专利名称：对电池极片进行分类的方法及分类系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对薄片状材料进行分类的方法及配套的系统，尤其涉及一种对电 池极片进行分类的方法及配套系统。
背景技术：
在电池生产过程中，对电池的极片进行分类是一个耗时高、成本高的环节。在电池 生产过程中，一般要对电池极片按重量进行分档，即对电池的正负极片逐片称重，秤出重量 后剔除超重或超轻的不合格极片，再把合格的极片按不同重量分成若干档来分别收集。目 前通常是用人工的方式在电子秤上称量再分档，对于操作人员来说十分繁复和枯燥，不仅 效率低下，并且长时间的操作会导致员工的疲劳和注意力不集中，乃至放错极片以及效力 降低；更重要的是极片分类的错误将直接导致电池一致性能很差，浪费大量电池，不仅造成 高成本，并且带来更大的环境问题。电池的PACK，要PACK组合使用的二次电源均需要配组，配组就要求对极片进行挑 选，目前一个工人一天只能配组100只电池，也就25组，而我国一年消耗的电动车电池组约 1. 5亿组，浪费的人力成本600万人天，按每人天70元计算每年有4. 2亿人力浪费。而在高 尔夫球车市场、电动工具市场、后备储能等各个领域由电池一致性差造成的电池浪费更是 巨大。
发明内容
本发有旨在提供一种可大大提高效率、错误率接近零的电池极片分类方法以及与 之相配套的系统。本发明实现方案如下对电池极片进行分类的方法，采用计算机控制，每块极片的长、宽、厚度规格值均 相同，以其重量为分类标准，包括如下步骤采用机械手自动每次取一片极片并将其送到电子称重工具上称量，数据采集后， 计算机依据称得的重量数据判断极片类别，并依据所属类别，采用机械手自动将极片放置 到对应类别的收料位置。为避免极片损伤，在所述机械手每次取极片时，保持极片距机械手的高度为1 3mm;在所述机械手自动将极片放置到的对应类别的收料位置，保持极片距机械手的高度为 3 20mmo实现上述对电池极片进行分类方法的系统，包括中心控制部、自动控制机械手、进 料装置、收料装置和电子称重装置，中心控制部与机械手、进料装置、收料装置和电子称重 装置分别相连接，由中心控制向对应部件给出相应指令以完成指定动作；在机械手上安装 有气动吸取器，以吸取待分类的极片；进料装置、电子称重装置、收料装置安装于同一工作 箱内；收料装置中包括有2套以上的收料模块和盛装极片的收料盒，以及2个伺服电机；收 料模块包括壳体、丝杠副、导轨副及顶杆副，其中顶杆受控在丝杠副与导轨副间活动，丝杠
3副与其中一个伺服电机连接，收料盒底面开有可以容顶杆副上下移动而又不会掉落电池极 片的开口 ；在进料装置和/或收料装置的盛装极片的盒上有可让位置感应器感应到信号的 孔，在工作箱内壁上与该开口相对应的位置处安装位置感应器，用以获取极片高度数值，反 馈至中心控制部；。为综合提高分类系统工作效率、准确率，所述收料模块套数优选5 10套，且收料 模块以其中的安装于其下方的伺服电机为中心呈等弧长圆周排列；另一个伺服电机与丝杠 副相连接；安装于收料模块下方的伺服电机则连接蜗轮蜗杆，蜗杆再与切换齿轮装置连接。 当机械手将确认某重量类型的极片在放入对应的收料盒之前，若收料盒内的极片高度的在 预定范围3 20mm之外，位置感应器则将信息告知中心控制部，中心控制向安装于收料模 块下的伺服电机发出指令，伺服电机通过蜗轮蜗杆推动切换齿轮装置到该收料盒下的收料 模块，通过该收料模块丝杠副推动顶杆副，以调整收料盒内的极片高度到预定位置范围内。为优化进料部分，提高系统的整体性能，采用的进料装置包括进料模块和盛装极 片的进料盒，以及伺服电机，进料模块包括壳体、丝杠副、导轨副及顶杆副，其中顶杆受控在 丝杠副与导轨副间活动，丝杠副与伺服电机连接，进料盒底面和/或侧面开有可以容顶杆 副上下移动而又不会掉落电池极片的开口。当需要对原料极片分类时，接到指令后，进料 伺服电机驱动进料模块中的丝杠副带动顶杆副到预定位置，即极片与机械手之间的距离为 1 3mm，机械手在此处吸取原料极片。与现有技术相比，本发明具有以下优点1.采用本发明的分类方法，实现分类的全自动控制，消除了人力因素，可大大提高 分类的效率及准确率。同时对极片所处位置的高度范围设计精确，可有效避免极片在分类 过程中的损坏，有利于全自动控制方法的实现。2.本发明分类方法配套的分类系统为全动控制系统，与现有技术中的人工分类所 配套的设备有着质的根本不同，特别是其收料和进料装置的独到设计，不仅可有效实现自 动控制，并且其结构设计简单合理。
图1本发明实施例1分类系统的立体示意图2本发明实施例1工作箱去掉门板的前视图3本发明实施例1工作箱去掉顶盖的俯视图4本发明实施例1进料模块的立体示意图5本发明实施例1收料模块的立体示意图6本发明实施例1进料盒的立体示意图7本发明实施例1分类收料盒的立体示意图8本发明实施例1的去掉底盖的工作箱仰视示图
图9本发明实施例1工作箱可见到内壁的侧视图
具体实施例方式
实施例只是为了说明本发明的一种实现方式，不作为对本发明保护范围的限制性 说明。
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实施例1对电池极片进行分类的方法，采用计算机控制，每块极片的长、宽、厚度规格值 均相同，如长X宽为68. 0X41. 0mm，以其重量为分类标准，类别可分为A、B、C、D、E、F、 G、H 八个档位，A(2. 66—2. 70g) ；B(2. 71—2. 75g) ；C(2. 76—2. 80g) ；D(2. 81—2. 85g)； E(2. 86—2. 90g) ；F(2. 91—2. 95g) ；G(2. 96—3. 00) ；H( < 2. 66 ；> 3. 00)。包括如下步骤采用机械手自动每次取一片极片并将其送到电子称重工具上称量，数据采集后， 计算机依据称得的重量数据判断极片类别，并依据所属类别，采用机械手自动将极片放置 到对应类别的收料位置。为避免极片损伤，在所述机械手每次取极片时，保持极片距机械手 的高度为1 3mm ；在所述机械手自动将极片放置到的对应类别的收料位置，保持极片距机 械手的高度为3 20mm。为实现上述分类方法，配套采用自动分类系统，系统整体示意图1所示，包括中心 控制部A、自动控制机械手B以及工作箱C三大部分，在机械手B上安装有气动吸取器4，以 吸取待分类的极片；图1中工作箱C的上盖面板上分别是进料装置1的进料盒1-3、电了称 重装置2的面盘2a及收料装置3的收料盒3-3。见工作箱去掉门板的前视图2，工作箱C内安装了进料装置1、电子称重装置2、收 料装置3，中心控制部与机械手、进料装置、收料装置和电子称重装置分别相连接，由中心控 制向对应部件给出相应指令以完成指定动作。收料装置3包括收料模块3-1、2个伺服电机 3-2a和3-2b及盛装电极片的收料盒3-3，收料；进料装置1则包括进料模块1_1、一个伺服 电机1-2及盛装电极片的进料盒1-3。见工作箱去掉顶盖的俯视图3，共有8套收料模块3-1和收料盒3-3，且以伺服电 机3-2b为中心呈等弧长圆周排列。见单独收料模块的立体示意图5，包括壳体3-la、丝杠副3-lb、导轨副3-lc及顶杆 副3-ld，其中顶杆副3-ld受指令控制可在丝杠副3-lb与导轨副间3-lc活动，丝杠副3-lb 与伺服电机3-2a连接；见单独的分类收料盒的立体示意图7，收料盒3-3底面开有可以容 顶杆副3-ld上下移动而又不会掉落电池极片的开口 3-3a，在极片与机械手之间的距离为 3 20mm的位置处有可让收料位置感应器感应到信号的孔3_3b，参见图9在工作箱C的内 壁与该孔的对应位置处安装有收料位置感应器8，(注图中箭头尖所指的小黑点为位置感 应器)。见去掉底盖的工作箱仰视示图8，在收料模块3-1的下方安装有伺服电机3-2b，它 与蜗轮蜗杆5连接，蜗杆5再与切换齿轮装置6连接。当机械手将确认某重量类型的极片在 放入对应的收料盒之前，若收料盒内的极片高度的在预定范围3 20mm之外，位置感应器 则将信息告知中心控制部，中心控制则向安装于收料模块下的伺服电机3-2b发出指令，伺 服电机3-2b通过蜗轮蜗杆5推动切换齿轮装置6到该收料盒下的收料模块，通过伺服电机 3-2a使该收料模块的丝杠副推动顶杆副，以调整收料盒内的极片高度到预定位置范围内。见进料模块的立体示意图4，进料模块1-1包括壳体1-la、丝杠副1-lb、导轨副 1-lc及顶杆副1-ld，其中顶杆副1-ld受指令控制可在丝杠副1-lb与导轨副1-lc间活动， 丝杠副1-lb与伺服电机1-2连接。见进料盒的立体示意图6，进料盒1-3底面和侧面开有 可以容顶杆副1-ld上下移动而又不会掉落电池极片的开口 l_3a，同时在极片与机械手之 间的距离为1 3mm的位置处有可让进料位置感应器感应到信号的孔l_3b，参见图9在工
5作箱C的内壁与该孔的对应位置处安装有进料位置感应器7，(注图中箭头尖所指的小黑 点为位置感应器)。当需要对原料极片分类时，接到指令后，进料伺服电机1-2驱动进料模 块中的丝杠副1-lb带动顶杆副1-ld到预定位置，即极片与机械手之间的距离为1 3mm， 机械手在此处吸取原料极片。
权利要求
一种对电池极片进行分类的方法，其特征在于采用计算机控制，每块极片的长、宽规格值均相同，以其重量为分类标准，包括如下步骤，采用机械手自动每次取一片极片并将其送到电子称重工具上称量，数据采集后，计算机依据称得的重量数据判断极片类别并依据所属类别，采用机械手自动将极片放置到对应类别的收料位置。
2.如权利要求1所述的对电池极片进行分类的方法，其特征在于在所述机械手每次 取极片时，保持极片距机械手的高度为1 5mm。
3.如权利要求1或2所述的对电池极片进行分类的方法，其特征在于在所述机械手 自动将极片放置到的对应类别的收料位置，保持极片距机械手的高度为3 20mm。
4.一种实现如利要求1-3之一所述的对电池极片进行分类的系统，包括中心控制部、 自动控制机械手、进料装置、收料装置和电子称重装置，中心控制部与机械手、进料装置、收 料装置和电子称重装置分别相连接，机械手上安装有气动吸取器，其特征是进料装置、电 子称重装置、收料装置安装于同一工作箱内；收料装置中包括有2套以上的收料模块和盛 装极片的收料盒，以及2个伺服电机；收料模块包括壳体、丝杠副、导轨副及顶杆副，其中顶 杆副可在丝杠副与导轨副间活动，丝杠副与其中一个伺服电机连接，另一个伺服电机则安 装于收料模块之下方，该伺服电机连接蜗杆，蜗杆再与切换齿轮装置连接，收料盒底面开有 可以容顶杆副上下移动而又不会掉落电池极片的开口 ；在进料装置和/或收料装置的盛装 极片的盒上有可让位置感应器感应到信号的孔，在工作箱内壁上与该开口相对应的位置处 安装位置感应器。
5.如权利要求4所述的对电池极片进行分类的系统，其特征是所述的进料盒上让位 置感应器感应到信号的开口安装于控制极片极片距机械手的高度为1 5mm的位置，所述 的收料盒上让位置感应器感应到信号的开口安装于控制极片极片距机械手的高度为3 20mm的位置。
6.如权利要求4或5所述的对电池极片进行分类的系统，其特征是所述收料模块套 数优选5 10套，收料模块以安装于其下方的伺服电机为中心呈等弧长圆周排列。
7.如权利要求4或5所述的对电池极片进行分类的系统，其特征是所述的进料装置 包括进料模块和盛装极片的进料盒，以及伺服电机，进料模块包括壳体、丝杠副、导轨副及 顶杆副，其中顶杆可在丝杠副与导轨副间活动，丝杠副与伺服电机连接，进料盒底面和/或 侧面开有可以容顶杆副上下移动而又不会掉落电池极片的开口。
8.如权利要求6所述的对电池极片进行分类的系统，其特征是所述的进料装置包括 进料模块和盛装极片的进料盒，以及伺服电机，进料模块包括壳体、丝杠副、导轨副及顶杆 畐O，其中顶杆可在丝杠副与导轨副间活动，丝杠副与伺服电机连接，进料盒底面和/或侧面 开有可以容顶杆副上下移动而又不会掉落电池极片的开口。
全文摘要
本发明提供一种对电池极片进行分类的方法，采用计算机控制，依据极片其重量为分类标准，采用机械手自动取料和分类收料。并且提供了实现该分类方法的系统，中心控制部与机械手、进料装置、收料装置和电子称重装置分别相连接，机械手上安装有气动吸取器，进料装置、电子称重装置、收料装置安装于同一工作箱内；分别在进料装置和收料装置的盛装极片的盒上开有可让位置感应器感应到信号的开口。本发明的分类方法，实现分类的全自动控制，消除了人力因素，可大大提高分类的效率及准确率。同时对极片所处位置的高度范围设计精确，可有效避免极片在分类过程中的损坏，有利于全自动控制方法的实现。并且系统结构设计简单合理。
文档编号B07C5/36GK101850341SQ20101020222
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者何亚登, 张朝晖, 林勇, 汤哲 申请人:湖南科力远新能源股份有限公司