通过伸缩杆带动两个爪片对称相对或相向连接。

2.根据权利要求1所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：若干个所述锂电池整齐规律地摆放在电池收纳框内，所述电池收纳框摆放在传送机构上。

3.根据权利要求1所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述支架包括多根对称站立在传送机构传送方向两侧的立柱，位于传送机构同侧的立柱顶部设置有顶梁，所述纵向移动机构设置在顶梁上，包括同轴设置在顶梁上的导轨一和丝杆一，所述丝杆一的一端设置有电机一，电机一驱动连接丝杆一，丝杆一上套设有丝杆套一，所述横向移动机构的两端分别与对应的丝杆套一固定连接，且与导轨一卡合。

4.根据权利要求3所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述横向移动机构包括水平架设在两个顶梁之间的横梁，所述横梁与顶梁垂直，所述横梁同轴设置有导轨二和丝杆二，所述导轨二的一端设置有电机二，所述电机二驱动连接丝杆二，所述丝杆二套设有丝杆套二，所述导轨二卡合设置有移动板，所述移动板与丝杆套二固定，电机二驱动丝杆二旋转，带动丝杆套二在丝杆二上移动，进而带动移动板沿着导轨二移动。

5.根据权利要求4所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述移动板竖直设置，移动板的一侧通过滑块与导轨二连接，另一侧设置有检测机构和剔除机构，

所述检测机构包括竖直朝下设置的检测头，所述检测头上方设置有升降板，所述升降板与移动板的连接侧设置有相互卡合机构，所述移动板的顶部设置有电机三，所述电机三的驱动侧朝下，并驱动连接丝杆三，所述丝杆三套设有丝杆套三，所述丝杆套三与升降板固定连接。

6.根据权利要求5所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述剔除机构与升降板连接。

7.根据权利要求6所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述气缸的顶部设置有水平连接板，所述水平连接板靠近升降板的一侧竖直设置有过渡板，所述过渡板与水平连接板的夹角处设置有加强板。

8.根据权利要求5所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述检测头上方设置有电源，电源上方设置有电源安装板，所述电源安装板与垫块连接，垫块与调节块连接，所述调节块与升降板连接。

9.根据权利要求1所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述传送机构的传送方向一旁还设置有废弃框，废弃框的纵向长度不小于电池收纳框的纵向长度，所述横向移动机构的行程覆盖到废弃框上方。

10.根据权利要求6所述的单层矩阵排列产品的逐一剔除装置，其特征在于：所述横向移动机构的两端和纵向移动机构的两端分别设置有对应的丝杆套一、丝杆套二移动到位的限位即停感应器。

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