本发明涉及一种用于堆叠电池极板的设备。
背景技术：
术语“电池”在本文中用于包括蓄电池。在铅酸电池和类似的电池的制造中，电池极板被组装成叠组或组以插入到电池盒的隔室中。通常在这样的叠组中，隔离物被设置在极板之间，或者交替的极板被包封在多孔材料中，以便在电池盒中与相邻的极板分开。
电池极板通常具有拼贴的极板结构并且是易损坏的和多孔的。这意味着在搬动电池极板时要特别小心，以避免破损和损坏。
一种已知的用于堆叠电池极板的设备采用摩天轮类型的布置，这种布置具有多个用于运输极板的运载部。递运输送机将极板或多对极板进给到处于第一位置的运载部中。一旦极板或极板对位于运载部上，则摩天轮将极板旋转运输到可累积极板的叠组的位置，并且对随后的运载部进行定位以接收下一个极板。这种类型的机器具有的典型的最大运行速度为每分钟小于130个极板。在电池极板的制造中所使用的其它机器已被开发，以使这些机器通常可以以比已知的电池极板堆叠机(诸如摩天轮类型的)更高的输出量来运行。这意味着电池堆叠机成为了生产线和组装线中的瓶颈，从而将整个生产线和组装线的输出量有效地限制为电池堆叠机的输出量。已经尝试增加现有电池堆叠设备的运行速度。但是，还不能达到理想的运行速度。对如何增加输出量的问题的一个可行的解决方案是提供两个串接运行的已知的电池堆叠机。但是，这增加了设备的复杂性和成本。
本发明的实施例寻求提供一种克服这些问题中的一些或全部的设备。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供了一种用于堆叠电池极板的设备，该设备包括
-递运输送机，该递运输送机用于沿着递运路径相继地供应电池极板；
-该递运输送机包括多个间隔开的极板运载部，每个极板运载部被构造成在使用时支撑至少一个电池极板，
-该极板运载部限定出在相邻的极板运载部之间的一系列间隙，其中，每个间隙大于电池极板，
-止挡机构，该止挡机构被构造成在多个转位止挡位置处选择性地截挡递运路径，而不会阻碍递运输送机；
-其中，当止挡机构在使用时在止挡位置中的所选择的一个止挡位置截挡递运路径时，该止挡机构使电池极板在递运输送机上的移动中断，致使一个或多个电池极板移动离开各自的极板运载部并穿过输送机的随后的间隙；
-极板堆叠机构，该极板堆叠机构用于在电池极板被止挡机构移动离开递运输送机时接收该电池极板。
每个极板运载部可以被构造成运载单个电池极板。每个极板运载部可以被构造成运载电池极板的对。该止挡机构可以被构造成在多个止挡位置处截挡递运路径。止挡机构可以被构造成在两个、三个或四个不同的位置处截挡递运路径。止挡机构可以被设置在递运输送机上。
止挡机构可被设置在递运输送机上的各自不同的止挡位置处。替代地，止挡机构可以是能够在各自不同的止挡位置之间移动的单元。止挡机构可以是能够在第一位置和下游的第二位置之间移动的单元。
设备可以包括第一止挡机构和第二止挡机构，该第一止挡机构被设置在递运输送机上的第一位置，该第二止挡机构被设置在递运输送机上的处于下游的第二位置。
该止挡机构可以包括可移动的止挡元件，该止挡元件被设置在递运输送机上并且能够在以下位置之间移动：
阻挡位置，在该阻挡位置处，该止挡元件截挡递运路径，以及
缩回位置，在该缩回位置处，该止挡元件与递运输送机间隔开，使得在使用时电池极板沿着递运路径继续移动超过止挡元件。
在该止挡元件的缩回位置处，可移动的止挡元件可以位于递运输送机的下方。该止挡元件可以在阻挡位置和缩回位置之间能够旋转地进行移动。止挡元件可以在阻挡位置和缩回位置之间能够直线性地进行移动。
第一止挡机构可以是可移动的止挡元件。第二止挡机构可以是设置在递运输送机上的静止止挡元件。
替代地，第二止挡机构也可以是能够在阻挡位置和缩回位置之间移动的可移动止挡元件。第三止挡机构可以被设置在第三位置处，该第三位置在第二位置的更下游。
极板堆叠机构可以被设置成邻近每个止挡位置。极板堆叠机构可以被设置成在每个止挡位置的上游并且邻近每个止挡位置。
极板堆叠机构可以包括用于沿着输出路径使电池极板的叠组移动的输出机构。
每个堆叠机构可以包括升降机，该升降机具有用于接收电池极板的堆叠表面。升降机可在处于递运输送机下面的上部位置和与输出机构对齐的下部位置之间能够进行移动。堆叠机构可以被构造成将叠组中的限定数量的电池极板移动到输出机构或输出输送机。升降机可以随着电池的叠组的累积而逐渐向下移动。
每个堆叠机构可以包括用于确定升降机的位置的传感器。每个堆叠机构可以包括用于改变升降机位置的提升机。每个堆叠机构可以包括用于操作提升机机构的控制单元。传感器可以通过检测堆叠表面的位置或堆叠表面上的最上部极板的位置来检测升降机的位置。提升机可以改变升降机相对于设备上的参考点的，例如相对于递运输送机或输出机构的水平位置。控制单元可以操作提升机以使堆叠表面或最上部电池极板移动到预定位置，例如在递运输送机下方的预定距离处。
传感器可以检测电池极板何时被接收在堆叠表面上。控制单元可以被配置成操作提升机以在电池极板被接收在堆叠表面上时使升降机向下移动。
控制单元可以被配置成监测和控制在堆叠表面上接收的极板的数量。
控制单元可以被配置成使可移动的止挡元件在其阻挡位置和其缩回位置之间移动。
控制单元可以被配置成当第一堆叠机构上的极板的数量达到预定的限值时停用第一位置处的止挡机构。控制单元可以被配置成当第二堆叠机构上的极板的数量达到预定的限值时操作第一位置处的止挡机构。
每个堆叠机构可以包括对齐机构，该对齐机构用于使叠组中的电池极板对齐。
设备可以包括第一堆叠机构，该第一堆叠机构被设置在第一止挡位置的上游，该第一堆叠机构用于将电池极板移动到输出机构上的第一位置。设备可以包括第二堆叠机构，该第二堆叠机构被设置在第二止挡位置的上游，该第二堆叠机构用于将电池极板移动到输出输送机上的第二位置。设备可以包括第三极板堆叠机构，该第三极板堆叠机构被设置在第三止挡位置的上游，该第三极板堆叠机构用于将电池极板移动到输出机构或输出输送机上的第三位置。设备可以包括多个用于将电池极板从递运路径移动到输出机构或输出输送机的堆叠机构。
输出机构上的第一位置和第二位置可以被间隔开，使得在第一位置和第二位置之间形成用于从第一堆叠机构接收电池极板的叠组的输出缓冲区域。
该输出机构可以包括输出输送机，该输出输送机在处于由递运输送机限定的平面的下方的平面中从输出机构上的第二位置向下游延伸。输出路径可以沿着平行于递运路径的方向延伸。输出输送机可以在递运输送机的下方延伸。
输出机构可涉及(extend)或者包括至少一个沿着不平行于递运路径的方向延伸的元件。输出机构可以包括一个或多个垂直于递运路径延伸的输出输送机。
设备还可以包括废品机构。废品机构可以被设置在递运输送机上。废品机构可以被设置在第一止挡位置的上游。
根据本发明的进一步的方面，提供了一种用于堆叠电池极板的方法，该方法包括：
-提供如之前所述的设备；
-沿着递运路径相继地供应电池极板；
-操作第一止挡位置处的止挡机构，由此中断电池极板的移动并且致使电池极板移动离开各自的极板运载部并穿过邻近的间隙；
-在第一堆叠机构上接收电池极板，由此形成电池极板的第一叠组；
-停用第一止挡位置处的止挡机构，以便电池极板沿着递运路径继续移动通过第一止挡位置；
-操作第二止挡位置处的止挡机构，由此中断电池极板的移动并且致使电池极板移动离开各自的极板运载部并穿过邻近的间隙；以及
-在第二堆叠机构上接收电池极板，由此形成电池极板的第二叠组。
在堆叠机构上接收电池极板的步骤可以包括当极板被接收到堆叠机构上时检测最上部电池极板的位置。在堆叠机构上接收电池极板的步骤可包括降低堆叠机构以确保叠组的最上部极板处于预定的位置。
替代地，在堆叠机构上接收电池极板的步骤可以包括检测堆叠机构上的任何参考点的位置。预定的位置可以与递运输送机或输出机构相距一段距离。
方法可以包括监测在每个堆叠机构上接收的极板的数量。方法可以包括当第一堆叠机构上的极板的数量达到预定的限值时停用在第一位置处的止挡机构。方法可以包括当第二堆叠机构上的极板的数量达到预定的限值时操作第一位置处的止挡机构。
继在堆叠机构上接收电池极板的步骤之后；方法可以包括使叠组中的极板对齐。
继在第一堆叠机构上接收电池极板的步骤之后；方法可以包括
通过以下步骤将电池极板的第一叠组转移到输出机构：
-将第一叠组移动到缓冲区域，然后将第一叠组移动到输出输送机；以及
-使第一堆叠机构返回到其起始位置。
继在第二堆叠机构上接收电池极板的步骤之后；方法可包括：
-通过以下步骤将电池极板的第二叠组转移到输出机构：
-将第二叠组移动到输出输送机上；
-使第二堆叠机构返回到其起始位置。
根据本发明的进一步的方面，提供了一种电池制造设备，该电池制造设备包括如之前所述的用于堆叠电池的设备。
虽然上文已经描述了本发明，但是本发明涉及到在上文所说明的或者在下文的说明书或附图中所说明的特征的任何创造性组合。
附图说明
现在将仅通过示例的方式并参考附图来详细描述本发明的具体实施例，在附图中：
图1为根据本发明的实施例的极板堆叠设备的平面视图的示意性图示；
图2为图1的设备的穿过该设备的中心纵向轴线剖切的横截面视图的示意性图示；
图3为根据本发明的实施例的极板堆叠机构的扩大示意性图示；
图4为根据本发明的实施例的叠组对齐机构的扩大示意性图示；以及
图5a至图5d示意性地示出了第一极板堆叠机构和第二极板堆叠机构的操作顺序。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的实施例的电池极板堆叠设备1。极板2由进给输送机10沿方向f进给到设备1。电池极板2通常成对供应，其中每对包括一个包封极板和一个未包封极板。设备1包括递运输送机50、废品站100、第一堆叠站200、第二堆叠站300和输出机构400。本领域技术人员应理解的是，电池极板堆叠设备可以是电池制造组装线内的单个机器，该机器可以例如是全自动的。进给输送机10可以从包封设备接收极板，并且输出机构400可以将向铸带机提供极板。这种机器对本领域技术人员来说是已知的并且可以从申请人tbsengineering商购获得。
进给输送机10将极板的对供给到递运输送机50。递运输送机50包括大致水平延伸的一对平行的转位链条输送机52。输送机52由递运输送机驱动器54驱动。输送机链条52设置有多个极板运载部56。极板运载部56包括沿着两个链条52的长度设置的水平延伸突出部或者条板。极板运载部56的突出部在输送机52上对齐，以便在平行相对的位置上沿输送机行进。突出部从相对的位置朝向彼此延伸横穿输送机之间的空间。间隙58被设置在相邻的极板运载部56之间，每个间隙58大于电池极板(当从如图1所示的平面轮廓观察电池极板时)。在使用时，随着输送机52被驱动，极板运载部56的对支撑电池极板并沿着递运路径运输电池极板。
在电池极板的生产和包封过程中，不可避免的会有一些极板被损坏或破损，并且超出可接受的限定限度的破损或损坏的极板不应被插入电池盒中。因此，在递运输送机50上的上游位置处设置了废品站100。废品站100包括废品止挡件110；废品检测器(未示出)以及被设置成邻近废品止挡件110的废品输送机120。废品止挡件110具有止挡元件112，该止挡元件能够在缩回位置与伸长或阻挡位置之间旋转移动，止挡元件在该伸长或阻挡位置处截挡递运路径。
第一极板堆叠站200(在图3中被更详细地示出)被设置在废品站100的下游。第一堆叠站200包括第一止挡件210和第一堆叠机构220，该第一堆叠机构被定位成邻近第一止挡件210并且在该第一止挡件的上游。第一堆叠机构220包括升降机222、对齐机构240、高度传感器250和堵塞传感器252。从图3可以看出，升降机222包括具有上部堆叠表面224a的堆叠平台224、用于提升和提升升降机222的驱动马达226以及第一控制单元230。在使用时，高度传感器240监测或检测上部堆叠表面224a的高度或者监测或检测在上部表面224a上形成的叠组中的最上部极板的高度。在图3中，升降机222被示出处于其起始位置或初始位置，并且上部堆叠表面224a位于输送机52的底面的下方距该底面s1距离处。第一控制单元230从高度传感器250和堵塞传感器252接收输入数据并将控制信号输出到驱动马达226。在所示的实施例中，驱动马达包括齿轮227，该齿轮与升降机竖直支撑件228上的齿228a接合以升高和降低堆叠平台224。在替代的实施例(未示出)中，可以提供用于沿竖直方向驱动堆叠平台的任何已知的布置。堆叠平台224在处于递运输送机下方的上部位置和处于输出输送机410下方的下部位置之间移动(参见图5a至图5d)。
第二堆叠站300与第一堆叠站200基本相同，并且为了一致性和易于理解，相似的部件被给出了相似的附图标记。第二堆叠机构320包括第二升降机322、第二对齐机构340、第二高度传感器350和第二堵塞传感器352。第二升降机322包括具有上部堆叠表面324a的堆叠平台324、用于提升和升高堆叠平台324的驱动马达326、以及第二控制单元330。在所示的实施例中，驱动马达326包括齿轮327，该齿轮与升降机竖直支撑件328上的齿328a接合以提升和降低堆叠平台324。堆叠平台324在处于递运输送机下方的上部位置和处于输出输送机410下方的下部位置之间移动(参见图5a至图5d)。
第一止挡件210包括可旋转止挡元件212，该可旋转止挡元件在阻挡位置和缩回位置之间移动，在该阻挡位置处，该可旋转止挡元件截挡递运路径(在图2和图3中示出)，在该缩回位置处，该可旋转止挡元件与递运输送机间隔开并且不截挡递运路径(在图5b和图5c中示意性地示出)。该可旋转止挡元件212围绕枢转点214旋转。在所示的实施例中，止挡元件212缩回到极板运载部56下方的位置。在图1和图2中，第二止挡件320也包括围绕枢转点314枢转的可旋转止挡元件312。在图5a至图5b中，示意性地示出了第二止挡件310的第二实施例，其中止挡元件312是静止元件或不可移动元件。
第一止挡元件212和第二止挡元件的移动可由第一控制单元和第二控制单元230、330来控制。下面更详细地描述了止挡机构210、310和堆叠机构220、320的操作。
图4示出了当在堆叠平台224上已形成完整的叠组4时第一升降机222的示意图。应当指出的是，视图中省略了若干个部件，并且用虚线示出了递运路径。对齐机构240包括一对可移动的侧面对齐阻挡物242、可移动的后部对齐阻挡物244和静止的前部对齐阻挡物246。在使用时，后部阻挡物244向前移动以推动叠组4抵靠前部阻挡物246，并且侧面阻挡物242向内移动以确保叠组4整齐地形成。在一种操作模式中，当叠组4是完整的时候，止挡元件212旋转到其缩回位置，然后操作对齐机构以便使完成的极板叠组对齐。另外地或者替代地，可以在形成叠组的过程中操作对齐机构。在形成叠组的过程中重复操作对齐机构可以有助于产生更整齐的极板叠组，这对于由某些材料形成的极板来说可能是特别有利的。
高度传感器250、350被设置在递运输送机50的底面上并且当升降机处于其上部位置时与堆叠表面224a对齐。高度传感器250、350例如是具有发送器/接收器装置的激光通过型光束传感器(laserthroughbeamsensor)。堵塞传感器252、352被设置在递运输送机上并且也可以是激光通过型光束传感器。这种类型的传感器通过被破坏的光束来工作，该被破坏的光束可检测到极板或堵塞的存在，应理解的是，任何其它已知的传感器装置也是可行的。
如图1中所示的，用于从设备输送电池极板的叠组4的输出机构400被设置在递运输送机50的下方。输出机构400包括两个间隔开的输出输送机410，该输出输送机在升降机222、322的两侧大致平行于递运输送机50延伸。输出输送机410之间的距离d1小于电池极板2的宽度。堆叠平台224具有小于输出输送机间距d1的宽度w1。这意味着当升降机220降低时，堆叠平台224可以穿过输出输送机410之间的间隙，应理解的是，输送机可以支撑具有适当宽度的单个带或者替代地为具有适当宽度的单个输送机，以便支撑所提供的、对于升降机进行了适当的调节的叠组。输出输送机410设置有驱动机构412。第一升降机220上的叠组4被传送到输送机410上的第一位置420，并且第二升降机320上的叠组被传送到输送机上的第二位置422。输出机构400还包括在两个升降机222、322之间的缓冲区域430。在图4中，两个升降机220、320被示出处于它们的下部位置。
在使用时，极板2的对从极板电池包封设备(未示出)被进给到进给输送机10上。进给输送机10将极板2的对移动到递运输送机50上，并且控制极板对的进给，使得极板2的对被装载到输送机52的极板运载部56上。
在正常操作中，废品止挡件110处于其缩回位置，并且电池极板被输送通过废品站100。废品站检测缺陷或废品，例如缺少极板或双份极板、错误折叠的包封、包封叠接。这些种类的废品可被已知的机器传感器检测系统检测到并进行控制。当检测到有缺陷的极板或极板对时，废品止挡件110移动到伸长位置或阻挡位置以截挡有缺陷的极板或极板对。有缺陷的极板或极板对被从其极板运载部56推离并沿方向r落在废品输送机120上。
极板2的对在方向p上沿着递运路径被输送(图5a)。最初，第一止挡元件212处于其阻挡位置并且第一堆叠升降机处于其上部位置。第一止挡元件212截挡递运路径，以阻挡极板2的对的移动。随着输送机52继续前进，极板2的对被推离它们各自的极板运载部56，并且极板的对通过邻近的间隙58落下。第一高度传感器240(图5a中未示出)检测最上部极板的位置。随着极板2的对在第一堆叠平台224上累积形成叠组4，第一控制单元230使升降机222逐渐降低以确保最上部极板/堆叠表面与递运路径之间的高度一致。
当预定数量的极板已经掉落到第一堆叠平台224上时，如图5b所示，第一控制单元230使第一止挡元件212移动到其缩回位置。然后操作第一对齐机构240(如图1中所示的)以确保极板被整齐地堆叠，然后使第一升降机222下降。随着第一升降机222移动到其下部位置，第一堆叠平台224向下移动到输出输送机410之间，并且叠组4被传送到输出输送机410上的第一位置420。
如图5c中所示的，输送机52上的极板2的对在第一止挡元件212上方移动。该极板的对被第二止挡元件312阻挡，并且被推到第二堆叠平台324上以形成叠组4。如箭头b所指示的，来自第一平台224的叠组4被移动离开第一升降机222进入缓冲区域430。通过与上述相同的方式，第二高度传感器340(图5b中未示出)监测最上部极板的位置并且第二控制单元330使升降机322降低以确保掉落高度一致。在叠组4在第二升降机322上形成时，空的第一升降机222向上移动到其上部位置或起始位置。
当预定数量的极板已掉落到第二堆叠平台324上时，如图5d所示，第二控制单元330使第一止挡元件212移动到其阻挡位置。然后操作第二对齐机构340(图1中所示的)，以确保极板被整齐地堆叠，之后使第二升降机322下降。随着第二升降机322移动到其下部位置，第二堆叠平台324向下移动到输出输送机410之间，并且叠组4被传送到输出输送机410上的第二位置422。输出输送机410然后沿由s表示的方向将两个叠组4向下游输送至下一设备。
在上述实施例中，旋转止挡件110、第一止挡件120和第二止挡件都包括可旋转移动止挡元件。在图中未示出的替代实施例中，这些止挡元件中的全部或一些可以包括能够在缩回元件和阻挡元件之间直线移动的止挡元件。第二止挡元件也可以是在第二止挡位置处永久地截挡递运路径的不可移动元件。
在上述实施例中，设备被描述为具有第一控制单元230和第二控制单元330。应该理解的是，当提供分开的控制单元时并且当单个控制单元执行所描述的第一控制单元和第二控制单元的功能时，这种情况旨在包括两个实施例。
虽然在上文参考一个或多个优选实施例描述了本发明，但是应理解的是，在不脱离本发明的如所附权利要求中限定的范围的情况下可以进行各种更改或修改。
例如，虽然上述实施例描述了堆叠极板的对，但是应理解的是，在一些构造中，堆叠器可以被供给单个极板或以其它数量预先分组的极板。本领域技术人员还应理解的是，在单个机器中极板可以变化，例如，叠组中的最终的极板有时可以不成对提供，以便在最终的叠组中提供奇数数量的极板。