专利名称：自动称重分拣装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及称重分拣领域，特别是涉及一种自动称重分拣装置。
背景技术：
在蓄电池电池极片的制造过程中，由于各种误差，电池极片的重量往往不同，因此需要先对其进行称重，然后根据重量的不同进行分拣，再对电池极片进行装配。对电池极片进行称重分拣主要有手工称重分拣和自动称重分拣两种方法，手工分拣工人的劳动强度 高，且在工人疲劳时很容易出现错误的操作，导致分拣可靠性不高。为此，一般采用自动称重分拣对电池极片进行称重分拣。自动称重分拣采用自动称重分拣装置来完成。传统的自动称重分拣装置包括旋转花盘和工作台花盘，旋转花盘的旋转轴通过轴承安装在工作台花盘的中心处，两者平行安装并保证两者之间的间隙小于待称重分拣的极片的厚度。在旋转花盘上均匀的开有与分拣工步数相等数量的并比电池极片见方略大的孔空洞。例如若是电池极片的重量有五个等级，通常需要开八个孔洞，依次用于作为上料工位、称重工位、五个等级工位和废料工位。工作台花盘开有与旋转花盘孔洞大小形状相同但数量少一个的小孔，使得旋转盘在停在某一位置时，旋转花盘除上料工位的孔洞外，其它均与工作台花盘的小孔对位。在与旋转花盘称重工位的孔洞安装称重传感器，等级工位和废料工位的孔洞对位的小孔设置有活动门，将带称重分拣的电池极片送入上料工位，旋转花盘旋转一个工位带动电池极片进入称重工位进行称重，同时称重传感器向与测得的重量等级的对应的活动门发出控制信号，待旋转花盘带动电池极片到达该活动门时，活动门打开，电池极片进入对应的料筐。以上所述自称重分拣装置，对电池极片称重后，旋转盘转动一个工位只能完成一个重量等级的电池极片分拣，对于其他重量等级的电池极片，则需要旋转盘至少转动两个工位，才能完成分拣，效率较低。同时，旋转花盘必须在带动电池极片到达与测得的重量等级对应的活动门，活动门才会打开，使旋转花盘的旋转时间和活动门的动作时间叠加，电池极片的称重分拣工序完成时间较长、效率较低。此外，电池极片的等级数直接决定旋转花盘孔洞和工作台花盘小孔的数量，若具有较多的重量等级，则需要开设更多的孔洞和小孔，这势必增加旋转花盘旋转节拍和活动门动作节拍控制的复杂性，工序效率也会进一步降低。另外，由于仅具有一组上料工位和称重工位，旋转花盘每转动一个工位，至多只能完成一片电池极片的称重分拣工序，严重影响工序效率。
发明内容
基于此，有必要针对传统的电池极片的称重分拣工序完成时间较长、效率较低问题，提供一种效率较高的的自动称重分拣装置。一种自动称重分拣装置，包括机架，设置上料工位、称重工位和分拣工位；搬运组件，安装于所述机架，用于将待称重分拣的电池极片自上料工位依次搬运至称重工位 和分拣工位；上料组件，安装于所述机架，用于将待称重分拣的电池极片送至上料工位；称重传感器，安装于所述称重工位，对待称重分拣的电池极片称重并生成重量信号;下料组件，安装于所述机架，包括下料槽，所述下料槽包括多个用于收容不同重量等级电池极片的收容槽，所述下料组件接收并根据所述重量信号将与称重后的电池极片重量等级对应的收容槽调整至分拣工位接收所述称重后的电池极片。在其中一个实施例中，所述下料组件还包括丝杆、丝杆螺母和伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杆相连；所述下料槽还包括可以安装多个收容槽的槽座，所述槽座通过所述丝杆螺母安装于所述丝杆。在其中一个实施例中，所述机架的上料工位、称重工位和下料工位沿圆周分布于所述机架，所述搬运组件可以所述圆周的圆心为轴转动。在其中一个实施例中，所述搬运组件包括用于搬运电池极片的机械手，所述上料工位、称重工位和下料工位均匀的分布于所述圆周且始终各自对应一副机械手。在其中一个实施例中，所述搬运组件还包括旋转盘，所述旋转盘转动安装于所述机架并可以所述圆周的圆心为轴转动，所述机械手沿所述旋转盘周向安装于所述旋转盘。在其中一个实施例中，所述机架设置两组上料工位、称重工位与下料工位，所述两组上料工位、称重工位与下料工位沿圆周依次循环均匀分布，所述搬运组件包括六副机械手，所述机械手沿所述旋转盘周向安装于所述旋转盘。在其中一个实施例中，所述机械手包括真空吸盘、用于带动所述真空吸盘往复运动的双杆气缸和为所述真空吸盘提供背压的真空发生器，所述真空吸盘安装于所述双杆气缸的端部，所述真空发生器安装于旋转盘，与所述真空吸盘相连通。在其中一个实施例中，所述上料组件包括上料槽、带有导轨的安装架和驱动所述上料槽运动的双行程气缸，所述上料槽安装于所述安装架的导轨并可沿所述导轨做运动，所述双行程气缸安装于所述安装架，所述安装架安装于所述机架。在其中一个实施例中，所述上料槽包括三个收容位，所述双行程气缸驱动所述上料槽做往返运动，将三个收容位依次调整至所述上料工位进行上料。在其中一个实施例中，所述机架安装有凸轮分割器，所述搬运组件与所述凸轮分割器的输出轴连接。上述自称重分拣装置，对待称重分拣的电池极片称重后，搬运组件仅需要运动一个工位，即可将称重后的电池极片搬运至分拣工位进行分拣，效率较高。同时，下料组件接收并根据称重传感器生成的重量信号将与称重后的电池极片重量等级对应的收容槽调整至分拣工位，整个称重分拣过程，搬运组件的运动和下料槽位置的调节同时进行，完成称重分拣工序时间较短，进一步提供了称重分拣的效率。
图I为一实施例的自称重分拣装置的结构示意图；图2为图I中下料组件的结构示意图；图3为图I实施例自称重分拣装置的俯视图4为图I中机械手的结构示意图；图5为图I中上料组件的结构示意图；图6为图5中上料组件的俯视图。
具体实施例方式为了解决传统的的自动称重分拣装置节拍较慢、效率不高的问题，提供了一种节拍较快、效率较高的自称重分拣装置和方法。如图I所示，一实施例的自动称重分拣装置，包括机架110、上料组件120、称重传感器130、下料组件140和搬运组件150。
机架110设置上料工位、称重工位和分拣工位。机架110用于承载上料组件120、称重传感器130、下料组件140和搬运组件150。通常，上料工位、称重工位和分拣工位依次排布。机架110下端设置有支腿112，支腿112与地面接触的一端设置有安装孔，以便将机架110安装固定。机架110的下端还可以设置滚轮114，以使支架110可移动或转动。在本实施例中，机架110安装有凸轮分割器116。凸轮分割器116可以将一个连续的动作转化为间歇运动，即停顿、转位、再停顿、再转位的循环间歇性运动，凸轮分割器116的输出轴每进行一次停顿、转位完成一个工位的运动。凸轮分割器116的输出轴与搬运组件150连接，以带动搬运组件150做间歇运动。在其他实施例中，还可以使用其他器械与搬运组件150连接，以使搬运组件150做间歇运动。上料组件120安装于机架110，用于将待称重分拣的电池极片送至上料工位。通常，送料机将待称重分拣的电池极片送入上料组件，然后再由上料组件120将电池极片自动送料至上料工位，以便搬运组件150在上料工位搬运起待称重分拣的电池极片。称重传感器130安装于称重工位。称重传感器130通常固定在机架110的称重工位，用于对待称重分拣的电池极片称重并生成重量信号。下料组件140安装于机架110，包括下料槽141。下料槽141包括多个用于收容不同重量等级电池极片的收容槽1412。下料组件140接收并根据称重传感器130生成的重量信号将与称重后的电池极片重量等级对应的收容槽1412调整至分拣工位，以接收称重后的电池极片。通常，下料组件140接收称重传感器130生成的重量信号后，根据该重量信号判断电池极片所属的重量等级，然后调整下料槽141相对分拣工位的位置，以使相同重量等级的电池极片落入下料槽141的同一收容槽1412中。搬运组件150安装于机架110，用于将待称重分拣的电池极片自上料工位依次搬运至称重工位和分拣工位。通常搬运组件150自上料工位运动一个工位后到达称重工位，再运动一个工位后到达下料工位。搬运组件150从上料工位将收容于上料组件120中的待称重分拣的电池极片搬运起后，运动一个工位将待称重分拣的电池极片搬运至称重工位，释放待称重分拣的电池极片至称重传感器130进行称重，称重后，搬运组件150再搬运起称重后的电池极片，再运动一个工位将称重后的电池极片搬运时分拣工位进行分拣。上述自称重分拣装置，对待称重分拣的电池极片称重后，搬运组件150仅需要运动一个工位，即可将称重后的电池极片搬运至分拣工位进行分拣，效率较高。同时，下料组件140接收并根据称重传感器130生成的重量信号将与称重后的电池极片重量等级对应的收容槽1412调整至分拣工位，整个称重分拣过程，搬运组件150的运动和下料槽141位置的调节同时进行，完成称重分拣工序时间较短，进一步提供了称重分拣的效率。如图2所示，在具体的实施例中，下料组件140还包括丝杆143、丝杆螺母145和伺服电机147。伺服电机147的输出轴与丝杆143相连。下料槽141还包可以安装多个收容槽1412的槽座1414。具体安装收容槽1412的数目由待称重分拣的电池极片的重量等级数决定。若是槽座1414所能安装收容槽1412的数目少于重量等级数，可以更换能安装较多收容槽1412的槽座。槽座1414通过丝杆螺母145安装于丝杆143。通常，丝杆143采用滚动丝杆，以减小与丝杆螺母145之间的摩擦。下料组件140还包括重量分析仪(未标示)和PLC控制器(未标示)，重量分析仪的输入端电连接称重传感器130，输出端电连接PLC控制器。PLC控制器与伺服电机147电连接。重量分选仪接收、处理重量信号并根据该重量信号通过PLC控制器控制伺服电机147动作，以调整上料槽141的位置。重量分析仪 和PLC控制器可以安装于机架110，也可以另行安装。在本实施例中，下料组件140还包括底座149，底座149安装于机架110，丝杆143、伺服电机147安装于底座149。在其它实施例中，伺服电机147和丝杆143还可以直接安装于机架110。上述实施例中，对于较多数量等级的电池极片的称重分拣，通过增加下料组件140中收容槽1412的数目即可实现，也可通过更换能够安装更多收容槽1412的槽座1414来完成更多重量等级的电池极片的称重分拣，操作简单，不会对搬运组件150的运动节拍和称重分拣的效率产生负面影响。同时参见图I和如图3，在具体的实施例中，机架110的上料工位、称重工位和下料工位沿圆周分布于机架110。搬运组件150可以该圆周的圆心为轴转动。通常，凸轮分割器116的输出轴连接在搬运组件150的对称中心，以使搬运组件150保持平衡。称重分拣工序开始后，凸轮分割器116带动搬运组件150转动一个工位将电池极片从上料组件120的上料槽122搬运至称重传感器130，称重后，搬运组件150再转动一个工位，将称重后的电池极片搬运至下料组件140的下料槽141，由此完成一个电池极片的整个称重分拣工序。在其他实施例中，上料工位、称重工位和下料工位还可以沿直线轨迹排布或其它形式的轨迹排布，搬运组件150的移动轨迹与上料工位、称重工位和下料工位的排布轨迹相同。为了进一步提高效率，搬运组件150包括用于搬运电池极片的机械手152。上料工位、称重工位和下料工位均匀的分布于同一圆周且始终各自对应一副机械手152。对于一组上料工位、称重工位和下料工位而言，若是搬运组件150仅具有一副搬运件，则搬运组件150在进入工作状态后，至少需要转动三个工位才能完成一片电池极片称重分拣的工序。本实施例使上料工位、称重工位和下料工位各有一副机械手152对应，可使搬运组件150在进入工作状态后，每转动一个工位就可以完成一片电池极片称重分拣的工序，进一步提高了电池极片称重分拣的效率。在本实施例中，搬运组件150还包括旋转盘154。旋转盘154转动安装于机架110并可以上料工位、称重工位和下料工位所在圆周的圆心为轴转动，机械手152沿旋转盘154周向安装于旋转盘154。通常，凸轮分割器116的输出轴连接在旋转盘154的圆心处，以带动旋转盘154做间歇运动。同时参见图3和图4，为了使机械手152具有较好的搬运性能，机械手152包括真空吸盘1522、用于带动真空吸盘1522往复运动的双杆气缸1524和为真空吸盘1522提供背压的真空发生器1526。真空吸盘1522安装于双杆气缸1524的端部，真空发生器1526安装于旋转盘154，与所述真空吸盘1522相连通。通常一副机械手152具有两个真空吸盘1522，以更稳固的吸住电池极片。每个机械手152配一个真空发生器1526，用以实现真空吸盘1522对电池极片的吸取动作。整个吸取部分在双杆气缸1524的推动下，来带动真空吸盘1522实现上下动作。同时真空吸盘1522配备真空发生器1526，真空发生器1526产生背压，传输至真空吸盘1522，实现吸取电池极片的动作。如图2所示，在本实施例中，机架110设置两组上料工位、称重工位与下料工位，两组上料工位、称重工位与下料工位沿圆周依次循环均匀分布。搬运组件150包括六副机械152手，机械手152沿旋转盘154周向安装于旋转盘154。采用两组上料工位、称重工位与下料工位以及六副机械手152，可使搬运组件150在进入工作状态后，每转动一个工位就可以完成两片电池极片称重分拣的工序，大大的提高了效率。在其他实施例中，采用上料工位、称重工位与下料工位的组数可以是一组、三组、四组、五组等，搬运组件150在进入工作 状态后，每转动一个工位所称重分拣的电池极片数与采用上料工位、称重工位与下料工位的组数相等。同时参见图5和图6，在具体的实施例中，上料组件120包括上料槽122、带有导轨的安装架124和驱动上料槽122运动的双行程气缸126。上料槽122安装于安装架124的导轨并可沿导轨做往复运动。双行程气缸126安装于安装架124，安装架124安装于机架110。在本实施例中，上料槽122包括三个收容位(未标示)。双行程气缸126驱动上料槽122做往返运动，将三个收容位依次调整至所述上料工位进行上料，使三个收容位依次与上料工位对位，以便于搬运组件150在上料工位不断的搬运起带称重分拣的电池极片。上料时，需要调节收容位的位置，使其对准机械手152的真空吸盘。除去初始的槽位置，共需要改变两次槽位置，因此采用双行程气缸126驱动上料槽122。即双行程气缸126推动上料槽122在导轨上滑动，从而改变上料槽122的收容位位置，即实现了机械手152在不同的槽中搬运电池极片的过程。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种自动称重分拣装置，其特征在于，包括 机架，设置上料工位、称重工位和分拣工位； 搬运组件，安装于所述机架，用于将待称重分拣的电池极片自上料工位依次搬运至称重工位和分拣工位； 上料组件，安装于所述机架，用于将待称重分拣的电池极片送至上料工位； 称重传感器，安装于所述称重工位，对待称重分拣的电池极片称重并生成重量信号； 下料组件，安装于所述机架，包括下料槽，所述下料槽包括多个用于收容不同重量等级电池极片的收容槽，所述下料组件接收并根据所述重量信号将与称重后的电池极片重量等级对应的收容槽调整至分拣工位接收所述称重后的电池极片。
2.根据权利要求I所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述下料组件还包括丝杆、丝杆螺母和伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杆相连；所述下料槽还包括可以安装多个收容槽的槽座，所述槽座通过所述丝杆螺母安装于所述丝杆。
3.根据权利要求I所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述机架的上料工位、称重工位和下料工位沿圆周分布于所述机架，所述搬运组件可以所述圆周的圆心为轴转动。
4.根据权利要求3所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述搬运组件包括用于搬运电池极片的机械手，所述上料工位、称重工位和下料工位均匀的分布于所述圆周且始终各自对应一副机械手。
5.根据权利要求4所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述搬运组件还包括旋转盘，所述旋转盘转动安装于所述机架并可以所述圆周的圆心为轴转动，所述机械手沿所述旋转盘周向安装于所述旋转盘。
6.根据权利要求5所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述机架设置两组上料工位、称重工位与下料工位，所述两组上料工位、称重工位与下料工位沿圆周依次循环均匀分布，所述搬运组件包括六副机械手，所述机械手沿所述旋转盘周向安装于所述旋转盘。
7.根据权利要求6所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述机械手包括真空吸盘、用于带动所述真空吸盘往复运动的双杆气缸和为所述真空吸盘提供背压的真空发生器，所述真空吸盘安装于所述双杆气缸的端部，所述真空发生器安装于旋转盘，与所述真空吸盘相连通。
8.根据权利要求I所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述上料组件包括上料槽、带有导轨的安装架和驱动所述上料槽运动的双行程气缸，所述上料槽安装于所述安装架的导轨并可沿所述导轨做运动，所述双行程气缸安装于所述安装架，所述安装架安装于所述机架。
9.根据权利要求8所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述上料槽包括三个收容位，所述双行程气缸驱动所述上料槽做往返运动，将三个收容位依次调整至所述上料工位进行上料。
10.根据权利要求I至9中任意一项所述的自动称重分拣装置，其特征在于，所述机架安装有凸轮分割器，所述搬运组件与所述凸轮分割器的输出轴连接。
全文摘要
一种自动称重分拣装置，包括机架、上料组件、称重传感器、下料组件和搬运组件。上料组件、称重传感器与下料组件安装于机架。搬运组件将待称重分拣的电池极片自上料组件搬运至称重组件称重后，在将称重后的电池极片搬运至下料工位的过程中，称重传感器发送重量信号至下料组件，下料组件根据重量信号完成电池极片的分拣。上述自称重分拣装置，完成称重分拣工序时间较短，效率较高。
文档编号B07C5/36GK102641854SQ20121013290
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者于文泽, 何凯, 杜如虚, 段晓威, 王书付 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院