自动化电芯分类装置的制作方法

本实用新型涉及电芯加工设备领域，尤其是自动化电芯分类装置。

背景技术：

圆柱电芯是目前常用电芯的一种，其被广泛运用在笔记本电脑、移动电源、电动工具、电动汽车等领域。

同一批次生产出来的圆柱电芯，虽然其外型尺寸、制造工艺相同，但电芯容量、内阻 等参数却不尽相同，需要对它们进行检测、分类，尤其是在出厂前必须经过严格的电压内阻测试之后按照电池性能分类分档放置。

通常的分类方式是通过人工从料盒中取电芯识别电芯上用于表征电芯档次的标示，从而确定圆柱电芯的档次，并将圆柱电芯放置于相应档次的收料盒中，人工分档一次只能进行一个电芯的识别和分类，识别和分类效率低，成本高，分类精度受人为因素影响大，容易出现操作误差，导致漏检、分类放置错误的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种自动化电芯分类装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

自动化电芯分类装置，包括

主输送线，用于输送电芯；

至少两个扫码装置，依次分布于电芯输送线的一侧，用于扫描电芯端面的识别码以确定电芯的类别；

移载装置，与每个扫码装置一一对应，且位于扫码装置后方，用于根据扫码装置的识别结果将与其位置对应的电芯从主输送线上移出或不动作。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述主输送线包括有一组可同步且循环转动的限位块，所述限位块上形成有沿第二方向延伸的仿形槽。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述扫码装置能够同时识别两个相邻的电芯上的识别码；所述移载装置具有两个可单独移动的推杆，所述推杆可沿第二方向和第三方向往复移动。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，当任一扫码装置的扫码区对应有电芯时，其他扫码装置的扫码区均对应有电芯。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，还包括将一组电芯输送到所述主输送线上的上料输送线。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述上料输送线包括皮带输送线、升降式上料机及导向斜坡，所述升降式上料机可将一组平卧的电芯同步落入到所述皮带输送线上，所述导向斜披的一端与皮带输送线配接，另一端与主输送线配接。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，还包括与各所述移载装置匹配的下料线。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，每个所述下料线包括第一水平通道、过渡通道及第二水平通道，还包括驱动第一水平通道中的电芯移动到所述过渡通道中的第一推送装置及用于将过渡通道底部的电芯推送到所述第二水平通道中的第二推送装置。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述过渡通道的下方还设置有缓冲装置，所述缓冲装置具有可沿第三方向往复移动的顶块。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述顶块包括常态下遮挡所述第二水平通道入口的遮挡件。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，所述过渡通道处设置有两个具有高度差的电芯传感器，

当高位的电芯传感器感应到电芯时，第一推送装置停止推送；

当低位的电芯传感器感应到电芯时，缓冲装置的顶块的顶点下移至不高于所述第二水平通道的底板；

当低位的电芯传感器感应不到电芯时，第二推送装置停止推送。

优选的，所述的自动化电芯分类装置中，还包括可使所述第二水平通道中的一组电芯抬升到所述第二水平通道外的抬升装置。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，通过输送线进行电芯的依次输送，利用多个扫码装置识别绑定有电芯档次信息的识别码，从而能够自动确定电芯的档次，再结合与每个扫码装置配合的移载装置，进而能够自动的将各档的电芯移载到主输送线外从而实现分类，自动化程度高、分档效率改善且能够充分保证分档精度。

特殊的上料输送线结构，能够进行电芯的批量上料，并且能够充分利用扫码、移载的时间，将电芯放置于升降式上料机上进行下一批的上料，从而能够改善各部分之间的配合度，有利于提高分档效率，同时导向斜坡的设置能够有效的保证电芯逐一的输送到主输送线上，且能够避免电芯在输送过程中出现跳动等情况。

本方案的扫码装置能够同时识别两个电芯的识别码，从而提高识别效率，同时使移载装置具有两个单独的推杆，从而可以有效适应不同的识别结果进行自适应移载，应用的灵活性，匹配性大大改善。

本方案的多个扫码装置能够同步进行不同位置的电芯的端面的识别码扫码，从而能够提高分档效率。

本方案的下料线，通过特殊的结构设置，能够有效的匹配移载装置的各种移载情况，同时，通过精巧的缓冲结构，能够有效的减小电芯坠落行程，从而避免大坠落行程易造成对电芯的冲击问题，同时遮挡件可以有效避免电芯因冲击力直接进入到第二水平通道中而出现倾斜的情况，保证了下料的顺畅性。

本方案的推块的弧形面的结构能够有效的与电芯的表面契合，避免推送过程中对电芯的表面造成损伤。

附图说明

图 1 是本实用新型的立体示意图（图中隐去了部分扫码装置、移载装置及下料线）；

图 2 是本实用新型的上料输送线的立体图；

图 3是本实用新型的上料输送线的俯视图;

图4是本实用新型的主输送线的立体图；

图5是图4中A区域的放大图；

图6是本实用新型的扫码装置及移载装置的立体图；

图7是本实用新型的下料线的立体图；

图8是本实用新型的下料线的一种实施例的剖视图；

图9是本实用新型的下料线的另一种实施例的剖视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本实用新型揭示的电芯自动化分类机进行阐述，其用于圆柱电芯的分档分离，具体分类时，是通过识别电芯端面上的二维码或条码或射频标签等来确定电芯是哪一类别、档次，并根据识别结果，通过移载装置将主输送线上的电芯移动到相应类别的输送线上进行下料，如附图1所示，所述自动化电芯分类装置包括

上料输送线1，用于按照一批一批的形式将电芯10输送到主输送线2上；

主输送线2，用于输送电芯10；

至少两个扫码装置3，依次分布于电芯输送线2的一侧，用于扫描电芯端面的识别码以确定电芯的类别；

移载装置4，与每个扫码装置3一一对应，且位于扫码装置3后方，用于根据扫码装置3的识别结果将与其位置对应的电芯从主输送线2上移出或不动作。

如附图2所示，所述上料输送线1包括机架11，所述机架11包括一对平行且间隙设置的安装板111，两个安装板111的上方区域的间隙与电芯10的长度一致，从而能够对电芯10进行限位，它们沿第一方向X延伸且它们之间设置有用于输送电芯的皮带输送线12、用于使电芯落入到所述皮带输送线12上的升降式上料机13以及与所述皮带输送线12一端配接的导向斜坡14。

如附图3所示，所述皮带输送线12包括两对等高且可转动地设置于所述安装板111的下方区域的主动轮121和从动轮122，两个主动轮121位于两个所述安装板111的一端，它们设置于一可转动地架设在两个安装板111之间的转轴123上且每个主动轮121与一个安装板111贴近；两个从动轮122位于两个所述安装板111的另一端，每个从动轮122通过轴承可转动地设置于一安装板111上，一对主动轮121和从动轮122之间通过皮带124连接，所述皮带124的输送面低于所述安装板的顶面，所述转轴123的一端连接设置于所述安装板111上的驱动电机125。

如附图2所示，所述升降式上料机13包括位于所述皮带124上方且位于两根皮带124之间的支撑板131，所述支撑板131沿第一方向X延伸，且其上形成有一组沿第二方向Y延伸的限位槽1311上，所述限位槽的底面形状与放置的物品的外轮廓一致，例如本实施例中，为与电芯曲率相同的圆弧槽，所述支撑板131的底部连接驱动其沿第三方向Z往复移动（升降）的气缸132，当然，在其他实施例中，也可以是其他能够驱动其升降的结构。

如附图2所示，所述导向斜坡14包括与所述皮带124的输送面等高且与皮带124的一端保持微小间隙的平板141及斜向下的斜板142，并且，在所述平板141和斜板142上方还设置有与其配合形成限位槽144的顶部挡块143，所述限位槽的宽度与所述电芯的宽度一致。

如附图1所示，所述限位槽144的下端与主输送线2的上料端配接，如附图4、附图5所示所述主输送线2包括支架21，所述支架21的两个间隙设置的侧板211的两端位置分别可转动的设置有链轮22，两个链轮22通过链条23连接且其中一个链轮22连接驱动其转动的电机24，并且，所述链条23上设置有一组安装座25，每个安装座25上设置有一限位块26，所述限位块26上形成有一沿第二方向Y延伸的仿形槽261，所有仿形槽261紧邻设置，当所述仿形槽261位于上层的链条上时，它们的顶面位于侧板211的顶面下方，从而能够通过侧板211对仿形槽261上的电芯进行限制，避免其在输送过程中发生位置偏移或掉落。

如附图6所示，所述扫码装置3包括相机31或任何具有扫码功能的设备，所述相机31靠近所述主输送线2的一端设置有光源32，所述扫码装置3为多个，具体数量可以根据要分类的物品的类别数量进行设置，例如分7档时，则可以设置6个或7个扫码装置3，且它们等间歇设置于所述主输送线2的一侧，当任一扫码装置3的扫码区对应有电芯时，其他扫码装置3的扫码区均对应有电芯，即当一个扫码装置3能够对主输送线2上与其位置对应的电芯的端面进行读码时，其他的扫码装置3同样可以对与其位置对应的电芯的端面进行读码，从而多个扫码装置3可以同步识别，以提高分类效率，并且，如附图4所示，所述主输送线2上靠近所述扫码装置3的一侧侧板211上形成有用于扫码装置3识别的缺口212。

如附图6所示，所述移载装置4包括设置于所述主输送线上方的推杆41，优选为两个，所述推杆的轴线位于所述主输送线上电芯的端面外，两个所述推杆41分别连接驱动它们上下移动（沿第三方向Z移动）的气缸42，所述气缸设置于安装架43上，所述安装架43可滑动地设置于两条沿第二方向Y延伸的导轨44上，并且所述安装架43连接驱动其沿所述导轨44往复滑动的驱动装置45，所述导轨44设置于一面板46上，所述面板46上开设有两条与两个推杆41位置对应的条形孔47，所述条形孔沿第二方向Y延伸，且其长度与推杆41的移动行程一致。

同时，如附图6所示，在所述面板46的下方还固设有过渡件48，所述过渡件48上形成有两条与两个推杆41位置匹配的过渡槽481，两个过渡槽481可以与所述主输送线2上两个限位块26上的仿形槽261配接，并且过渡槽481的底面为与电芯曲率相当的圆环形。

如附图1所示，所述电芯自动分类机还包括下料线5，如附图7、附图8所示，每个下料线5与一个移载装置4配接，其包括入料口51、第一水平通道52、过渡通道53及第二水平通道54、第一推送装置55、缓冲装置56、第二推送装置57及抬升装置58。

所述入料口51可供两个电芯同时进入到所述第一水平通道中52，其一端与过渡件48上的两个过渡槽481配接，其另一端与所述第一输送通道52的侧边开口配接，如附图8所示，所述第一水平通道52、过渡通道53及第二水平通道依次连接，且它们呈“匚”字形或“Z”字形分布，它们的宽度相同且与电芯的宽度一致。

如附图8所示，所述第一水平通道52远离所述过渡通道53的一端开口处设置所述第一推送装置55，所述第一推送装置55包括可沿第一方向X往复移动的第一推块551，所述第一推块551连接驱动其沿其移动的推送气缸552，所述第一推块551可以伸入到所述第一水平通道内，且其伸出的最大行程满足所述第一推块551的前端面到过渡通道的距离小于电芯的直径，所述第一水平通道52的与所述过渡通道53衔接的区域523为圆角或倒角。

所述过渡通道53靠近所述第一水平通道52的内壁531为斜面，从而所述过渡通道53呈现为上端开口大下端开口的小的楔形构造，因此当电芯落入到所述过渡通道53的底部时，能够被有效的限位而不会出现左右晃动的情况。

如附图8所示，所述过渡通道53的侧面板532处设置有两个具有高度差的电芯传感器59，所述电芯传感器59用于确定所述过渡通道53在相应高度处是否有电芯，高位的所述电芯传感器59的位置满足当其感应到电芯时，其上方的空间还够放置至少一个电芯，并且，当高位的电芯传感器59感应到电芯时，表明所述过渡通道53中装满电芯，此时，控制装置（图中未示出）控制所述第一推送装置55停止推送电芯；而当低位的电芯传感器59感应不到电芯时，控制装置控制所述第二推送装置57停止推送，并且，位于低位的电芯传感器59的下方空间可堆叠两个电芯，从而在后续的电芯落入到过渡通道时，能够减少电芯的下落行程，有利于减小冲击力。

如附图8所示，所述过渡通道53的出口端的下方还设置有所述缓冲装置56，所述缓冲装置56包括顶块561及可驱动所述顶块561沿第三方向Z移动的动力装置562，如气缸或油缸或液压缸或其他结构。

在一种实施例中，所述顶块561的顶面是平面或内凹的弧面，其可移动到所述过渡通道52中，也可以移动到所述过渡通道52的出口端的下方，当移动到低位时，所述顶块561的顶面与所述过渡通道53的出口端的距离不小于一个电芯的直径，优选，其顶面与所述第二水平通道54的底板541的顶面平齐或略高，但是不高于下述第二推块的底面。

并且，所述顶块561伸入到所述过渡通道53中时可以具有多种可行位置：

（1）所述顶块561的顶面与所述第一水平通道52的底面平齐，第一推块551可直接将其推送到顶块561的顶面，此时，电芯10没有在重力下下落的过程，因此，不存在因掉落而出现损坏的问题，同时，在这种情况下，当进入到所述第一水平通道51中的电芯为多个时，所述第一推块551的移动行程需要可以调整，并且，所述顶块561的移动行程也可以调整。

（2）所述顶块561的顶面位于所述第一水平通道52的底面的下方，且顶块561的顶面到第一水平通道52的底面的距离在2d-3d之间，其中d为电芯的直径，从而顶块561上可以堆放至少3个电芯，并且当所述顶块561上堆放有至少两个电芯时，两个电芯传感器59均感应到电芯10；当一次只有一个电芯从第一水平通道落入到其上方时，上位的电芯传感器59未感应到电芯，此时，所述顶块561等待下一次的至少一个电芯落入到其上，再下降至与所述第二水平通道54配接；当一次直接有两个电芯从第一水平通道51中落入到顶块561上时，所述顶块561直接下降至与所述第二水平通道54配接；在此种情况下，虽然电芯落入到顶块561上时，存在一定的下落行程，但是其震动相对直接掉落到过渡通道52的底部要大大减小，从而能够有效的减小对电芯的损伤。

在另一中实施例中，如附图9所示，所述顶块561包括可以遮挡所述第二水平通道的进口的遮挡件5611，并且常态下，所述顶块561的遮挡件5611挡住所述第二水平通道的进口，因此在电芯进入到过渡通道落入到所述顶块561时，电芯不会因为冲击力而直接进入到第二水平通道中，避免了其发生倾斜影响后续下料的问题；同时，所述遮挡件5611能够与过渡通道的平直内壁配合使首个落入到遮挡件5611上的电芯处于悬空状态，从而避免硬接触的冲击，而当位于低位的电芯传感器59感应到电芯时，所述顶块561下移至遮挡件5611不再遮挡所述第二水平通道的进口。

如附图8、附图9所示，所述第二水平通道54的入口端右侧设置所述第二推送装置57，所述第二推送装置57包括第二推块571及驱动所述第二推块571沿第一方向往复移动的气缸572，所述第二推块571可以伸入到所述第二水平通道54中且其前端面为与电芯表面曲率相同的弧形面5711。

如附图8所示，所述第二水平通道54的底板541由两个保持间隙的平板构成，所述抬升装置58设置于所述两个平板的间隙处，其包括沿第一方向X延伸的承载块581，所述承载块581上具有多个紧邻且沿第二方向Y延伸的弧形卡槽5811，所述弧形卡槽5811的底面为与电芯表面曲率相同的弧形面所述承载块581的底部连接驱动其升降的顶升气缸582。

并且，如附图7、附图8所示，在所述第二水平通道54的底板541上还设置有一组用于确定其上方的底板541上相应位置是否有电芯的传感器510。

最后，在整个电芯自动化分类机的运行过程中，各电机、气缸、扫码装置及其他电气设备的启停及工作状态的转换可以通过各种传感器发信号来控制也可以通过软件编程来实现，优选的通过各种传感器（图中未示出）结合PLC控制系统（图中未示出）来控制。

上述的电芯自动化分类机工作时，其包括如下过程：

S1，人工或通过自动化设备将至少一个沿第二方向延伸的电芯10放置于所述支撑板131上的限位槽1311中，然后，所述气缸132的活塞杆缩回，从而使所述支撑板131下降并使其上的电芯落入到两个皮带124上，在这之前或同时或之后，所述驱动电机124启动，从而驱动皮带124转动，进而驱动皮带124上的电芯10向所述导向斜坡14方向移动，当电芯移动到所述导向斜披14时，其在自身重力的作用下，沿所述斜板142向下滑动至所述主输送线2入料端的限位块26的仿形槽261中。

S2，所述主输送线2中的电机24启动，通过所述链轮传动结构，驱动链条23上的限位块26向左侧移动，同时带动所述最右端的限位块26上的电芯逐步移动到所述扫码装置3处。

S3，所述扫码装置3上的光源32及相机31启动进行电芯端面二维码或条码的读取，并且通过分析二维码或条码信息来确定所述电芯10的类别，分析的同时电芯10移动到与该扫码装置3对应的移载装置4处，

S4，当分析确定该电芯的类别是与该位置的移载装置4对应的类别时，相应的移载装置4启动将电芯10从所述主输送线2上推送到所述下料线5上，否则，相应位置的移载装置4不启动，所述电芯10在所述主输送线2上继续移动到下一个扫码装置3处，再次进行识别及判断是否需要移载至需要移载。

具体移载时，所述气缸43的伸缩杆伸出，使所述推杆41下移到所述电芯10的端面处，接着所述驱动装置45启动，使所述安装架43整体向所述主输送线2方向移动，从而所述推杆41推动电芯移动到所述下料线5中。并且，优选的，所述扫码装置3可以同时采集两个相邻的电芯的端面的图像，从而可以同时进行两个电芯的类别识别；并且当两个电芯类别一致时，所述移载装置4中的两个气缸43的伸缩杆同时伸出，如只有一个是该移载装置对应的类别，则相应位置的气缸43的伸缩杆伸出。

S5，常态下，所述缓冲装置的顶块561上的遮挡件5611遮挡所述第二水平通道的开口，在电芯移载到所述下料线5后，所述推送气缸552的伸缩杆伸出从而驱动第一推块551向所述过渡通道53方向移动并使电芯从所述第一水平通道52处移动到所述过渡通道53中，并在自身重力下，掉入到所述顶块561上，当位于低位的电芯传感器59感应到电芯时，所述动力装置562驱动所述顶块561下降到低位且使顶块561的顶端与所述第二水平通道54的底面平齐或略低，由于没有所述顶块561的限制，位于顶块561上的电芯落入到所述第二水平通道54的底板541上，此时，即可通过第二水平装置57将顶块561上的电芯推送到第二水平通道54中。

具体的，所述第二推送装置57的气缸572启动，使所述第二推块571推动所述顶块561上最下方的电芯10移动到所述第二水平通道54中，然后气缸572的伸缩轴缩回，再次进行推送，至下位的电芯传感器59感应不到电芯时，所述第二推送装置57复位。

S6，当所述第二水平通道54中最右侧的传感器510感应到其上方具有电芯时，所述抬升装置58的驱动气缸582启动使所述承载块581整体上升并与第二水平通道54上的电芯接触，从而将它们抬升到所述第二水平通道54的端面板543上方，并且所述承载块581的每个弧形卡槽中有一个电芯10。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。