圆柱电芯高速分选机的制作方法

[0001]
本发明涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种圆柱电芯高速分选机。


背景技术：

[0002]
在两轮车、充电宝或新能源汽车的电池制造与检测行业中，通常将电池从料仓或指定的上料机构输送到特定的工位，进行电池的电压和内阻的测试，并对电芯进行条码绑定。
[0003]
在此过程中，传统的方法通常采用拨叉机构或机械夹爪将电芯由一个工站搬运至测试工站，且在测试过程中，其他工站需等待测试完成后才能进行下一步工作。比如使用拨叉机构传输电芯，其生产效率不高、存在电芯刮伤、摔伤的风险。特别是在生产线需要提高产能时，往往需要通过增加机台的数量来弥补产能的不足，极大的增加了硬性成本，同时也增加了人工成本。可见，传统的分选机的产能具有极大的局限。
[0004]
因此，设计一种圆柱电芯高速分选机，能够在电芯随输送线持续移动的过程中，完成对电芯的测试，其他工站可以持续工作，无须等待测试完成才能进行下一步工作，提高生产效率，这是目前急需解决的技术问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的包括提供一种圆柱电芯高速分选机，其能够在电芯随输送线持续移动的过程中，完成对电芯的测试，其他工站可以持续工作，无须等待测试完成才能进行下一步工作，提高生产效率。
[0006]
本发明的实施例可以这样实现：
[0007]
第一方面，本发明实施例提供一种圆柱电芯高速分选机，圆柱电芯高速分选机包括：
[0008]
输送线，用于输送圆柱电芯；
[0009]
电机丝杆模组，安装在输送线的一侧；
[0010]
测试气缸，测试气缸的缸体安装在电机丝杆模组上，电机丝杆模组用于驱动测试气缸沿平行于输送线的方向移动，测试气缸的伸缩杆上安装有测试探针，测试气缸用于驱动测试探针沿垂直于输送线的方向移动，测试探针用于测试圆柱电芯；
[0011]
顶升块，安装在电机丝杆模组上、且位于输送线的下方，测试气缸的伸缩杆在驱动测试探针靠近圆柱电芯的过程，并通过传动机构驱动顶升块从输送线上顶起待测试的圆柱电芯。
[0012]
在可选的实施方式中，传动机构包括斜块、凸轮或连杆，斜块、凸轮或连杆用于与顶升块连接，测试气缸的伸缩杆用于推动斜块、凸轮或连杆以带动顶升块上下移动。
[0013]
在可选的实施方式中，电机丝杆模组包括：
[0014]
第二电机；
[0015]
丝杆，连接在第二电机的输出轴上，丝杆平行于输送线；
[0016]
滑块，与丝杆螺纹连接，测试气缸安装在滑块上；
[0017]
导轨，平行于丝杆设置，滑块滑动连接在导轨上。
[0018]
在可选的实施方式中，圆柱电芯高速分选机还包括：
[0019]
扫码枪，安装在输送线的上方，扫码枪用于扫描圆柱电芯；
[0020]
摩擦带，安装在输送线的下方，摩擦带由第一旋转电机驱动，摩擦带用于摩擦带动圆柱电芯自转。
[0021]
在可选的实施方式中，圆柱电芯高速分选机还包括上料机构，上料机构包括：
[0022]
安装板；
[0023]
上料料仓，安装在安装板上，上料料仓用于装载圆柱电芯；
[0024]
分料挡板，安装在安装板上、且位于上料料仓的下方，分料挡板用于承接从上料料仓下落的圆柱电芯；
[0025]
下料皮带，安装在安装板上、且位于分料挡板的下方；
[0026]
分料机构，安装在安装板上、且位于分料挡板与下料皮带之间，分料机构用于将分料挡板上的圆柱电芯逐一下料到下料皮带上，下料皮带用于将圆柱电芯输送至输送线。
[0027]
在可选的实施方式中，分料机构包括：
[0028]
第二旋转电机；
[0029]
分料转盘，分料转盘连接在第二旋转电机的输出轴上，分料转盘为正多边形柱体，分料转盘的外周面与安装板之间的缝隙供圆柱电芯通过。
[0030]
在可选的实施方式中，上料机构还包括：
[0031]
拨料气缸，拨料气缸的缸体安装在安装板上、且位于分料转盘的上方，拨料气缸的伸缩杆用于拨动圆柱电芯，当圆柱电芯形成圆弧拱桥时，拨料气缸破坏其平衡力，使圆柱电芯能正常下落。
[0032]
在可选的实施方式中，圆柱电芯高速分选机还包括多个收料机构，收料机构包括：
[0033]
吹气嘴，安装在输送线的一侧；
[0034]
收料道，相对于吹气嘴安装在输送线的另一侧，吹气嘴用于将输送线上的圆柱电芯吹入收料道内；
[0035]
收纳板，安装在收料道的一端、且与收料道相互垂直；
[0036]
转向气缸，安装在收料的一端，转向气缸用于将收料道上的圆柱电芯推至收纳板；
[0037]
收料盒，安装在收纳板的一侧；
[0038]
平推机构，相对于收料盒安装在收纳板的另一侧，平推机构用于将收纳板上的圆柱电芯推入收料盒中。
[0039]
在可选的实施方式中，平推机构包括：
[0040]
平推气缸；
[0041]
平推杆，安装在平推气缸的伸缩杆上，平推杆平行于收纳板的长度方向。
[0042]
在可选的实施方式中，收料机构还包括：
[0043]
升降机构，收料盒安装在升降机构上，升降机构驱动收料盒在每装满一层之后向下移动一个层高的距离。
[0044]
本发明实施例提供的圆柱电芯高速分选机的有益效果包括：
[0045]
在输送线输送圆柱电芯的过程中，测试气缸驱动测试探针靠近圆柱电芯，同时，测
试气缸驱动顶升块将待测试的圆柱电芯从输送线上顶起，而且，测试气缸、测试探针、顶升块以及待测试的圆柱电芯均在电机丝杆模组的驱动下与输送线保持同步移动，在移动的过程中，测试探针完成对圆柱电芯的测试，并在测试完成后，测试气缸驱动测试探针脱离圆柱电芯，顶升块将圆柱电芯放回输送线上，电机丝杆模组驱动各部件恢复原位，进行下一次测试。其中，由于输送线输送圆柱电芯的位置精度较低，设置顶升块将圆柱电芯从输送线上顶起后再进行测试，能够提高圆柱电芯与测试探针的对位精度，保证测试的成功率。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0047]
图1为本发明实施例提供的圆柱电芯高速分选机的结构示意图；
[0048]
图2为图1中上料机构的结构示意图；
[0049]
图3为图1中输送线及其周边部件的结构示意图；
[0050]
图4为图3中测试气缸及其周边部件的结构示意图；
[0051]
图5为图1中收料机构的结构示意图。
[0052]
图标：100-圆柱电芯高速分选机；110-机台；120-输送线；130-第一电机驱动；140-上料机构；141-安装板；142-上料料仓；143-分料挡板；144-分料机构；1441-第二旋转电机；1442-分料转盘；145-下料皮带；146-拨料气缸；150-测试模块；151-电机丝杆模组；1511-第二电机；1512-滑块；1513-导轨；152-测试气缸；153-测试探针；154-限位气缸；155-限位头；156-顶升块；160-扫码模块；161-扫码枪；162-光源；163-第一旋转电机；170-收料机构；171-收料道；172-收纳板；173-转向气缸；174-平推机构；1741-平推气缸；1742-平推杆；175-收料盒；176-升降机构；200-圆柱电芯。
具体实施方式
[0053]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0054]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0056]
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元
件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0057]
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0058]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
[0059]
请参考图1，本实施例提供了一种圆柱电芯高速分选机100，圆柱电芯高速分选机100包括机台110和安装在机台110上的上料机构140、输送线120、测试模块150、扫码模块160以及多个收料机构170。
[0060]
其中，上料机构140用于将圆柱电芯200上料到输送线120上，测试模块150用于对输送线120上的圆柱电芯200进行测试，例如ocv测试，扫码模块160用于对经过测试的圆柱电芯200进行扫码，多个收料机构170分布在输送线120的两侧，收料机构170用于收纳各自对应类别的圆柱电芯200。
[0061]
具体的，请参阅图2，上料机构140包括安装板141、上料料仓142、分料挡板143、分料机构144、下料皮带145和拨料气缸146，其中，安装板141竖直安装在机台110上，上料料仓142安装在安装板141上，上料料仓142用于装载圆柱电芯200，分料挡板143安装在安装板141上、且位于上料料仓142的下方，分料挡板143相对于水平面倾斜设置，分料挡板143用于承接从上料料仓142下落的圆柱电芯200，分料机构144安装在安装板141上、且位于分料挡板143相对较低的一端，分料机构144包括第二旋转电机1441和分料转盘1442，第二旋转电机1441安装在安装板141上，分料转盘1442连接在第二旋转电机1441的输出轴上，分料转盘1442为正多边形柱体，具体的，可以选用正六边形柱体，分料转盘1442的外周面与安装板141之间的缝隙供圆柱电芯200通过，其中，分料转盘1442在转动过程中与安装板141之间的最小间距小于圆柱电芯200的直径，分料转盘1442在转动过程中与安装板141之间的最大间距大于圆柱电芯200的直径，这样，分料转盘1442在转动过程中能够使圆柱电芯200能够逐一下料到下方的下料皮带145上，下料皮带145用于将圆柱电芯200输送至输送线120。
[0062]
拨料气缸146的缸体安装在安装板141上、且位于分料转盘1442的上方，拨料气缸146的伸缩杆用于拨动圆柱电芯200。在圆柱电芯200在分料转盘1442的上方形成积料的情形，例如圆柱电芯200累积成拱桥形式，导致圆柱电芯200不会自动向分料转盘1442滚动时，利用拨料气缸146拨动累积的圆柱电芯200，能够打破圆柱电芯200的受力平衡，使圆柱电芯200持续向下滚动。
[0063]
上料机构140的工作原理：上料料仓142中的圆柱电芯200在自身重力作用下运动到分料挡板143，并沿分料挡板143滚动至分料转盘1442处，分料转盘1442转动使圆柱电芯200逐一下落到下料皮带145上，如果在分料转盘1442上出现卡料的情形，例如圆柱电芯200形成拱形桥状，则控制拨料气缸146拨动圆柱电芯200，促使圆柱电芯200正常下落，最后，圆柱电芯200经过下料皮带145到达输送线120上。
[0064]
请参阅图3，输送线120由第一电机驱动130，沿输送线120的输送方向依次设置有测试模块150和扫码模块160。
[0065]
请参阅图4，测试模块150包括电机丝杆模组151、测试气缸152、限位气缸154和顶升块156，电机丝杆模组151安装在输送线120的一侧，电机丝杆模组151包括第二电机1511、丝杆(图中未示出)、滑块1512和导轨1513，丝杆连接在第二电机1511的输出轴上，丝杆平行于输送线120，滑块1512与丝杆螺纹连接，导轨1513平行于丝杆设置，滑块1512滑动连接在
导轨1513上，第二电机1511驱动丝杆转动可带动滑块1512沿丝杆滑动。
[0066]
测试气缸152、限位气缸154和顶升块156安装在滑块1512上，测试气缸152的伸缩杆上安装有测试探针153，测试气缸152用于驱动测试探针153沿垂直于输送线120的方向移动，测试探针153用于测试圆柱电芯200，限位气缸154的伸缩杆上安装有限位头155，限位气缸154用于驱动限位头155沿垂直于输送线120的方向移动，限位头155用于对待测试的圆柱电芯200进行限位，也就是说，限位头155与测试探针153将圆柱电芯200夹持在中间。
[0067]
顶升块156位于输送线120的下方，测试气缸152的伸缩杆与顶升块156之间设置有传动机构，传动机构包括斜块、凸轮或连杆，斜块、凸轮或连杆用于与顶升块156连接，测试气缸152的伸缩杆推动斜块、凸轮或连杆以带动顶升块156上下移动，本实施例中，测试气缸152的伸缩杆在驱动测试探针153靠近圆柱电芯200的过程，并驱动顶升块156从输送线120上顶起待测试的圆柱电芯200。
[0068]
在其它实施例中，也可以采用顶升气缸来驱动顶升块156顶起圆柱电芯200，只是需要控制顶升气缸与测试气缸152同步运动。
[0069]
测试模块150的工作原理：在输送线120输送圆柱电芯200的过程中，测试气缸152驱动测试探针153靠近圆柱电芯200，限位气缸154驱动限位头155靠近圆柱电芯200，同时，测试气缸152通过斜块驱动顶升块156将待测试的圆柱电芯200从输送线120上顶起，而且，测试气缸152、测试探针153、限位气缸154、限位头155、顶升块156以及待测试的圆柱电芯200均在电机丝杆模组151的驱动下与输送线120保持同步移动，在移动的过程中，测试探针153完成对圆柱电芯200的测试，并在测试完成后，测试气缸152驱动测试探针153脱离圆柱电芯200，顶升块156将圆柱电芯200放回输送线120上，电机丝杆模组151驱动各部件恢复原位，进行下一次测试。
[0070]
其中，输送线120始终保持匀速移动，当圆柱电芯200送至测试工位时，第二电机1511先驱动测试气缸152向输送线120的移动方向加速移动，当测试气缸152的速度与输送线120的速度相等时，测试气缸152驱动测试探针153靠近圆柱电芯200，并驱动顶升块156顶起圆柱电芯200，待对圆柱电芯200测试完毕后，测试气缸152的伸缩杆收缩，顶升块156驱动圆柱电芯200下落到输送线120上，第二电机1511驱动测试气缸152移动的速度逐渐降至零，并返回到初始位置。
[0071]
其中，由于输送线120输送圆柱电芯200的位置精度较低，设置顶升块156将圆柱电芯200从输送线120上顶起后再进行测试，能够提高圆柱电芯200与测试探针153的对位精度，保证测试的成功率。
[0072]
驱动输送线120的第一电机与驱动测试气缸152的第二电机1511采用电子凸轮控制的方式，能够确保输送线120与测试气缸152相对移动的精度。
[0073]
扫码模块160包括扫码枪161、光源162、摩擦带(图中未示出)和第一旋转电机163，其中，扫码枪161和光源162安装在输送线120的上方，扫码枪161通过光源162扫描圆柱电芯200，并绑定测试数据，摩擦带安装在输送线120的下方，摩擦带由第一旋转电机163驱动，摩擦带用于摩擦带动圆柱电芯200自转，以便于扫码枪161完整地扫描圆柱电芯200。这里，摩擦带的运动方向可以与输送线120的运动方向相反。
[0074]
请参阅图5，收料机构170包括吹气嘴(图中未示出)、收料道171、收纳板172、转向气缸173、平推机构174、收料盒175和升降机构176，其中，吹气嘴与收料道171分别安装在输
送线120的两侧，收料道171垂直于输送线120的长度方向，吹气嘴用于将输送线120上的圆柱电芯200吹入收料道171内，收料道171的底部为可转动的皮带，收纳板172安装在收料道171的一端、且与收料道171相互垂直，转向气缸173安装在收料的一端，转向气缸173用于将收料道171上的圆柱电芯200推至收纳板172，收料盒175和平推机构174分别安装在收纳板172的两侧，平推机构174包括平推气缸1741和平推杆1742，平推杆1742安装在平推气缸1741的伸缩杆上，平推杆1742平行于收纳板172的长度方向，平推机构174用于将收纳板172上的圆柱电芯200推入收料盒175中。收料盒175安装在升降机构176上，在收料盒175每装满一层之后，升降机构176驱动收料盒175向下移动一个层高的距离，以便平推机构174将下一排圆柱电芯200推入收料盒175中，待收料盒175中装满圆柱电芯200，则可更换新的收料盒175在升降机构176中。
[0075]
本实施例提供的圆柱电芯高速分选机100的有益效果包括：
[0076]
1.采用电机丝杆模组151驱动测试气缸152相对于输送线120同步移动，并在同步移动过程中完成对圆柱电芯200的测试，可实现整机连续运作，无停止状态，极大提高了机器的产能，经测算，本实施例提供的圆柱电芯高速分选机100的产能能够达到10000pcs/h，而且成本能够降低50％；
[0077]
2.设备通用性较强，能够适用于18650、26650或21700等型号的圆柱电芯200，而且设备换型方便，具有良好的兼容性；
[0078]
3.驱动输送线120的第一电机与驱动测试气缸152的第二电机1511采用电子凸轮控制的方式，能够确保输送线120与测试气缸152相对移动的精度，使圆柱电芯200完成测试后回落到输送线120上的位置与顶起时的位置一致；
[0079]
4.测试气缸152与顶升块156采用联动的形式，测试气缸152的伸缩杆伸出一半时，顶升块156将圆柱电芯200顶起一定高度、且维持不变，再使测试探针153与圆柱电芯200接触，确保圆柱电芯200与测试探针153相对静止，不仅提高测试效果，而且避免圆柱电芯200被刮伤；
[0080]
5.分料转盘1442采用正六边形柱体，能够确保下料过程中不会出现卡料或堆料的情形，提高下料的可靠性。
[0081]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。