专利名称：方电池流水线自动分选机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是电池分选装置，尤其是一种方电池流水线自动分选机。
背景技术：
方形电池是近年来使用广泛的电池产品，随着电子、通讯等技术领域的迅速发展，方形电池的使用范围将越来越广。众所周知，电池产品在出厂前，必须经过严格的电压内阻测试，按电池性能分类分档。由于方形电池结构不同于圆柱形电池，现有用于圆柱形电池的自动检测分选设备不适用于方形电池。为满足方电池生产过程中的检测分选，有商家已经研制出能对方电池进行自动检测分选的设备。这种方电池分选设备有一机架，机架上设有自上而下呈45°～60°斜面的链板式自动上料机构和链板式收料机构；链板式自动上料机构与链板式收料机构前后相错，其相错部位设置分选机构，链板式自动上料机构的出料口和链板式收料机构之进料工位分别与分选机构衔接链板式收料机构之进料工位与链带式分选机构衔接部位，设有一可控制电池是否滑落的气动落料门；电压内阻测试仪的检测探针安装在链板式自动上料机构的出料口与链带式分选机构的气动落料门之间的位置。这种方电池分选设备适用于大型电池生产厂，它能自动进料，自动收料，检测速度高(每秒检测分选2块电池，每天8万块)，工作稳定可靠。但价格稍高，属高端产品，它不适用于产量较小的电池生产线。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种实现电池在输送带上连续运动过程中，适时自动测试和识别分选的方电池流水线自动分选机。
本实用新型方电池流水线自动分选机，包括机架、上料机构、与电压内阻测试仪连接的测试机构、分选机构和控制系统，其特征在于机架上设有一用于上料机构、检测装置和分选机构安装的悬臂框架；上料机构安装在机架的悬臂框架上；悬臂框架的上料机构一侧设有一由可控制电池随输送带移动的挡料机构、设有传感器的被测电池定位机构和安装在被测电池工位两端的电压内阻测试仪之测试机构组成的检测装置；所述分选机构安装在悬臂框架的检测装置的另侧；安装在悬臂框架上的上料机构的底面、检测装置和分选机构均处于一个水平面；控制系统在传感器的作用下适时启动挡料机构、定位机构和分选机构。
所述悬臂框架通过旋转轴座安装在机架上方，悬臂框架可绕旋转轴座上翻45°，悬臂框架下翻到位时，安装在其上的上料机构、检测装置和分选机构紧贴在皮带机輸送带的上方。
所述检测装置的挡料机构由安装在底板上的挡料气缸、设置在挡料气缸活塞杆端的绝缘块和安装在绝缘块对侧的电池后导向板组成；绝缘块在挡料气缸活塞杆作用下与电池后导向板配合形成阻止电池随输送带移动的夹具。
所述检测装置的定位机构由垂直设置在固定支架上的定位气缸、设置在定位气缸活塞杆端的定位挡销和与控制系统连接的左、右传感器组成；控制系统在左、右传感器的作用下控制定位气缸、挡料气缸和分选气缸工作，适时启动挡料机构、定位机构和分选机构。
所述分选机构由设置在底板上的分选气缸、安装在分选气缸活塞杆端的推块和设置在输送带中线上的挡条组成。当检测装置测得被测电池为不合格产品时，即会启动分选气缸，由设置在分选气缸活塞杆端的推块将不合格产品拨向挡条一侧。
本实用新型方电池流水线自动分选机的使用及工作过程将本机安装在皮带机输送带的上方，机架悬臂框架上的同处一个水平面上的上料机构、检测装置和分选机构与输送带间形成供电池移动的通道。机器运行时，由上料机构将待测电池顺序落于输送带上，由输送带将待测电池送至检测装置。当待测电池到达常闭的检测装置之定位机构时，被阻挡停止前进。当定位机构的右传感器检测到测试工位有电池时，控制系统就会使挡料气缸动作，其端部的挡料绝缘块压住下一块待测电池，保证只有一块待测电池在测试区内，并驱动测试气缸动作。测试气缸带动前测头向后、后测头向前，前测试探针和后测试探针同时与待测电池的两端接触，将电压和电流数据传到电池电压内阻测试仪检测，结果交PLC或单片机识别，分为一等品和非一等品。电测周期完成，测试气缸反向动作，前测头与后测头反向运动，探针与电池分离，定位气缸向上动作，定位挡销上升，离开电池，已测电池被皮带机输送带送至下一分选工位。当定位机构左传感器检测到有电池时，根据PLC或单片机识别结果，如为一等品电池，分选气缸不动作，电池不变方向沿通道直行；如为非一等品电池，分选气缸动作，将非一等品电池推到分隔条的另一侧，随输送带送到非一等品库。若要实现电池的多种档次分选，则可通过增加分选气缸来增加推块，由不同行程气缸的推块将不同等级的电池推至分隔条形成的不同通道，实现多级别分选。
本实用新型方电池流水线自动分选机设计科学、结构独创、紧凑合理，它具有以下优点1.分选速度快，连续传送方电池到测试工位，实现自动识别分选，按不同档次分别收集电池，可大大提高生产效率和检测正确率。
2.一台机器只需一个工人上料，一个工人收料，即可达到每秒钟测试分选2块电池的产量，将工人从高度紧张、高频率工作中解放出来。
3.该机调整、检修方便，工作稳定可靠，经济实用。
本实用新型方电池流水线自动分选机的具体结构由以下附图和
图1是方电池流水线自动分选机俯视结构示意图；图2是方电池流水线自动分选机的左视图；图3是图1所示方电池流水线自动分选机的分解结构示意图；图4是方电池流水线自动分选机的上料机构结构示意图；图5是图4所示上料机构背侧结构示意图；图6是方电池流水线自动分选机的挡料机构结构示意图；图7是方电池流水线自动分选机的测试机构结构示意图；图8是图7所示测试机构俯视结构示意图；图9是方电池流水线自动分选机的定位机构结构示意图；
图10是方电池流水线自动分选机的分选机构结构示意图。
具体实施方式
实施例从图1、图2和图3可以清楚地看到方电池流水线自动分选机由机架1、上料机构2、挡料机构3、与电压内阻测试仪连接的测试机构4、定位机构5和分选机构6及控制系统7组成。
所述机架1(见图1、2)由底架111、主架108、悬臂框架103及上盖106组成。悬臂框架103通过旋转轴固定座109安装在主架108上，悬臂框架103可绕旋转轴固定座109上翻45°，用气弹簧105限位，在水平位置时，用弹簧拉钩104定位。机架1安装在皮带输送机102一侧，皮带输送机102是电池生产厂已有的通用设备，悬臂框架103悬置在皮带输送机102的输送带101上方。上盖106可将安装在悬臂框架103上的挡料机构3、与电压内阻测试仪连接的测试机构4、定位机构5和分选机构6遮盖，既可防止杂物或灰尘侵入，亦有利于安全操作。
所述上料机构2如图4、5所示，它由前档板201、固定座202、呈45°～60°斜面的上料斜槽203和由调整导杆固定板204、升降滑板205和斜槽高度调整钮206构成的丝杆导杆调整机构组成；上料斜槽203通过丝杆导杆调整机构安装在固定座202上，然后安装在机架1的悬臂框架103右外侧面，上料斜槽203向后倾斜15°，通过调整旋钮206可调整上料斜槽203与悬臂框架103的高差。上料斜槽203内的待测电池207依靠其自重逐渐下落到输送带101上面，并被依次送到测试工位。
所述检测装置的挡料机构3如图6所示，它包括通过固定板306安装在固定座304上的挡料气缸302，固定座304通过X/Y向调整滑板303安装在悬臂框架103的底板301上，固定座304上设有与滑座305联接的导杆307，滑座305上设有探针固定块308、绝缘块309，绝缘块309对侧位置底板301上设有可与其形成夹具的电池后导向板310。X/Y向调整滑板303上开有X、Y两个方向的长槽，整个挡料机构3可以在X、Y两个方向进行调整。滑座305可在固定座304的导杆307上移动，当传感器测得检测工位有电池时，启动挡料气缸302，由挡料气缸302推动滑座305上的探针固定块308、绝缘块309前移，与电池后导向板310配合将随输送带移动的待测电池207夹住，阻止待测电池207进入检测工位；当传感器测得检测工位无电池时，挡料气缸302活塞杆后退拉动滑座305上的探针固定块308、绝缘块309退移脱离，解除对待测电池207的阻挡，待测电池207即可随输送带101前移进入检测工位。
所述检测装置的测试机构如图7、8所示，它包括通过导杆丝杆机构403安装在悬臂框架103上的内框架406，导杆丝杆机构403设有可调节内框架406高度的调节旋钮404，与输送带101运动方向垂直的精密直线滚动导轨副412水平安装固定在内框架406的底板上，精密直线滚动导轨副412上有前后两个滑块；精密直线滚动导轨副412的两端分别固定前带轮418和后带轮413，传动带408张紧在前、后带轮418、413上，并将精密直线滚动导轨副412包围在其中；精密直线滚动导轨副412的后滑块上固定着后测头固定座405，其上固定有后测试探针415，并且与传动带408及其左侧的测试气缸414的活塞杆联接在一起，测试气缸414固定在内框架406的水平板上；所述前测试探针417和后测试探针415与电压内阻测试仪连接。用内框架高度调整旋钮404可调整内框架406的高度，以适应不同大小电池正极在厚度方向的变化，也可以调整前测试探针417的高度。测试气缸414可推动后测试探针415和传动带408进退。当测试气缸414动作时，拖动传动带408一起动作，并与前测试探针417反向、同步运动，前、后测试探针417、415同步完成与方电池正负极接触或分离的测试动作。
为了适应电池宽度(X向)、高度(Y向)变化，保证前测试探针417能对准电池正极的中心位置，所述前滑块上安装有一由X/Y可调滑座409、前测头X向位置调整螺杆402、X向锁紧旋钮401、前测头Y向调整螺杆407和Y向锁紧旋钮410组成的前测试探针X/Y向位置调整机构。
所述检测装置的定位机构如图9所示，它包括垂直设置在固定支架504上的定位气缸503，通过连接板安装在定位气缸503活塞杆端的定位挡销501，用于定位挡销501导向定位的挡销滑座505，挡销滑座505固定在测试机构外框架底板301上。固定在电池后导向板310上的右传感器502，安装在定位挡销501与左侧的分选机构6之间的左传感器502与控制系统连接。左传感器502用来确定已测电池是否离开定位挡销501，分选工位是否有待分选的电池，决定分选气缸601动作开始的时间和定位挡销501闭合的时间；右传感器502用来确定测试工位是否有电池，决定挡料、测试、定位气缸测试动作循环的开始时间。
控制系统7在接收左、右传感器502信号后，控制定位气缸503工作，适时启动定位挡销501垂直升降运动。当定位挡销501下降到最低位置时，可以挡住处于输送带101测试工位上的方电池移动，测试机构5的前测试探针417和后测试探针415即对工位上的电池进行检测；待电测周期完成后，前测试探针417和后测试探针415与电池分离，定位挡销501在定位气缸503作用下上升到高处，电池即可随输送带101移离测试工位进入分选机构6。
所述分选机构6如图10所示，由通过分选气缸固定座605设置在底板301上的分选气缸601、安装在分选气缸601活塞杆端的分选推块604、用于分选推块604导向的分选双导杆运动副603和设置在输送带101中线位的绝缘挡条608组成。控制系统在左传感器502的作用下控制分选气缸601工作，在被测电池为一等品时，分选机构6不动作，一等品电池606随输送带101送往正品库；当电池为非一等品电池607时，即启动分选气缸601，由设置在分选气缸601活塞杆端的分选推块604将非一等品电池607推向绝缘挡条608的另一侧，由运行中的输送带101将非一等品电池607送往非一等品库。
本实施例方电池流水线自动分选机的运行过程1、进料由人工上料，将待测电池207放入上料斜槽203内，电池在自身重力的作用下，沿上料斜槽203斜面顺序落下，与输送带101接触的电池会被成列整齐地带向测试工位。
2、测试动作循环的顺序如下1)、定位定位挡销501处于低位常闭状态，待测电池从上料斜槽203顺序落下，被输送带101送到定位挡销501处，即停止运动，紧挨着整齐排成一列。此时输送带101仍在不停地运动，定位挡销501的阻力大于输送带101与电池磨擦力的总和。
2)、挡料、测试右传感器502感应到测试工位有待测电池后即指令挡料气缸302动作，将测试工位右侧的待测电池从前向后沿高度方向压紧，同时测试气缸414带动前、后试探针417、415分别从前后两个方向靠近，前测试探针417与电池正极接触，后测试探针415与电池负极接触，送出电参数，在电测周期完成后，前、后试探针417、415在测试气缸414作用下，反向运动分离，前、后测试探针417、415与电池分开，定位挡销501升高，已测电池随输送带101向左运动，当左传感器502感应到电池已完全离开测试工位，且不会被定位挡销501压坏时，PLC指令定位气缸503推动定位挡销501下降到最低点常闭位置，迎接下一块电池进入测试工位。
3)、挡料气缸退进当定位挡销501到达最低点后，右传感器502感应到测试工位无待测电池时，挡料气缸502带动绝缘块309后退与电池分离。这时电池在输送带101带动下，步进一个工位到达测试工位时被定位挡销501挡住，此时右传感器502即感应到测试工位有电池。控制系统的PLC程序指令挡料气缸302动作，由活塞杆推动挡料绝缘块309从前向后压住挡料工位的待测电池，测试机构4开始新的测试循环。
3、分选经测试机构测试后的电池分为一等品电池606或非一等品电池607，由控制系统根据测定结果决定分选气缸601及分选推块604是否动作。当左传感器502感应到已测电池已到达分选工位时，如为一等品电池，分选气缸不动作，输送带101上的一等品电池606直线运动到收料区的一等品电池通道，等待人工收料、装箱；如为非一等品电池607，分选气缸601及分选推块604动作，将输送带101上的非一等品电池607推到非一等品电池通道，随输送带流到收料区的非一等品通道内，等待人工收料取出、装箱。
权利要求1.一种方电池流水线自动分选机，包括机架、上料机构、与电压内阻测试仪连接的测试机构、分选机构和控制系统，其特征在于机架上设有一用于上料机构、检测装置和分选机构安装的悬臂框架；上料机构安装在机架的悬臂框架上；悬臂框架的上料机构一侧设有一由可控制电池随输送带移动的挡料机构、设有传感器的被测电池定位机构和安装在被测电池工位两端的电压内阻测试仪之测试机构组成的检测装置；所述分选机构安装在悬臂框架的检测装置的另侧；安装在悬臂框架上的上料机构的底面、检测装置和分选机构均处于一个水平面；控制系统在传感器的作用下适时启动挡料机构、定位机构和分选机构。
2.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于悬臂框架(103)通过旋转轴座(109)安装在主架(108)上方，悬臂框架(103)可绕旋转轴座(109)上翻45°。
3.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于检测装置的挡料机构(3)由安装在底板(301)上的挡料气缸(302)、设置在挡料气缸(302)活塞杆端的绝缘块(309)和安装在绝缘块(309)对侧的电池后导向板(310)组成；绝缘块(309)在挡料气缸(302)活塞杆作用下与电池后导向板(310)组合形成可控制电池随输送带移动的夹具。
4.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于检测装置的定位机构(5)由垂直设置在固定支架(504)上的定位气缸(503)、设置在定位气缸(503)活塞杆端的定位挡销(501)和与控制系统连接的左、右传感器(502)组成；控制系统在左、右传感器(502)的作用下控制定位气缸(503)、挡料气缸(302)、测试气缸(414)和分选气缸(601)工作。
5.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于分选机构(6)由设置在底板(301)上的分选气缸(601)、安装在分选气缸(601)活塞杆端的推块(604)和设置在输送带(101)中线上的挡条(608)组成。
6.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于上料机构(2)由前档板(201)、固定座(202)、上料斜槽(203)和由调整导杆固定板(204)、升降滑板(205)和斜槽高度调整钮(206)构成的丝杆导杆调整机构组成；上料斜槽(203)通过丝杆导杆调整机构安装在固定座(202)上，然后安装在机架(1)的悬臂框架(103)右外侧面，上料斜槽(203)向后倾斜15°，通过调整旋钮(206)可调整上料斜槽(203)与悬臂框架(103)的高差。
7.根据权利要求1或3所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于挡料机构(3)包括通过固定板(306)安装在固定座(304)上的挡料气缸(302)，固定座(304)通过X/Y向调整滑板(303)安装在悬臂框架(103)的底板(301)上，固定座(304)上设有供滑座(305)安装的导杆(307)，滑座(305)上设有探针固定块(308)、绝缘块(309)，在对侧位置的底板(301)上设有可与其形成夹具的电池后导向板(310)。
8.根据权利要求1所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于测试机构包括通过导杆丝杆机构(403)安装在悬臂框架(103)上的内框架(406)，与输送带运动方向垂直的精密直线滚动导轨副(412)水平安装固定在内框架(406)的底板上，精密直线滚动导轨副(412)上有前后两个滑块；精密直线滚动导轨副(412)的两端分别固定前带轮(418)和后带轮(413)，传动带(408)张紧在前、后带轮(418、413)上，并将精密直线滚动导轨副(412)包围在其中；精密直线滚动导轨副(412)的后滑块上固定着后测头固定座(405)，其上固定有后测试探针(415)，并且与左侧的传动带(408)及其左侧的测试气缸(414)的活塞杆联接在一起，测试气缸(414)固定在内框架(406)的水平板上；所述前测试探针(417)和后测试探针(415)与电压内阻测试仪连接。
9.根据权利要求8所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于精密直线滚动导轨副(412)的前滑块上安装有一由X/Y可调滑座(409)、前测头X向位置调整螺杆(402)、X向锁紧旋钮(401)、前测头Y向调整螺杆(407)和Y向锁紧旋钮(410)组成的前测试探针X/Y向位置调整机构。
10.根据权利要求8所述的方电池流水线自动分选机，其特征在于定位机构(5)包括垂直设置在固定支架(504)上的定位气缸(503)，通过连接板安装在定位气缸(503)活塞杆端的定位挡销(501)，用于定位挡销(501)导向定位的挡销滑座(505)，挡销滑座(505)固定在测试机构外框架底板(301)上，固定在绝缘导向板(411)上的右传感器(502)，安装在定位挡销(501)与左侧的分选机构(6)之间的左传感器(502)，左、右传感器(502)与控制系统连接。
专利摘要一种方电池流水线自动分选机，包括机架、上料机构、与电压内阻测试仪连接的测试机构、分选机构和控制系统，其特征在于机架上设有一用于上料机构、检测装置和分选机构安装的悬臂框架；上料机构安装在机架的悬臂框架上；悬臂框架的上料机构一侧设有一由可控制电池随输送带移动的挡料机构、设有传感器的被测电池定位机构和安装在被测电池工位两端的电压内阻测试仪之测试机构组成的检测装置；控制系统在传感器的作用下适时启动挡料机构、定位机构和分选机构。本分选机设计科学、结构独创、紧凑合理，具有分选速度快，连续传送方电池到测试工位，实现自动识别分选，按不同档次分别收集电池，可大大提高生产效率和检测正确率。
文档编号B07C5/34GK2838777SQ20052006225
公开日2006年11月22日 申请日期2005年7月28日 优先权日2005年7月28日
发明者李洪波 申请人:深圳市精实机电科技有限公司