电芯检测分选装置及方法与流程

本申请属于电池装配技术领域，尤其是涉及电芯检测分选装置及方法。

背景技术：

锂电芯是目前国内主要实用电芯，被广泛运用在笔记本电脑、移动电源、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、太阳能储能电源、风能储能电源、基站储能电源等领域。锂电芯在实际投入使用前需要组装形成电池包，电池包通常需要多个种类的电芯按固定数量、比例组装形成，所以在进行电池包组装前需要对未经分类的电芯进行分类分档。

目前，国内电芯分选主要采用内阻测试仪，分多个工序进行单粒电芯的人工测试分选方式。其缺陷主要表现在：1、测试分选效率低劳动强度大；2、分选准确率低，容易发生混放。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中电芯分选技术的不足，从而提供电芯检测分选装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电芯检测分选装置，包括：

电芯上料机构，用于将成排的待分选的电芯抓取并移动；

电芯接收机构，用于接取所述电芯上料机构抓取的电芯；

电芯翻转机构，用于带动电芯绕自身轴线转动；

扫码记录机构，安装在所述电芯翻转机构所在的工位，用于对各个电芯的侧壁扫码而标记每个电芯的位置；

电芯检测机构，用于检测电芯，并且根据检测结果对电芯进行分级；

电芯传输机构，用于将电芯从所述电芯接收机构、所述电芯翻转机构和所述电芯检测机构之间进行传输；

电芯分类架，具有若干个用于存放不同等级电芯的电芯存放区；

出料抓取机构，用于将电芯检测机构上的电芯进行抓取并输送到所述电芯分类架上方，再将不同等级的电芯分别放置到不同的电芯存放区。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，

所述电芯上料机构包括：

电芯卡入板，所述电芯卡入板水平设置，板面上设有若干个用于卡入电芯的插孔；

电芯吸附板，设置在所述电芯卡入板的上方，具有对应内个插孔的吸头，所述吸头能够吸附或者放开电芯；

机械手，用于带动所述电芯卡入板和所述电芯吸附板移动。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述电芯接收机构包括：

插排，所述插排上具有顶部和侧面开口的成排设置的卡槽；

驱动件，用于控制所述插排转动以使所述卡槽的顶部开口朝上或者侧面开口朝上。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述电芯翻转机构包括：沿直线排列的能够转动的若干滚筒，电芯放置于相邻滚筒之间时能够随所述滚筒转动。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述电芯检测机构包括：

电芯测试存放区，用于存放经所述扫码记录机构扫码完成的电芯；

电极触点，包括正极和负极电极触点，设置在电芯测试存放区的两端，能够连接在电芯两端以测量电芯参数；

电极触点驱动件，用于驱动电极触点从电芯测试存放区外侧进入内侧而连接电芯。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述电芯传输机构包括牙叉，所述牙叉设有若干个用于承接电芯的半圆柱形槽；

所述插排的侧面、滚筒之间、电芯检测机构均具有镂空以供所述牙叉通过。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述出料抓取机构具有成排的若干电芯抓取部，每个所述电芯抓取部内设有能够单独启动或关闭的电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述吸头为电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。

优选地，本发明的电芯检测分选装置，所述电芯接收机构、电芯翻转机构、扫码记录机构、电芯传输机构均设有并列的两排。

一种电芯分选方法，使用了电芯检测分选装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，电芯上料机构的电芯卡入板和电芯吸附板在机械手的带动下移动到装电芯的盒子上方，并让插孔对准待抓取电芯，随后机械手下降使待抓取电芯卡入插孔内，电芯吸附板的吸头启动固定住电芯，随后机械手移动到电芯接收机构上方；

步骤二，电芯接收机构的插排由驱动件驱动，转动到卡槽的侧面开口朝上状态，随后机械手下降将电芯放入卡槽内，通过吸头释放电芯；

步骤三，插排由驱动件驱动，转动到具有卡槽的一侧面朝上状态；

步骤四，电芯传输机构的牙叉升起，将卡槽内的电芯卡入半圆柱形槽内并继续升起直到电芯完全离开卡槽，随后牙叉移动到电芯翻转机构上方，并让电芯对齐相邻滚筒之间的区域；

步骤五，牙叉下降使电芯落入电芯翻转机构内，滚筒转动带动电芯绕自身轴线转动，扫码记录机构对各个电芯的侧壁扫码而标记每个电芯的位置；

步骤六，牙叉升起，将相邻滚筒之间的区域的电芯卡入半圆柱形槽内并继续升起直到电芯完全离开电芯翻转机构，随后牙叉移动到电芯检测机构上方，并让电芯对齐电芯测试存放区，随后牙叉下降将电芯放入电芯测试存放区内；

步骤七，电极触点驱动件驱动电极触点连接电芯，检测出各个电芯的参数，根据电芯的参数判别电芯的等级，并在后台控制系统中形成电芯经扫码而标记的位置与经检测得到的等级的对应表；

步骤八，出料抓取机构移动到电芯检测机构上方，使电芯抓取部对齐电芯，随后电芯抓取部抓取电芯并移动到电芯分类架上方；电芯抓取部根据步骤七得到的各个电芯的被标记位置和等级的对应表，将各个电芯依次释放到对应等级的电芯存放区内，完成电芯的分选。

本发明的有益效果是：全程无需任何人员操作，自动化程度高；采用扫码的方式标记每一个电芯，根据标记获得每个电芯标记和等级的对应表，准确率大大提高；对于被标记的电芯，不仅在分选机构中能够准确对应，在后续的所有工序中均可以通过标记持续跟踪。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的电芯检测分选装置整体结构示意图；

图2是本申请实施例的电芯上料机构结构示意图；

图3是本申请实施例的电芯接收机构竖直状态示意图；

图4是本申请实施例的电芯接收机构水平状态示意图；

图5是本申请实施例的电芯翻转机构和扫码记录机构示意图；

图6是本申请实施例的电芯检测机构和出料抓取机构结构示意图；

图7是本申请实施例的电芯传输机构移动前状态示意图；

图8是本申请实施例的电芯传输机构移动后状态示意图；

图9是本申请实施例的电芯传输机构局部放大图；

图10是本申请实施例的一盒待分选电芯的摆放形式示意图。

图中的附图标记为：

1电芯上料机构

2电芯接收机构

3电芯传输机构

4扫码记录机构

5电芯翻转机构

6电芯检测机构

7出料抓取机构

8电芯分类架

11电芯卡入板

12电芯吸附板

13机械手

21插排

31牙叉

51滚筒

61电芯测试存放区

62电极触点

63电极触点驱动件

71电芯抓取部

111插孔

121吸头

211卡槽

311半圆柱形槽

a电芯

b盒子。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例1

本实施例提供电芯检测分选装置，如图1所示，包括：

电芯上料机构1，用于将成排的待分选的电芯抓取并移动；

电芯接收机构2，用于接取所述电芯上料机构1抓取的电芯；

电芯翻转机构5，用于带动电芯绕自身轴线转动；

扫码记录机构4，安装在所述电芯翻转机构5所在的工位，用于对各个电芯的侧壁扫码而标记每个电芯的位置；

电芯检测机构6，用于检测电芯，并且根据检测结果对电芯进行分级；

电芯传输机构3，用于将电芯从所述电芯接收机构2、所述电芯翻转机构5和所述电芯检测机构6之间进行传输；

电芯分类架8，具有若干个用于存放不同等级电芯的电芯存放区；

出料抓取机构7，用于将电芯检测机构6上的电芯进行抓取并输送到所述电芯分类架8上方，再将不同等级的电芯分别放置到不同的电芯存放区。

本实施例的电芯检测分选装置，通过对待分选的电芯进行扫码，标记各个电芯相对位置，并测出各个电芯的参数，得到电芯的等级，再按电芯的等级依次放入电芯分类架8对应的电芯存放区内，实现对电芯的分选。本实施例中，上料用的待分选的电芯采用盒装，如图10所示，若干不同等级的电芯a竖直的插在盒子b内，每个电芯a的侧面设有供货商标示的二维码或条码(相当于每个电芯出厂序列)。电芯翻转机构5的作用是让电芯转动，使电芯a的二维码或条码保证能够被扫码记录机构4扫到。出料抓取机构7的每个电芯抓取部71能够单独进行电芯的抓取或释放，这样在获得各个电芯a的相对位置和等级对应表后，只要按等级放入对应的电芯存放区内即可完成分类。比如，第一行第二列、第二行第四列的电芯是等级一的电芯，那么第一行第二列、第二行第四列的电芯抓取部71移动到等级一的电芯存放区处释放该电芯。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图2所示，所述电芯上料机构1包括：

电芯卡入板11，所述电芯卡入板11水平设置，板面上设有若干个用于卡入电芯的插孔111；

电芯吸附板12，设置在所述电芯卡入板11的上方，具有对应内个插孔111的吸头121，所述吸头121能够吸附或者放开电芯；

机械手13，用于带动所述电芯卡入板11和所述电芯吸附板12移动。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图3-4所示，所述电芯接收机构2包括：

插排21，所述插排21上具有顶部和侧面开口的成排设置的卡槽211；

驱动件，用于控制所述插排21转动以使所述卡槽的顶部开口朝上或者侧面开口朝上。

本优选实施例中，插排21具有如图3-4所示的竖直和水平摆放两种状态，该结构是为了方便将接收的竖直方向的电芯转换成横向摆放，可便于电芯传输机构3进行传输，以及便于电芯翻转机构5对电芯翻转。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图5所示，所述电芯翻转机构5包括：沿直线排列的能够转动的若干滚筒51，电芯放置于相邻滚筒51之间时能够随所述滚筒51转动。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图6所示，所述电芯检测机构6包括：

电芯测试存放区61，用于存放经所述扫码记录机构4扫码完成的电芯；

电极触点62，包括正极和负极电极触点，设置在电芯测试存放区61的两端，能够连接在电芯两端以测量电芯参数；

电极触点驱动件63，用于驱动电极触点从电芯测试存放区61外侧进入内侧而连接电芯。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图7-8所示，所述电芯传输机构3包括牙叉31，所述牙叉31设有若干个用于承接电芯的半圆柱形槽311；

所述插排21的侧面、滚筒51之间、电芯检测机构6均具有镂空以供所述牙叉31通过。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，所述出料抓取机构7具有成排的若干电芯抓取部71，每个所述电芯抓取部71内设有能够单独启动或关闭的电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。电芯a具有铁、镍等成分，可以被磁铁吸引，本实施例中采用电磁铁来吸附电芯，因此可以通过断电来使电磁铁释放电芯；或者本实施例中采用连接气泵的吸嘴通过吸气产生负压来吸附电芯，通过停止气泵吸气来释放电芯。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，所述吸头121为电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，如图1-8所示，所述电芯接收机构2、电芯翻转机构5、扫码记录机构4、电芯传输机构3均设有并列的两排。

实施例2

本实施例提供了电芯检测分选装置，如图1-10所示，包括：

电芯上料机构1，用于将成排的待分选的电芯抓取并移动；

电芯接收机构2，用于接取所述电芯上料机构1抓取的电芯；

电芯翻转机构5，用于带动电芯绕自身轴线转动；

扫码记录机构4，安装在所述电芯翻转机构5所在的工位，用于对各个电芯的侧壁扫码而标记每个电芯的位置；

电芯检测机构6，用于检测电芯，并且根据检测结果对电芯进行分级；

电芯传输机构3，用于将电芯从所述电芯接收机构2、所述电芯翻转机构5和所述电芯检测机构6之间进行传输；

电芯分类架8，具有若干个用于存放不同等级电芯的电芯存放区；

出料抓取机构7，用于将电芯检测机构6上的电芯进行抓取并输送到所述电芯分类架8上方，再将不同等级的电芯分别放置到不同的电芯存放区。

优选地，本实施例的电芯检测分选装置，

所述电芯上料机构1包括：

电芯卡入板11，所述电芯卡入板11水平设置，板面上设有若干个用于卡入电芯的插孔111；

电芯吸附板12，设置在所述电芯卡入板11的上方，具有对应内个插孔111的吸头121，所述吸头121能够吸附或者放开电芯；

机械手13，用于带动所述电芯卡入板11和所述电芯吸附板12移动。

所述电芯接收机构2包括：

插排21，所述插排21上具有顶部和侧面开口的成排设置的卡槽211；

驱动件，用于控制所述插排21转动以使所述卡槽的顶部开口朝上或者侧面开口朝上。

所述电芯翻转机构5包括：沿直线排列的能够转动的若干滚筒51，电芯放置于相邻滚筒51之间时能够随所述滚筒51转动。

所述电芯检测机构6包括：

电芯测试存放区61，用于存放经所述扫码记录机构4扫码完成的电芯；

电极触点62，包括正极和负极电极触点，设置在电芯测试存放区61的两端，能够连接在电芯两端以测量电芯参数；

电极触点驱动件63，用于驱动电极触点从电芯测试存放区61外侧进入内侧而连接电芯。

所述电芯传输机构3包括牙叉31，所述牙叉31设有若干个用于承接电芯的半圆柱形槽311；

所述插排21的侧面、滚筒51之间、电芯检测机构6均具有镂空以供所述牙叉31通过。

所述出料抓取机构7具有成排的若干电芯抓取部71，每个所述电芯抓取部71内设有能够单独启动或关闭的电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。

所述吸头121为电磁铁或吸嘴，所述电磁铁启动时能够通过磁力固定电芯，所述吸嘴吸气时能够通过负压吸住电芯。

一种电芯分选方法，使用了本实施例的电芯检测分选装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，电芯上料机构1的电芯卡入板11和电芯吸附板12在机械手13的带动下移动到装电芯a的盒子b上方，并让插孔111对准待抓取电芯，随后机械手13下降使待抓取电芯卡入插孔111内，电芯吸附板12的吸头121启动固定住电芯a，随后机械手13移动到电芯接收机构2上方；

步骤二，电芯接收机构2的插排21由驱动件驱动，转动到卡槽211的侧面开口朝上状态，随后机械手13下降将电芯放入卡槽211内，通过吸头121释放电芯a；

步骤三，插排21由驱动件驱动，转动到具有卡槽211的一侧面朝上状态；

步骤四，电芯传输机构3的牙叉31升起，将卡槽211内的电芯a卡入半圆柱形槽311内并继续升起直到电芯a完全离开卡槽211，随后牙叉31移动到电芯翻转机构5上方，并让电芯a对齐相邻滚筒51之间的区域；

步骤五，牙叉31下降使电芯落入电芯翻转机构5内，滚筒51转动带动电芯a绕自身轴线转动，扫码记录机构4对各个电芯a的侧壁扫码而标记每个电芯a的位置；

步骤六，牙叉31升起，将相邻滚筒51之间的区域的电芯a卡入半圆柱形槽311内并继续升起直到电芯a完全离开电芯翻转机构5，随后牙叉31移动到电芯检测机构6上方，并让电芯a对齐电芯测试存放区61，随后牙叉31下降将电芯a放入电芯测试存放区61内；

步骤七，电极触点驱动件63驱动电极触点62连接电芯a，检测出各个电芯a的参数，根据电芯a的参数判别电芯a的等级，并在后台控制系统中形成电芯a经扫码而标记的位置与经检测得到的等级的对应表；

步骤八，出料抓取机构7移动到电芯检测机构6上方，使电芯抓取部71对齐电芯a，随后电芯抓取部71抓取电芯a并移动到电芯分类架8上方；电芯抓取部71根据步骤七得到的各个电芯a的被标记位置和等级的对应表，将各个电芯a依次释放到对应等级的电芯存放区内，完成电芯的分选。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。