一种电芯分选装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电芯分选装置。


背景技术：

[0002]
在石油能源日益紧张的今日，新能源领域的产品越来越得到人们的重视和利用，特别是新能源领域的电池产品。电池的生产是一个复杂的过程，一般需要经过电芯生产、电芯组装和电芯化成等工序；在电芯化成工序中，往往需要根据客户要求、电芯容量、电芯电压或电芯内阻对电芯进行分选、分档，分档标准越严格，电池一致性越好，串并联使用后越安全。现有技术中，随着电池生产技术的日趋成熟，针对电芯分选的工序基本已实现利用设备自动化完成的完善阶段。


技术实现要素：

[0003]
为了进一步改进和完善所述现有技术，本实用新型提供了一种电芯分选装置。
[0004]
本实用新型所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
[0005]
本实用新型中的电芯分选装置，包括由首至尾依次设置的电芯上料机构、电芯移送机构、电芯检测机构和电芯分档下料机构；所述电芯分档下料机构包括电芯扫描组件、与所述电芯扫描组件相接的分类下料组件，以及与所述分类下料组件对应设置的电芯储料区。
[0006]
所述电芯储料区包括ng品储料区、电芯中转区和电芯分档储料区；所述分类下料组件包括用于将电芯分类到所述ng品储料区、电芯中转区和电芯分档储料区。
[0007]
在其中一个实施例中，所述电芯分档储料区包括料盘上料区以及多个电芯档区，所述料盘上料区以及多个电芯档区成矩阵排布，且所述料盘上料区位于矩阵中部，所述多个电芯档区设置在所述料盘上料区两侧。
[0008]
在其中一个实施例中，所述料盘上料区和多个电芯档区移送方向相反。
[0009]
在其中一个实施例中，所述电芯上料机构包括上料输送线、设于所述上料输送线上的上料组件、装设于所述上料输送线上的电芯上料机械手，以及与所述电芯上料机械手相邻设置的上料翻转组件；所述上料翻转组件包括上料翻转基座、活动设于所述上料翻转基座上的上料翻转驱动组件，以及与所述上料翻转驱动组件相连的上料翻转吸盘组件。
[0010]
在其中一个实施例中，所述电芯移送机构与所述电芯检测机构相邻设置；
[0011]
所述电芯移送机构包括电芯移送滑轨组件，以及设于所述电芯移送滑轨组件上、将电芯移送至所述电芯检测机构上的电芯吸盘组件；所述电芯检测机构包括电芯正面检测组件、电芯反面检测组件、电芯厚度检测组件，以及设于所述电芯正面检测组件与所述电芯反面检测组件之间的电芯翻转组件。
[0012]
在其中一个实施例中，所述电芯正面检测组件包括正面检测机架、设于所述正面检测机架顶部的正面检测相机、设于所述正面检测机架底部的放置平台组件，以及设于所述正面检测相机与所述放置平台组件之间的正面检测光源；所述放置平台组件包括固设于
所述正面检测机架上的电芯放置平台，以及设于所述电芯放置平台上的电芯限位组件。
[0013]
在其中一个实施例中，所述电芯反面检测组件包括电芯称重组件、设于所述电芯称重组件上方的反面检测机架、固设于所述反面检测机架顶部的反面检测相机，以及设于所述反面检测相机与所述电芯称重组件之间的反面检测光源；所述电芯称重组件包括称重机架、设于所述称重机架顶部的电子称重组件，以及设于所述电子称重组件上的称重托盘。
[0014]
在其中一个实施例中，所述电芯厚度检测组件包括厚度检测机架，设于所述厚度检测机架上的厚度检测平台，与所述厚度检测平台相邻设置的厚度检测感应器，与所述厚度检测平台对应、设于所述厚度检测机架顶部的压板组件。
[0015]
所述压板组件包括固设于所述厚度检测机架上的压板驱动组件，与所述压板驱动组件相连的电芯压板，设于所述压板驱动组件上、与所述电芯压板相连的导向杆组件，以及与所述厚度检测感应器对应、设于所述电芯压板上的厚度检测感应块。
[0016]
在其中一个实施例中，所述电芯翻转组件包括电芯翻转底座、固设于所述电芯翻转底座上的翻转滑轨组件和电芯承载支架、安装于所述翻转滑轨组件上的电芯翻转支架、安装于所述电芯翻转机架上的翻转气缸组件，以及与所述翻转气缸组件相连的电芯夹持组件。
[0017]
在其中一个实施例中，还包括与所述电芯分档下料机构相邻设置的电芯包膜机构；所述电芯包膜机构包括包膜机架，设于所述包膜机架上的放膜组件和拉膜组件，设于所述放膜组件与拉膜组件之间的压膜组件，与所述压膜组件对应、设于所述包膜机架一侧的电芯推送组件，以及与电芯推送组件对应、设于临近所述压膜组件一侧的电芯对接组件。
[0018]
所述电芯推送组件包括推送底座、活动设于所述推送底座上的电芯推送支架，以及设于所述电芯推送支架上的t型电芯夹持板；所述电芯对接组件包括对接底座，设于所述对接底座上的对接支架，设于所述对接支架上的电芯在位感应器，与所述对接支架相邻、活动设于所述对接底座上的对接夹持组件。
[0019]
综上所述，本实用新型的电芯分选装置至少具有以下有益之处：
[0020]
1、本实用新型的电芯分选装置可依次对电芯进行自动化的上料、移送、检测、包膜和分档下料操作，将电芯有效的分类和分档，便于电芯的归纳和收集。
[0021]
2、本实用新型的电芯分档下料机构的电芯分档储料区矩阵型分布，相较于现有技术中直线排布的分档布局，可有效的减小装置的占地面积，节约空间；且电芯分档的过程中可同时进行电芯中转操作，有效的提高电芯分档储存的效率。
[0022]
3、本实用新型的电芯检测机构包括可对电芯正面、电芯反面的外观，电芯的重量以及电芯的厚度进行全面的检测，保证电芯分类和分档准确性。
附图说明
[0023]
图1为本实用新型实施例中电芯分选装置的整体结构示意图。
[0024]
图2为本实用新型实施例中电芯分档下料的结构布局示意图。
[0025]
图3为本实用新型实施例中电芯上料机械手的结构示意图。
[0026]
图4为本实用新型实施例中上料翻转组件的结构示意图。
[0027]
图5为本实用新型实施例中电芯移送机构与电芯检测机构的结构布局示意图。
[0028]
图6为本实用新型实施例中电芯移送机构的结构示意图。
[0029]
图7为本实用新型实施例中电芯正面检测组件的结构示意图。
[0030]
图8为本实用新型实施例中电芯反面检测组件的结构示意图。
[0031]
图9为本实用新型实施例中电芯厚度检测组件的结构示意图。
[0032]
图10为本实用新型实施例中电芯翻转组件的结构示意图。
[0033]
图11为本实用新型实施例中电芯包膜机构的结构示意图。
[0034]
附图标识说明如下：
[0035]
100、电芯上料机构；110、上料输送线；120、上料翻转组件；121、上料翻转基座；122、上料翻转驱动组件；123、上料翻转吸盘组件；130、电芯上料机械手；140、上料组件；200、电芯移送机构；210、电芯移送滑轨组件；220、电芯吸盘组件；300、电芯检测机构；310、电芯正面检测组件；311、正面检测机架；312、正面检测相机；313、放置平台组件；3131、电芯放置平台；3132、电芯限位组件；314、正面检测光源；320、电芯翻转组件；321、电芯翻转底座；322、翻转滑轨组件；323、电芯承载支架；324、电芯翻转机架；325、翻转气缸组件；326、电芯夹持组件；330、电芯反面检测组件；331、反面检测机架；332、反面检测相机；333、电芯称重组件；3331、称重机架；3332、电子称重组件；3333、称重托盘；334、反面检测光源；340、电芯厚度检测组件；341、厚度检测机架；342、厚度检测平台；343、厚度检测感应器；344、压板组件；3441、压板驱动组件；3442、导向杆组件；3443、电芯压板；400、电芯包膜机构；410、包膜机架；420、放膜组件；430、拉膜组件；440、压膜组件；450、电芯推送组件；451、推送底座；452、电芯推送支架；453、t型电芯夹持板；460、电芯对接组件；461、对接底座；462、对接支架；463、对接夹持组件；464、电芯在位感应器；500、电芯分档下料机构；510、电芯扫描组件；520、分类下料组件；521、分选机械手；522、中转机械手；523、分档机械手；530、电芯储料区；531、ng品储料区；532、电芯中转区；533、电芯分档储料区；5331、料盘上料区；5332、电芯档区。
具体实施方式
[0036]
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0037]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]
如附图1所示，一较佳实施例中，本实用新型的电芯分选装置，包括由首至尾依次设置的电芯上料机构100、电芯移送机构200、电芯检测机构300、电芯包膜机构400和电芯分档下料机构500，用于依次自动化的完成电芯的上料、移送、检测、包膜和分类、分档操作。
[0039]
电芯上料机构100包括上料输送线110、设于上料输送线110上的上料组件140、装设于上料输送线110上的电芯上料机械手130，以及与电芯上料机械手130相邻设置的上料翻转组件120。优选地，上料输送线110为可调倍速传送链；上料组件140为可集中上料的弹夹上料组件；如附图3所示，电芯上料机械手通过机械手支架架设于上料输送线110上；如附图4所示，上料翻转组件120包括上料翻转基座121、活动设于上料翻转基座121上的上料翻
转驱动组件122，以及与上料翻转驱动组件122相连的上料翻转吸盘组件123；优选地，上料翻转驱动组件122为齿轮副翻转驱动组件，翻转角度精准可控。上料翻转吸盘组件123吸住竖直放置于上料组件140中的电芯后，通过上料翻转驱动组件122的作用，即可将竖直上料的电芯翻转为水平放置的状态，便于电芯的检测。
[0040]
如附图5、6所示，电芯移送机构200与电芯检测机构300相邻设置；电芯移送机构200用于将电芯移送到电芯检测机构300完成相应检测的工位上，包括电芯移送滑轨组件210，以及设于电芯移送滑轨组件210上，将电芯分别移送至电芯正面检测组件310、电芯反面检测组件330和电芯厚度检测组件340上的电芯吸盘组件220。电芯检测机构300包括电芯正面检测组件310、电芯反面检测组件330、电芯厚度检测组件340，以及设于电芯正面检测组件310与电芯反面检测组件330之间的电芯翻转组件320。
[0041]
如附图7所示，电芯正面检测组件310用于检测电芯的其中一面外观是否符合预设的检测标准，具体结构包括正面检测机架311、设于正面检测机架311顶部的正面检测相机312、设于正面检测机架311底部的放置平台组件313，以及设于正面检测相机312与放置平台组件313之间的正面检测光源314；其中，放置平台组件313包括固设于正面检测机架311上的电芯放置平台3131，以及设于电芯放置平台313上的电芯限位组件3132。上料翻转吸盘组件123将电芯翻转为水平状态后，电芯吸盘组件220吸取电芯放置于电芯放置平台313上，电芯限位组件3132对电芯进行限位和固定后，打开正面检测光源314和正面检测相机312对电芯的其中一面进行拍照，并将所拍摄的照片传送至装置的控制主机中。
[0042]
如附图10所示，电芯翻转组件320用于翻转电芯，便于电芯反面检测组件330对电芯另一面进行检测，具体结构包括电芯翻转底座321、固设于电芯翻转底座321上的翻转滑轨组件322和电芯承载支架323、安装于翻转滑轨组件322上的电芯翻转支架324、安装于电芯翻转机架324上的翻转气缸组件325，以及与翻转气缸组件325相连的电芯夹持组件326；正面检测完成后的电芯通过电芯吸盘组件220移送至电芯承载支架323上，电芯翻转支架324向电芯承载支架323移动，电芯夹持组件326夹持电芯后，通过翻转气缸组件325的作用将电芯翻转180
°
后，重新放置于电芯承载支架323上。
[0043]
如附图8所示，电芯反面检测组件330用于检测电芯的另一面外观是否符合预设的检测标准，具体结构包括电芯称重组件333、设于电芯称重组件333上方的反面检测机架331、固设于反面检测机架331顶部的反面检测相机332，以及设于反面检测相机332与电芯称重组件333之间的反面检测光源334；其中，电芯称重组件333包括称重机架3331、设于称重机架3331顶部的电子称重组件3332，以及设于电子称重组件3332上的称重托盘3333。电芯吸盘组件220吸取电芯承载支架323上翻面的电芯，放置于称重托盘3333上后，打开反面检测相机332和反面检测光源334对电芯的另一面进行拍照，并将所拍摄的照片传送至装置的控制主机中，同时电子称重组件3332获取电芯的重量参数传送至装置的控制主机上。
[0044]
如附图9所示，电芯厚度检测组件340检测电芯的厚度，具体结构包括厚度检测机架341，设于厚度检测机架341上的厚度检测平台342，与厚度检测平台342相邻设置的厚度检测感应器343，与厚度检测平台342对应、设于厚度检测机架341顶部的压板组件344。压板组件344包括固设于厚度检测机架341上的压板驱动组件3441，与压板驱动组件3441相连的电芯压板3443，设于压板驱动组件3441上、与电芯压板3443相连的导向杆组件3442，以及与厚度检测感应器343对应、设于电芯压板3443上的厚度检测感应块（图中未标识）。反面检测
完成后的电芯通过电芯吸盘组件220移送至厚度检测平台342上，压板驱动组件3441驱动电芯压板3443往下移动，直至电芯压板3443与电芯接触，在电芯压板3443下移的过程中，厚度检测感应器343可检测设于电芯压板3443上厚度检测感应块下移的距离，通过厚度检测感应块的初始高度和下移距离的差值即可计算得出电芯的厚度。
[0045]
电芯正面检测所拍摄的照片、反面检测所拍摄的照片、电子称重所获取的重量参数和厚度检测感应器测量的距离均传送至控制主机中，通过控制主机的运算和识别得出电芯的相关信息，由于控制主机并非本实用新型技术方案的主要区别技术特征，故在此不再赘述。
[0046]
如附图11所示，电芯包膜机构400用于对检测完成后的电芯进行包膜，具体结构包括包膜机架410，设于包膜机架410上的放膜组件420和拉膜组件430，设于放膜组件420与拉膜组件430之间的压膜组件440，与压膜组件440对应、设于包膜机架410一侧的电芯推送组件450，以及与电芯推送组件450对应、设于临近压膜组件440一侧的电芯对接组件460。其中，电芯推送组件450包括推送底座451、活动设于推送底座451上的电芯推送支架452，以及设于电芯推送支架452上的t型电芯夹持板453；电芯对接组件460包括对接底座461，设于对接底座461上的对接支架462，设于对接支架462上的电芯在位感应器464，与对接支架462相邻、活动设于对接底座461上的对接夹持组件463。
[0047]
包膜通过拉膜组件430的下拉，设于压膜组件440临近电芯推送组件450一侧，电芯吸盘组件220吸取检测完成后的电芯，放置于电芯推送支架452上，t型电芯夹持板453压紧电芯后，将电芯对应压膜组件440位置推送，随着电芯推送支架452的不断推送，拉膜组件430上移、放膜组件420放料，电芯通过压膜组件440之间的压料辊，直至包膜完全包裹电芯表面；对接支架462与电芯对接，当对接支架462上的电芯在位感应器464检测电芯到位后，开启对接夹持组件463往对接支架462移动，夹持电芯。
[0048]
如附图1、2所示，电芯分档下料机构500与电芯包膜机构400相邻设置，用于对检测完成后的电芯进行分选和分档，具体结构包括用于对电芯进行扫描和识别的电芯扫描组件510、与电芯扫描组件510相接的分类下料组件520，以及与分类下料组件520对应设置的电芯储料区530。电芯储料区530包括ng品储料区531、电芯中转区532和电芯分档储料区533，ng品储料区531和电芯分档储料区533内设有电芯储料盘，用于电芯的收集和归纳；电芯中转区532内设有电芯中转平台，用于承接多个电芯后再输送至电芯分档储料区533上，可有效的提高电芯分档储存的效率。电芯分档储料区533包括用于空料盘上料的料盘上料区5331以及用于电芯分档收集和归纳的多个电芯档区5332，料盘上料区5331以及多个电芯档区5332成矩阵排布，且料盘上料区5331位于矩阵中部，多个电芯档区5332设置在料盘上料区5331两侧，料盘上料区5331内的电芯料盘由两侧往中心位置移送，多个电芯档区5332内的电芯料盘由中心位置往两侧移送，形成一个循环的输送链。相较于现有技术中直线排布的分档布局，矩阵型排布的电芯分档储料区533可有效的减小装置的占地面积，节约空间。分类下料组件520用于将电芯分类到ng品储料区531、电芯中转区532和电芯分档储料区533，包括与电芯扫描组件510相邻设置的分选机械手521、与ng品储料区531对应设置的ng品机械手524、与电芯中转区532对应设置的中转机械手522，以及与电芯分档储料区533对应设置的分档机械手523。
[0049]
完成包膜的电芯移送至电芯扫描组件510上，电芯扫描组件510扫描识别电芯后，
启动分类下料组件520将电芯分选、分档至相应的电芯储料区530。当电芯为不良品时，分选机械手521启动，将电芯抓取至ng品储料区531内，ng品机械手524对ng品储料区531内的电芯进行输送和调整；当电芯为合格品时，分选机械手521抓取电芯移送至电芯中转区532的电芯中转平台上，中转机械手522抓取电芯中转平台承接的多个电芯后，将电芯移送至电芯分档储料区533的料盘上料区5331内，然后分档机械手523根据控制主机中预设的分选规则，将电芯分档至多个电芯档区5332内，至此完成电芯的分选和分档操作。
[0050]
ng品储料区还可直接与电芯分档储料区合并设置，由分选机械手和分档机械手直接完成电芯的分类、分档下料；具体地，完成包膜的电芯移送至电芯扫描组件上，电芯扫描组件扫描识别电芯后，分选机械手抓取电芯移送至电芯中转区的电芯中转平台上，中转机械手抓取电芯中转平台承接的多个电芯后，将电芯移送至电芯分档储料区的料盘上料区内，然后分档机械手根据控制主机中预设的分选规则，将电芯分档至ng品储料区或多个电芯档区内，至此完成电芯的分选和分档操作。
[0051]
从上述实施例的技术方案可以看出，本实用新型提供了一种电芯分选装置，不仅实现了电芯分选、分档的全面自动化，电芯分档储存效率高，而且可有效的减小装置的占地面积，节约空间。
[0052]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。
[0053]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0054]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
[0055]
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0056]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0057]
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域
的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。