一种圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的制作方法

1.本发明属于锂电池输送分拣技术领域，具体涉及一种圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正负极材料、使用非水电解质溶液的电池；锂电池成品通常为圆柱形，圆柱形锂电池外部是一层用来与外界环境隔绝的铝塑膜，主要是防止水分和空气进入锂电池内部，锂电池内部结构主要有正极片、隔膜和负极片三层。
3.锂电池生产时需要将铝塑膜缠绕在芯材外部，合格的成品横截面为规则的圆形，但是实际加工过程中难以保证每个成品形状规则，部分成品的横截面呈不规则圆形或椭圆形，故锂电池生产完成后需要根据其直径大小进行分拣，以去除尺寸不合格的产品；目前对锂电池进行输送分拣时锂电池相互之间容易出现碰撞，锂电池与筛分装置之间也容易发生碰撞，由于铝塑膜较软容易变形，受到外力碰撞作用后锂电池内部结构也很容易遭到破坏，一旦内部结构受到外力变形容易导致正、负极片上的敷料脱落，也容易刺穿隔膜，从而导致电池性能下降，严重时还会导致电池爆炸；目前对锂电池进行分拣时，对于表面仅有部分区域存在尺寸缺陷的锂电池，难以进行准确筛分，导致分拣效果较差。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置，包括水平的底板，底板上表面固定安装有两个竖直板，两个竖直板之间转动安装有水平轴，水平轴上固定安装有与其轴线重合的第一滚筒和第二滚筒，第一滚筒和第二滚筒端面相贴合且第一滚筒直径大于第二滚筒直径；其中一个竖直板上固定安装有驱动电机，驱动电机的输出端与水平轴固定连接；通过驱动电机带动水平轴、第一滚筒和第二滚筒同步转动。
5.底板上表面沿垂直于水平轴轴线的方向水平滑动安装有滑动板，底板上表面通过丝杠支架转动安装有以螺纹配合方式贯穿滑动板的调节丝杠，滑动板顶部固定安装有倾斜的导料板，导料板与水平轴轴线相互平行；导料板上表面固定安装有两个相互平行且垂直于导料板的第一挡料板，导料板上表面位于两个第一挡料板下方的部分固定安装有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆与第一挡料板长度方向相互平行，弹性伸缩杆的端部固定安装有海绵块，海绵块对应于两个第一挡料板之间的位置；通过转动调节丝杠驱动滑动板移动，从而带动导料板朝向第一滚筒移动，直至导料板达到预定位置，在此状态下，导料板上表面与第一滚筒表面之间的距离小于锂电池的正常直径，大于锂电池容许误差尺寸范围内的直径；第二滚筒与导料板上表面之间的距离大于锂电池的正常直径；将待分拣的锂电池放置到导料板上表面，待分拣的锂电池沿着导料板上表面从两个第一挡料板之间向下滚动，锂电池与海绵块接触后推动海绵块压缩弹性伸缩杆，直至锂电池贴合在第一滚筒表面，通过海绵块和弹性伸缩杆的弹力作用对锂电池的滚动起到缓冲作用，降低锂电池与第一滚筒表面接触时
的速度，避免了锂电池碰撞受损的状况。
6.导料板侧面上对应第一挡料板和弹性伸缩杆之间的位置安装有开口朝向导料板的匚形架，匚形架的一个水平段与导料板侧面沿水平轴轴线方向滑动配合，匚形架的另一个水平段端部固定安装有位于导料板上方的推块，匚形架的倾斜段与导料板侧面之间固定连接有水平的复位弹簧；通过周期性地向匚形架施加推力从而在推力和复位弹簧的共同作用下使得推块往复移动，推块往复移动过程中推动贴合在第一滚筒和导料板上表面的锂电池，锂电池在推块的推力下沿着水平轴轴向移动；需要说明的是，推块单向移动的距离大于单个锂电池的长度；在此过程中，第一滚筒转动时通过与锂电池之间的摩擦力带动锂电池转动，尺寸合格的锂电池不会从第一滚筒和导料板之间的空隙处下落，尺寸存在缺陷的锂电池会从第一滚筒和导料板之间的空隙处下落；尺寸合格的锂电池离开与第一滚筒对应的位置后从第二滚筒与导料板之间的空隙处下落，从而实现了对合格锂电池和缺陷锂电池进行分拣的功能。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一滚筒的圆周面上沿其周向内嵌有若干个橡胶条，橡胶条表面与第一滚筒的圆周面平齐，且橡胶条沿第一滚筒轴向布置；通过橡胶条增大第一滚筒与锂电池之间的摩擦力，从而保证了第一滚筒转动时能够带动锂电池同步转动。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板上表面位于两个第一挡料板之间固定安装有波浪条，锂电池沿着波浪条表面向下滚动，从而降低了锂电池的速度，进一步降低了锂电池与第一滚筒表面接触时的速度，避免了锂电池因碰撞受损的状况。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板上表面沿第一挡料板长度方向安装有若干个辅助缓冲机构，辅助缓冲机构包括两个固定安装在导料板上表面的支板，两个支板之间转动安装有平行于水平轴的转动轴，转动轴上位于两个第一挡料板之间的位置固定安装有套筒，套筒上固定安装有转动板；转动轴端部固定安装有端板，端板与支板之间连接有扭转弹簧；锂电池在滚动下降过程中推动转动板转动，转动板带动套筒、转动轴和端板转动，扭转弹簧产生变形，通过扭转弹簧对转动板、套筒、转动轴和端板的转动起到阻碍作用，从而进一步减缓锂电池的下降速度。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述匚形架的倾斜段上远离导料板的表面固定安装有第一磁铁块，导料板下表面通过电机座固定安装有推料电机，推料电机的输出轴端部固定安装有圆盘，圆盘轴线与水平轴轴线相互平行，圆盘朝向导料板的表面沿圆盘周向固定安装有若干个第二磁铁块，需要说明的是第一磁铁块和第二磁铁块到达对应位置后，二者之间产生互斥力；通过推料电机带动圆盘和第二磁铁块转动，第二磁铁块与第一磁铁块之间周期性地产生互斥力，从而通过该互斥力周期性地推动匚形架。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上表面固定安装有平行于圆盘的支撑板，支撑板朝向圆盘的表面开设有弧形槽，弧形槽的弧形面上转动安装有滚轮，滚轮与圆盘的圆周面滚动配合；弧形槽的端面与圆盘端面贴合；通过支撑板对圆盘进行轴向支撑，圆盘转动过程中滚轮贴合在圆盘的圆周面上滚动，从而对圆盘进行径向支撑，确保圆盘的位置不发生偏移，从而保证第二磁铁块与第一磁铁块之间的互斥力能够推动匚形架和推块移动足够的距离，保证推块每次能够将单个锂电池推离，从而为下一个锂电池腾出空间。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板底部向上弯曲形成弧形，导料板底
部对应第一滚筒的位置开设有竖直贯穿导料板的第一出料槽，导料板底部对应第二滚筒的位置开设有竖直贯穿导料板的第二出料槽，导料板上表面位于第一出料槽和第二出料槽之间固定安装有平行于第一挡料板的第二挡料板；底板上表面对应第一出料槽和第二出料槽的位置固定安装有海绵垫；穿过导料板与第一滚筒之间的锂电池沿着导料板上表面继续向下滚动，当锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第一出料槽内，最终落至海绵垫上；同样的，穿过导料板与第二滚筒之间的锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第二出料槽内，并最终落至海绵垫上；从而进一步降低锂电池的速度。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板上表面安装有固定条，固定条上滑动安装有两个滑动杆，两个滑动杆底端之间通过平行于水平轴的限位条固定连接，两个滑动杆顶端之间通过连接条固定连接；固定条上转动安装有以螺纹配合方式贯穿连接条的调节螺杆，限位条表面转动安装有若干个滚珠；通过转动调节螺杆驱动连接条移动，从而带动滑动杆、限位条和滚珠移动，直至滚珠与锂电池表面接触，通过滚珠对锂电池进行限位，确保锂电池沿着水平轴轴线方向移动过程中始终贴合在导料板和第一滚筒表面，从而使得表面仅有部分区域存在尺寸缺陷的锂电池也能通过导料板与第一滚筒之间的空隙下落，提高了分拣的效果。
14.本发明至少具有如下有益效果：(1)本发明对圆柱锂电池进行输送分拣时，通过海绵块以及弹性伸缩杆的缓冲作用，使得锂电池与第一滚筒表面接触时的速度降低，通过推块推动锂电池移动时，相邻两个锂电池端部相贴合相互之间不会产生碰撞，从而避免了锂电池在分拣输送时因外力碰撞受损的情况发生。
15.(2)本发明通过第一滚筒和导料板之间的空隙对锂电池进行分拣，尺寸合格的锂电池不会从空隙中下落，尺寸不合格的锂电池会从空隙处下落，从而在输送过程中起到了分拣的作用；通过推块推动锂电池沿着第一滚筒和导料板之间的空隙移动时，通过第一滚筒带动锂电池转动，并通过限位条对锂电池进行限位，保证锂电池始终贴合在导料板和第一滚筒表面，从而使得表面仅有部分区域存在尺寸缺陷的锂电池也能通过空隙下落，提高了分拣的效果。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1为本发明实施例中圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的第一立体结构示意图。
18.图2为本发明实施例中圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的第二立体结构示意图。
19.图3为本发明实施例中圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的第三立体结构示意图。
20.图4为本发明实施例中圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的侧视图。
21.图5为图2中a处的放大示意图。
22.图6为图2中b处的放大示意图。
23.图7为本发明实施例中波浪条的侧视图。
24.图中：1、底板；2、竖直板；3、水平轴；4、第一滚筒；401、橡胶条；5、第二滚筒；6、驱动电机；7、滑动板；8、调节丝杠；9、导料板；901、第一出料槽；902、第二出料槽；10、第一挡料板；11、弹性伸缩杆；12、海绵块；13、匚形架；14、推块；15、复位弹簧；16、波浪条；17、辅助缓冲机构；171、支板；172、转动轴；173、套筒；174、转动板；175、端板；176、扭转弹簧；18、第一磁铁块；19、推料电机；20、圆盘；21、第二磁铁块；22、支撑板；221、弧形槽；222、滚轮；23、第二挡料板；24、海绵垫；25、固定条；26、滑动杆；27、限位条；28、连接条；29、调节螺杆；30、滚珠。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.如图1和图2所示，本实施例提供了一种圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置，包括水平的底板1，底板1上表面固定安装有两个竖直板2，两个竖直板2之间转动安装有水平轴3，水平轴3上固定安装有与其轴线重合的第一滚筒4和第二滚筒5，第一滚筒4和第二滚筒5端面相贴合且第一滚筒4直径大于第二滚筒5直径；其中一个竖直板2上固定安装有驱动电机6，驱动电机6的输出端与水平轴3固定连接；通过驱动电机6带动水平轴3、第一滚筒4和第二滚筒5同步转动；第一滚筒4的圆周面上沿其周向内嵌有若干个橡胶条401，橡胶条401表面与第一滚筒4的圆周面平齐，且橡胶条401沿第一滚筒4轴向布置；通过橡胶条401增大第一滚筒4与锂电池之间的摩擦力，从而保证了第一滚筒4转动时能够带动锂电池同步转动，以改变锂电池的角度，当存在部分缺陷的锂电池缺陷位置与第一滚筒4或导料板9贴合时，该锂电池便能够从第一滚筒4与导料板9之间的缝隙落下。
27.如图1、图3、图4和图7所示，底板1上表面沿垂直于水平轴3轴线的方向水平滑动安装有滑动板7，底板1上表面通过丝杠支架转动安装有以螺纹配合方式贯穿滑动板7的调节丝杠8，滑动板7顶部固定安装有倾斜的导料板9，导料板9与水平轴3轴线相互平行；导料板9上表面固定安装有两个相互平行且垂直于导料板9的第一挡料板10，导料板9上表面位于两个第一挡料板10下方的部分固定安装有弹性伸缩杆11，弹性伸缩杆11与第一挡料板10长度方向相互平行，弹性伸缩杆11的端部固定安装有海绵块12，海绵块12对应于两个第一挡料板10之间的位置；导料板9上表面位于两个第一挡料板10之间固定安装有波浪条16，锂电池沿着波浪条16表面向下滚动，从而降低了锂电池的速度；通过转动调节丝杠8驱动滑动板7移动，从而带动导料板9朝向第一滚筒4移动，直至导料板9达到预定位置，在此状态下，导料板9上表面与第一滚筒4表面之间的距离小于锂电池的正常直径，大于锂电池容许误差尺寸范围内的直径；第二滚筒5与导料板9上表面之间的距离大于锂电池的正常直径；将待分拣的锂电池放置到导料板9上表面，待分拣的锂电池沿着波浪条16上表面从两个第一挡料板10之间向下滚动，锂电池与海绵块12接触后推动海绵块12压缩弹性伸缩杆11，直至锂电池贴合在第一滚筒4表面，通过海绵块12和弹性伸缩杆11的弹力作用对锂电池的滚动起到缓冲作用，降低锂电池与第一滚筒4表面接触时的速度，避免了锂电池因碰撞受损的状况。
28.如图1、图2、图4和图5所示，导料板9侧面上对应第一挡料板10和弹性伸缩杆11之间的位置安装有开口朝向导料板9的匚形架13，匚形架13的一个水平段与导料板9侧面沿水平轴3轴线方向滑动配合，匚形架13的另一个水平段端部固定安装有位于导料板9上方的推
块14，匚形架13的倾斜段与导料板9侧面之间固定连接有水平的复位弹簧15；匚形架13的倾斜段上远离导料板9的表面固定安装有第一磁铁块18，导料板9下表面通过电机座固定安装有推料电机19，推料电机19的输出轴端部固定安装有圆盘20，圆盘20轴线与水平轴3轴线相互平行，圆盘20朝向导料板9的表面沿圆盘20周向固定安装有若干个第二磁铁块21，需要说明的是第一磁铁块18和第二磁铁块21到达对应位置后，二者之间产生互斥力；底板1上表面固定安装有平行于圆盘20的支撑板22，支撑板22朝向圆盘20的表面开设有弧形槽221，弧形槽221的弧形面上转动安装有滚轮222，滚轮222与圆盘20的圆周面滚动配合；弧形槽221的端面与圆盘20端面贴合。
29.通过推料电机19带动圆盘20和第二磁铁块21转动，第二磁铁块21与第一磁铁块18之间周期性地产生互斥力，从而通过该互斥力周期性地推动匚形架13；上述推力和复位弹簧15的共同作用使得推块14往复移动，推块14往复移动过程中推动贴合在第一滚筒4和导料板9上表面的锂电池，锂电池在推块14的推力下沿着水平轴3轴向移动；需要说明的是，推块14单向移动的距离大于单个锂电池的长度；在上述过程中，通过支撑板22对圆盘20进行轴向支撑，圆盘20转动过程中滚轮222贴合在圆盘20的圆周面上滚动，从而对圆盘20进行径向支撑，确保圆盘20的位置不发生偏移，从而保证第二磁铁块21与第一磁铁块18之间的互斥力能够推动匚形架13和推块14移动足够的距离，保证推块14每次能够将单个锂电池推离，从而为下一个锂电池腾出空间。
30.第一滚筒4转动时通过与锂电池之间的摩擦力带动锂电池转动，尺寸合格的锂电池不会从第一滚筒4和导料板9之间的空隙处下落，尺寸存在缺陷的锂电池会从第一滚筒4和导料板9之间的空隙处下落；尺寸合格的锂电池离开与第一滚筒4对应的位置后从第二滚筒5与导料板9之间的空隙处下落，从而实现了合格锂电池和缺陷锂电池的分拣。
31.如图1和图6所示，导料板9上表面沿第一挡料板10长度方向安装有若干个辅助缓冲机构17，辅助缓冲机构17包括两个固定安装在导料板9上表面的支板171，两个支板171之间转动安装有平行于水平轴3的转动轴172，转动轴172上位于两个第一挡料板10之间的位置固定安装有套筒173，套筒173上固定安装有转动板174；转动轴172端部固定安装有端板175，端板175与支板171之间连接有扭转弹簧176；锂电池在滚动下降过程中推动转动板174转动，转动板174带动套筒173、转动轴172和端板175转动，扭转弹簧176产生变形，通过扭转弹簧176对转动板174、套筒173、转动轴172和端板175的转动起到阻碍作用，从而进一步减缓锂电池的下降速度。
32.如图1和图3所示，导料板9底部向上弯曲形成弧形，导料板9底部对应第一滚筒4的位置开设有竖直贯穿导料板9的第一出料槽901，导料板9底部对应第二滚筒5的位置开设有竖直贯穿导料板9的第二出料槽902，导料板9上表面位于第一出料槽901和第二出料槽902之间固定安装有平行于第一挡料板10的第二挡料板23；底板1上表面对应第一出料槽901和第二出料槽902的位置固定安装有海绵垫24；穿过导料板9与第一滚筒4之间的锂电池沿着导料板9上表面继续向下滚动，当锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板9底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第一出料槽901内，最终落至海绵垫24上；同样的，穿过导料板9与第二滚筒5之间的锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板9底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第二出料槽902内，并最终落至海绵垫24上，从而进一步降低锂电池的速度。
33.如图1所示，导料板9上表面安装有固定条25，固定条25上滑动安装有两个滑动杆26，两个滑动杆26底端之间通过平行于水平轴3的限位条27固定连接，两个滑动杆26顶端之间通过连接条28固定连接；固定条25上转动安装有以螺纹配合方式贯穿连接条28的调节螺杆29，限位条27表面转动安装有若干个滚珠30；通过转动调节螺杆29驱动连接条28移动，从而带动滑动杆26、限位条27和滚珠30移动，直至滚珠30与锂电池表面接触，通过滚珠30对锂电池进行限位，确保锂电池沿着水平轴3轴线方向移动过程中始终贴合在导料板9和第一滚筒4表面，从而使得表面仅有部分区域存在尺寸缺陷的锂电池也能通过导料板9与第一滚筒4之间的空隙下落，提高了分拣的效果。
34.本实施例中圆柱锂电池生产线自动化输送分拣装置的工作步骤如下：通过转动调节丝杠8驱动滑动板7移动，从而带动导料板9朝向第一滚筒4移动，直至导料板9达到预定位置；将待分拣的锂电池放置到导料板9上表面，待分拣的锂电池沿着波浪条16上表面从两个第一挡料板10之间向下滚动，在此过程中，锂电池推动转动板174转动，转动板174带动套筒173、转动轴172和端板175转动，扭转弹簧176产生变形，通过扭转弹簧176对转动板174、套筒173、转动轴172和端板175的转动起到阻碍作用，从而减缓锂电池的下降速度；锂电池与海绵块12接触后推动海绵块12压缩弹性伸缩杆11，直至锂电池贴合在第一滚筒4表面，通过海绵块12和弹性伸缩杆11的弹力作用对锂电池的滚动起到缓冲作用，降低锂电池与第一滚筒4表面接触时的速度，避免了锂电池因碰撞受损的状况；在此状态下，锂电池的轴线与第一滚筒4轴线相互平行。
35.通过推料电机19带动圆盘20和第二磁铁块21转动，第二磁铁块21与第一磁铁块18之间周期性地产生互斥力，从而通过该互斥力周期性地推动匚形架13；上述推力和复位弹簧15的共同作用使得推块14往复移动，推块14往复移动过程中推动贴合在第一滚筒4和导料板9上表面的锂电池，锂电池在推块14的推力下沿着水平轴3轴向移动；上述过程中，通过转动调节螺杆29驱动连接条28移动，从而带动滑动杆26、限位条27和滚珠30移动，直至滚珠30与锂电池表面接触，通过滚珠30对锂电池进行限位。
36.通过驱动电机6带动水平轴3、第一滚筒4和第二滚筒5同步转动，第一滚筒4转动时通过与锂电池之间的摩擦力带动锂电池转动，尺寸合格的锂电池不会从第一滚筒4和导料板9之间的空隙处下落，尺寸存在缺陷的锂电池从第一滚筒4和导料板9之间的空隙处下落，当锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板9底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第一出料槽901内，最终落至海绵垫24上；尺寸合格的锂电池离开与第一滚筒4对应的位置后从第二滚筒5与导料板9之间的空隙处下落，同样的，穿过导料板9与第二滚筒5之间的锂电池达到一定速度时会因惯性作用移动至导料板9底部向上弯曲的表面，到达静止状态后再回落至第二出料槽902内，并最终落至海绵垫24上；通过上述过程实现了对合格锂电池和缺陷锂电池进行分拣的功能。
37.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。