一种圆柱型锂离子电池的自动收料装置的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池生产设备技术领域，特别是涉及一种圆柱型锂离子电池的自动收料装置。

背景技术：

锂离子电池由于能量密度高，循环寿命长等优点被广泛的应用。尤其是圆柱型锂离子电池，因其具有制作工艺成熟、安全性好等优势在电动自行车、低速电动汽车等领域倍受青睐。但是在其制造过程中，电池的一致性问题极大程度上限制了其更广泛使用。影响锂离子电池一致性的因素有很多，其中的一个显著的影响因素是其在制造过程中设备自动化程度低，人工操作的工序多等。这些因素不仅影响电池的一致性，还造成了一定的安全隐患及生产效率低下、电池成本偏高等。

授权公告号为CN202897521U的中国实用新型专利公开了一种锂电池自动收料装置，包括送料机构、PLC和收集槽，所述送料机构与PLC连接，送料机构和收集槽之间设有入料槽，所述PLC还连接有推料机构，推料机构与入料槽连接。该技术方案中锂电池由入料槽进入收集槽时，在长且倾斜的入料槽上向下滚动时容易排列不整齐。

公开号为CN106864796A的中国发明专利公开了一种锂电池自动收料装置和收料方法，所述锂电池自动收料装置包括物料盒容置长槽，所述物料盒容置长槽包括底板和垂直设在底板上的两块平行的侧挡板，所述物料盒容置长槽中沿其长度方向依次设有多个物料盒，所述物料盒容置长槽一侧的侧挡板的上边沿设有集料平台，集料平台的一端通过过渡料槽与清洗机出料口连接，集料平台上表面设有推料挡板，所述推料挡板由推料机构驱动在垂直于物料盒容置长槽的长度方向上往复移动，且推料挡板移动至贴近物料盒容置长槽的位置时可挡住过渡料槽的出口；所述物料盒容置长槽在对应集料平台的位置为装料工位，装料工位安装垂直升降机构；物料盒容置长槽一端设有物料盒推动机构。该技术方案中，锂电池由清洗机出料口出来进入过渡料槽，在过渡料槽中集满一定数量后再进入集料平台由推料挡板推入物料盒中，随着物料盒下沉，将物料盒一层层铺满，在清洗机出来进入过渡料槽时，锂电池容易在下落过程中发生转向、磕碰等，使得锂电池排列不整齐，影响后续操作进行。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种圆柱型锂离子电池的自动收料装置，能够自动整齐地对锂离子电池进行收料操作。

一种圆柱型锂离子电池的自动收料装置，包括：

单排输送电池的轨道；

与轨道衔接的临时存放电池的储物台；

储物台上相对轨道设置的电池限位板；

储物台上平行轨道出料方向设置由第一气缸驱动的推料板；

储物台相对推料板的一侧设有出料口；

靠近储物台出料口设置收纳盒，所述收纳盒的开口朝向所述的出料口，并固定在可间歇升降的固定座上。

所述电池限位板由第二气缸驱动可水平移动半个电池宽度的距离。由于本实用新型自动收料装置用于对圆柱型的锂离子电池收料，可以使电池在收纳盒中一层层叠起来时，相邻两层之间电池个数相差一个，这样上层的电池便位于下层电池的中间，这样便可以充分利用收纳盒的空间。所以可以在收纳相邻两层电池时，由第二气缸驱动使电池限位板水平移动半个电池宽度的距离。少一个电池时，电池限位板向前移动半个电池宽度的距离，推料板宽度正好与电池总宽度相当；多一个电池时，电池限位板不向前移动，此时推料板只接触到所要推动的一层电池的首尾电池的各半个电池。

另一种方案中，所述电池限位板由第二气缸驱动可水平移动一个电池宽度的距离，所述电池限位板具有避让推料板的避让口。此时，由于电池限位板具有避让推料板的避让口，所以在收纳相邻两层电池时，多一个电池时，电池限位板不向前移动，推料板宽度正好与电池总宽度相当；少一个电池时，电池限位板向前移动一个电池宽度的距离，此时推料板推料时一侧穿过避让口。

所述电池限位板由第二气缸驱动可水平移动一个电池宽度的距离。

所述轨道具有将电池由直立状态转换为水平状态的换向段。换向段具有螺旋形轨道腔，进口端为竖直，出口端水平，内部螺旋转过90度。在一些情况下，在进入本实用新型自动收料装置之前，电池处于竖立运输状态，此时需要该换向段将竖立状态转换成水平状态，以便水平收集到收纳盒中。

所述电池限位板和推料板贴靠储物台设置。

所述收纳盒相对竖直方向具有倾斜度。收纳盒如果竖直放置时，电池层叠较多时，高处的电池容易掉出来，如果收纳盒顶部相对于底部向背后(收纳盒开口一侧为前方)倾斜，此时电池不容易掉出来。

所述固定座设置在一支架上，所述支架上设有与固定座滑动配合的导柱以及驱动固定座移动的丝杠机构。所述丝杠机构包括与固定座螺纹配合的丝杠，以及驱动丝杠转动的电机，丝杠在电机驱动下转动，使得固定座能够上下移动。

所述出料口处设有可竖直升降的挡料板。在推料板不工作时，挡料板升起挡住出料口，确保电池在储物台上排列整齐，避免电池间压力过大使电池被从出料口挤出；当推料板开始推料时，挡料板下降，使电池被推料板从出料口推入收纳盒中。

本实用新型自动收料装置通过轨道将单排的电池输送到储物台上，然后第一气缸驱动推料板将积累在储物台上的电池从出料口推入收纳盒中，收纳盒间歇升降，电池一层层被推入收纳盒中叠放整齐，由于整个过程中电池都是相互贴靠，不会发生转向、磕碰等，电池排列整齐。

附图说明

图1为本实用新型自动收料装置的立体结构示意图。

图2为本实用新型自动收料装置的侧视结构示意图。

图3为本实用新型自动收料装置的另一视角的立体结构示意图。

图4为本实用新型自动收料装置移除盖板后的立体结构示意图。

图5为本实用新型自动收料装置换向段的立体结构示意图。

图6为收纳盒与挡料板的立体结构示意图。

图7为收纳盒与挡料板另一视角的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1～7所示，一种圆柱型锂离子电池的自动收料装置，包括：单排输送电池9的轨道(图中未全部画出)；与轨道衔接的临时存放电池9的储物台2；储物台2上相对轨道设置的电池限位板4；储物台2上平行轨道出料方向设置由第一气缸31驱动的推料板3；储物台2相对推料板3的一侧设有出料口21；靠近储物台2出料口21设置收纳盒5，收纳盒5的开口朝向出料口21，并固定在可间歇升降的固定座6上。

轨道具有将电池9由直立状态转换为水平状态的换向段1。换向段1具有螺旋形轨道腔，进口端为竖直，出口端水平，内部螺旋转过90度。在一些情况下，在进入本实用新型自动收料装置之前，电池9处于竖立运输状态，此时需要该换向段1将竖立状态转换成水平状态，以便水平收集到收纳盒5中。

储物台2的两侧边具有挡边22，用以防止电池9在输送过程中受挤压而从侧边被挤出。挡边22上设有推料板避让口23。挡边22在相对推料板3的一侧具有缺口，该缺口形成出料口21。储物台2的上方设有盖板24，用以防止电池9在输送过程中受挤压而从上方挤出，从而发生层叠，影响收料的整齐。

电池限位板4和推料板3贴靠储物台2设置。电池限位板4由第二气缸41驱动可水平移动半个电池9宽度(即电池半径)的距离。由于本实用新型自动收料装置用于对圆柱型的锂离子电池收料，可以使电池9在收纳盒5中一层层叠起来时，相邻两层之间电池9的个数相差一个，这样上层的电池9便位于下层电池9的中间，这样便可以充分利用收纳盒5的空间。所以可以在收纳相邻两层电池时，由第二气缸41驱动使电池限位板4水平移动半个电池宽度的距离。少一个电池9时，电池限位板4向前移动半个电池宽度的距离，推料板3宽度正好与电池9总宽度相当；多一个电池时，电池限位板4不向前移动，此时推料板3只接触到所要推动的一层电池的首尾电池的各半个电池。

另一种实施方案中，电池限位板4由第二气缸41驱动可水平移动一个电池宽度的距离，电池限位板4具有避让推料板3的避让口(图中未画出)。此时，由于电池限位板4具有避让推料板的避让口，所以在收纳相邻两层电池时，多一个电池时，电池限位板4不向前移动，推料板3宽度正好与电池总宽度相当；少一个电池时，电池限位板4向前移动一个电池宽度的距离，此时推料板3推料时一侧穿过避让口。

收纳盒5相对竖直方向具有倾斜度。收纳盒5如果竖直放置时，电池9层叠较多时，高处的电池9容易掉出来，如果收纳盒5顶部相对于底部向背后(收纳盒5开口一侧为前方)倾斜，此时电池9不容易掉出来。

固定座6设置在一支架61上，支架61上设有与固定座6滑动配合的导柱62以及驱动固定座6移动的丝杠机构，该丝杠机构包括与固定座6螺纹配合的丝杠63，以及驱动丝杠63转动的电机64，固定座6上设有螺纹孔65，丝杠63穿过该螺纹孔65与其螺纹配合，丝杠63在电机64驱动下转动，使得固定座6能够上下移动。导柱62为两根，分别位于丝杠63的两侧。固定座6、丝杠63、导柱62均具有与收纳盒5相同的倾斜度，这样在收纳盒5上下移动时，收纳盒5的开口便一直与储物台2的出料口21保持较近且相等的距离，有利于整齐的收纳电池9。

出料口21处设有可竖直升降的挡料板7。在推料板7不工作时，挡料板7升起挡住出料口21，确保电池9在储物台2上排列整齐，避免电池9相互间压力过大使电池9被从出料口21挤出；当推料板3开始推料时，挡料板7下降，使电池9被推料板3从出料口21推入收纳盒5中。储物台2及推料板3、电池限位板4均设置在安装台8上。支架71固定于安装台8底面，支架71上固定安装有第三气缸73，挡料板7与传动机构72相连，传动机构72由第三气缸73驱动带动挡料板7的升降。

运行时，电池9从上游工段进入本实用新型自动收料装置，先进入轨道，由换向段1将竖立输送的电池9转换成水平输送，然后电池9进入储物台2中暂时存储，在储物台2上排成一排，第一气缸31运行驱动推料板3将电池9种出料口21推入收纳盒5中，推料时挡料板7下降露出出料口21，每次推料的电池9在收纳盒5中成为一层，然后推料板3复位，挡料板7上升挡住出料口21，电机64运行驱动丝杠63转动使收纳盒5下降一段距离准备收纳下一层电池9，在收纳两层电池9之间，电池限位板4由第二气缸41驱动水平移动一个电池9宽度的距离，使收纳盒5收纳相邻两层电池9时，电池9的数量相差1个，这样上层的电池9便位于下层电池9的中间，便可以充分利用收纳盒5的空间。在本实用新型自动收料装置的轨道入料端可以设置计数传感器，用于记录进入的电池9的数量，从而可以将信号传给控制系统，由控制系统自动控制各气缸的运行，同时可以在出料口21处也设置一个计数传感器，用以记录进入收纳盒5中的电池9的层数，每收纳一层，控制系统控制电机64驱动丝杠63转动一定角度，使收纳盒5下降一定距离，当收纳盒5收纳满后，控制系统控制电机64运行使收纳盒5上升，然后更换一个空的收纳盒5继续进行收料操作。