圓柱電芯分檔機的製作方法

2023-04-28 10:35:02

本實用新型屬於圓柱電芯分選技術領域，尤其涉及圓柱電芯分檔機。

背景技術：

圓柱電芯是目前國內主要實用電芯，被廣泛運用在筆記本電腦、移動電源、電動工具、電動車等領域。圓柱電芯在出廠前必須經過嚴格的電壓內阻測試之後按照電池性能分類分檔。同一批次生產出來的圓柱電芯，雖然其外型尺寸、製造工藝相同，但電芯容量、內阻等參數卻不盡相同，需要對它們進行檢測、分類。通常的檢測分類方式是，人工往圓柱電芯兩端逐一連接導線，進行人工檢測分類。人工檢測和分類效率低，成本高，容易出現操作誤差。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種圓柱電芯分檔機，旨在解決採用人工對批量圓柱電芯進行檢測分類造成效率低及容易出現操作誤差的技術問題。

本實用新型是這樣實現的，圓柱電芯分檔機，包括：

上料裝置；

用於接收所述上料裝置的圓柱電芯並檢測所述圓柱電芯的參數的檢測裝置；

若干個分檔流水線；

用於依據所述檢測裝置檢測的參數將相應的所述圓柱電芯傳送至對應的所述分檔流水線的前端的分選機械手；

與所述分檔流水線的數量相同的收料盒；

用於將所述分檔流水線的後端的圓柱電芯傳送至對應的所述收料盒的下料機械手；以及

用於依據所述檢測裝置檢測的參數控制所述分選機械手工作的控制器。

進一步地，所述上料裝置包括具有一進料口的安裝座、具有一底開口且用於容納圓柱電芯的至少兩個上料盒，每一所述上料盒的底開口處設有一活動抽板；所述上料裝置還包括與所述進料口的一側相接的圓弧軌道、轉動安裝於所述安裝座上且與所述圓弧軌道配合以逐個傳送圓柱電芯的撥動轉盤、用於檢測所述進料口處是否存在圓柱電芯的檢測元件及用於在所述檢測元件檢測出所述進料口處沒有圓柱電芯時將容納有所述圓柱電芯的所述上料盒移動至所述進料口並打開對應的所述活動抽板的切換機構。

進一步地，所述上料裝置還包括用於安裝所有所述上料盒的支撐座，所述支撐座沿X軸方向滑動安裝於所述安裝座上，所有所述上料盒沿X軸方向排布。

進一步地，所述活動抽板上開設有插槽，所述切換機構包括用於驅動所述支撐座沿X軸方向滑動的第一直線驅動件、具有Z向輸出軸的第二直線驅動件及具有Y向輸出軸且用於在所述Z向輸出軸沿Z軸方向插接於所述活動抽板的插槽時驅動所述第二直線驅動件沿Y軸方向移動以使該活動抽板分離於所述底開口的第三直線驅動件，所述X軸方向、所述Y軸方向與所述Z軸方向兩兩垂直。

進一步地，所述檢測裝置包括用於傳送圓柱電芯的傳送帶、設於所述傳送帶的末端且用於將所述傳送帶上預定數量的圓柱電芯頂起至預定位置的頂起組件及兩個分別設於所述傳送帶的末端的左右兩側且用於檢測所述圓柱電芯的參數的探針組件。

進一步地，所述頂起組件包括固定板、安裝於所述固定板上的第四直線驅動件及兩個由所述第四直線驅動件驅動移動以使所述傳送帶上的圓柱電芯頂起的圓柱電芯支撐板，兩個所述圓柱電芯支撐板上開設有用於支撐所述圓柱電芯的端部的限位槽。

進一步地，所述分檔流水線並排設置，所述分檔流水線的長度方向與所有所述分檔流水線的並排方向相垂直，所述分檔流水線的長度方向與所述傳送帶的長度方向相平行。

進一步地，所述分選機械手包括支撐架、並列安裝於所述支撐架上且具有朝下設置的輸出杆的若干第六直線驅動件及設於所述支撐架的下方的吸盤，所述吸盤上並列開設有與所述第六直線驅動件的數量相同且沿上下方向延伸的滑槽；所述分選機械手還包括與所述第六直線驅動件的數量相同且一一對應由所述第六直線驅動件驅動滑動設置於所述滑槽內的磁鐵，所述磁鐵在滑動至所述滑槽的下部時磁力吸附所述圓柱電芯至所述吸盤的下方。

進一步地，所述第六直線驅動件的排列方向與所述分檔流水線的長度方向相平行。

進一步地，所述分檔流水線的前端靠近於所述檢測裝置設置，所述分檔流水線的後端靠近於所述上料裝置設置，所述收料盒一一對應靠近於所述分檔流水線的後端設置。

本實用新型相對於現有技術的技術效果是，檢測裝置檢測來自上料裝置的圓柱電芯的參數，控制器依據檢測裝置檢測的參數控制分選機械手將不同的圓柱電芯傳送至相應分檔流水線上，下料機械手將各個分檔流水線上的圓柱電芯傳送至對應的收料盒中，從而實現對批量圓柱電芯進行自動檢測分類，效率較高，避免採用人工檢測分類容易出現操作誤差的情況。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的圓柱電芯分檔機的立體裝配圖；

圖2是圖1的圓柱電芯分檔機的另一角度的立體裝配圖；

圖3是圖1的圓柱電芯分檔機中應用的上料裝置的立體裝配圖；

圖4是圖3的上料裝置的另一角度的立體裝配圖；

圖5是圖3的上料裝置的立體分解圖；

圖6是圖3的上料裝置的主視圖，其中上料盒一側板與安裝座一側板未示；

圖7是圖1的圓柱電芯分檔機中應用的檢測裝置的立體裝配圖；

圖8是圖7的檢測裝置的立體分解圖；

圖9是圖7的檢測裝置的主視圖，其中一探針組件未示；

圖10是圖1的圓柱電芯分檔機中應用的分選機械手的立體裝配圖；

圖11是圖10的分選機械手的沿A-A線的剖視圖；

圖12是圖1的圓柱電芯分檔機中應用的分檔流水線的立體裝配圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

請參閱圖1、圖2，本實用新型實施例提供的圓柱電芯分檔機，包括上料裝置100；用於接收上料裝置100的圓柱電芯800並檢測圓柱電芯800的參數的檢測裝置200；若干個分檔流水線400；用於依據檢測裝置200檢測的參數將相應的圓柱電芯800傳送至對應的分檔流水線400的前端的分選機械手300；與分檔流水線400的數量相同的收料盒500；用於將分檔流水線400的後端的圓柱電芯800傳送至對應的收料盒500的下料機械手600；以及用於依據檢測裝置200檢測的參數控制分選機械手300工作的控制器(圖未示)。

檢測裝置200檢測來自上料裝置100的圓柱電芯800的參數，控制器依據檢測裝置200檢測的參數控制分選機械手300將不同的圓柱電芯800傳送至相應分檔流水線400上，下料機械手600將各個分檔流水線400上的圓柱電芯800傳送至對應的收料盒500中，從而實現對批量圓柱電芯800進行自動檢測分類，效率較高，避免採用人工檢測分類容易出現操作誤差的情況。

在本實施例中，圓柱電芯分檔機應用於18650圓柱電芯的分選。可以理解地，圓柱電芯分檔機還可以應用於其它型號圓柱電芯的分選。

進一步地，請同時參閱圖3至圖6，上料裝置100包括具有一進料口111的安裝座110、具有一底開口121且用於容納圓柱電芯800的至少兩個上料盒120，每一上料盒120的底開口121處設有一活動抽板122；上料裝置100還包括與進料口111的一側相接的圓弧軌道130、轉動安裝於安裝座110上且與圓弧軌道130配合以逐個傳送圓柱電芯800的撥動轉盤140、用於檢測進料口111處是否存在圓柱電芯800的檢測元件150及用於在檢測元件150檢測出進料口111處沒有圓柱電芯800時將容納有圓柱電芯800的上料盒120移動至進料口111並打開對應的活動抽板122的切換機構160。

至少兩個上料盒120裝滿圓柱電芯800並流轉更換，圓柱電芯800經過底開口121進入安裝座110進料口111後在圓弧軌道130上由撥動轉盤140逐個傳送出去。當檢測元件150檢測到進料口111處沒有圓柱電芯800時，即位於進料口111處的上料盒120已沒有圓柱電芯800，控制器驅動切換機構160工作，將裝有圓柱電芯800的上料盒120移動至進料口111處並自動拉開上料盒120底部活動抽板122以補充圓柱電芯800，繼續由撥動轉盤140傳送圓柱電芯800。此時，對沒有圓柱電芯800的上料盒120填充圓柱電芯800，以等待切換機構160下一輪更換上料盒120。配置至少兩個上料盒120，並採用檢測元件150與切換機構160配合持續提供圓柱電芯800，上料盒120高度尺寸可製作得較小，整體結構緊湊，避免現有上料裝置不能連續提供圓柱電芯800的情況。

安裝座110進料口111的橫截面呈梯形，圓弧軌道130的首端與進料口111的一側相接，圓柱電芯800在重力作用下由進料口111進入撥動轉盤140。撥動轉盤140的外周壁上沿周向分布有若干用於容納圓柱電芯800的容納槽141，撥動轉盤140的外周壁與圓弧軌道130相適配，撥動轉盤140由轉動驅動件142驅動轉動，撥動轉盤140轉動時容納於容納槽141內的圓柱電芯800逐個傳送至圓弧軌道130的末端。

進一步地，上料盒120的底開口121處設有用於引導圓柱電芯800至進料口111的引導壁123。在打開上料盒120底開口121處的活動抽板122時，引導壁123與進料口111相接，便於引導圓柱電芯800至進料口111。優選地，兩個呈楔形的引導壁123相對設置於底開口121處，便於引導圓柱電芯800。上料盒120具有呈長方體的內腔，結構緊湊，便於布置更多的圓柱電芯800。

進一步地，上料盒120上設有把手124。把手124便於用戶取放上料盒120。

進一步地，檢測元件150的數量至少為二，所有檢測元件150相間隔分布於進料口111處。至少兩個檢測元件150安裝於安裝座110上，檢測可靠。檢測元件150為光電開關，檢測元件150的發光面朝向與拔動轉盤的軸線方向相平行，可檢測進料口111處是否有圓柱電芯800。檢測元件150檢測到進料口111有圓柱電芯800時，控制器驅動撥動轉盤140工作逐個傳送圓柱電芯800。檢測元件150的數量不限定，按需配置。

進一步地，還包括用於安裝所有上料盒120的支撐座170，支撐座170沿X軸方向滑動安裝於安裝座110上，所有上料盒120沿X軸方向排布。支撐座170用於安裝上料盒120，在切換機構160驅動下，支撐座170上所有上料盒120同時移動，便於調節上料盒120的位置。

進一步地，支撐座170設有與上料盒120的數量相同的定位架171，定位架171具有沿X軸方向延伸的定位柱1711，每一上料盒120外均設有供定位柱1711插接的定位槽125。該配置便於將上料盒120安裝至支撐座170預定位置。

進一步地，安裝座110上設有沿X軸方向延伸的第一滑軌112，支撐座170上固定有與第一滑軌112滑動配合的第一滑塊172。該結構容易裝配，實現支撐座170與安裝座110的滑動配合。具體地，安裝座110設有兩組第一滑軌112，支撐座170設有兩組第一滑塊172，讓安裝座110與支撐座170穩定連接。

進一步地，活動抽板122上開設有插槽1221，切換機構160包括用於驅動支撐座170沿X軸方向滑動的第一直線驅動件161、具有Z向輸出軸1621的第二直線驅動件162及具有Y向輸出軸1631且用於在Z向輸出軸1621沿Z軸方向插接於活動抽板122的插槽1221時驅動第二直線驅動件162沿Y軸方向移動以使該活動抽板122分離於底開口121的第三直線驅動件163，X軸方向、Y軸方向與Z軸方向兩兩垂直。該結構緊湊。第一直線驅動件161、第三直線驅動件163、第二直線驅動件162均與控制器電連接。在控制器控制下，切換機構160可調節上料盒120位置，並打開位於進料口111處的上料盒120的活動抽板122，使該上料盒120內的圓柱電芯800進入進料口111。活動抽板122呈板狀，沿X軸方向滑動設置於上料盒120的底開口121。Z向輸出軸1621插設於活動抽板122的插槽1221時，第三直線驅動件163驅動第二直線驅動件162沿Y軸方向移動，從而將活動抽板122分離於上料盒120的底開口121。第一直線驅動件161、第三直線驅動件163、第二直線驅動件162可以為氣缸、液壓缸、電缸或其它直線驅動件，按需選用。第二直線驅動件162與第三直線驅動件163之間通過連接塊164相連接。

進一步地，Y向輸出軸1631固定有沿Y軸方向延伸的第二滑軌165，安裝座110上固定有與第二滑軌165滑動配合的第二滑塊113。該結構容易裝配，實現Y向輸出軸1631與安裝座110的滑動配合。Y向輸出軸1631與第二滑軌165之間通過連接塊164相連接。

進一步地，請同時參閱圖7至圖9，檢測裝置200包括用於傳送圓柱電芯800的傳送帶210、設於傳送帶210的末端且用於將傳送帶210上預定數量的圓柱電芯800頂起至預定位置的頂起組件220及兩個分別設於傳送帶210的末端的左右兩側且用於檢測圓柱電芯800的參數的探針組件230。頂起組件220將傳送帶210上預定數量的圓柱電芯800頂起至預定位置，圓柱電芯800與傳送帶210分離，控制器控制探針組件230對被頂起的圓柱電芯800進行檢測，此時，探針組件230與圓柱電芯800的正負極之間接觸可靠，測量穩定準確，有利於圓柱電芯800的分類分檔，避免現有檢測裝置中探針232在與傳送帶210上的圓柱電芯800接觸時接觸不可靠造成測量不準確的情況。

傳送帶210繞設於一轉動軸211與一固定軸212之間，轉動軸211由一轉動驅動件213轉動，傳送帶210用於傳送圓柱電芯800。轉動軸211與固定軸212均安裝於一安裝座110上。傳送帶210沿水平方向延伸。在控制器內對圓柱電芯800設置多個預定參數區間，圓柱電芯800檢測裝置200對多個圓柱電芯800進行檢測，配合分選機械手300將落在各個預定參數區間內的圓柱電芯800挑選出來並歸類，實現圓柱電芯800的自動分類。

進一步地，頂起組件220包括固定板221、安裝於固定板221上的第四直線驅動件222及兩個由第四直線驅動件222驅動移動以使傳送帶210上的圓柱電芯800頂起的圓柱電芯支撐板223，兩個圓柱電芯支撐板223上開設有用於支撐圓柱電芯800的端部的限位槽2231。具體地，圓柱電芯支撐板223在第四直線驅動件222的驅動下沿豎直方向移動，圓柱電芯支撐板223在上升時將預定數量的圓柱電芯800頂起。限位槽2231呈弧形，與圓柱電芯800的外壁相適配。第四直線驅動件222可以為氣缸、液壓缸、電缸或其它直線驅動件，按需選用。固定板221安裝於安裝座110上。

進一步地，還包括用於支撐傳送帶210的支撐板240，支撐板240的左右兩側開設有供圓柱電芯支撐板223穿過的缺口241。支撐板240用於支撐位於傳送帶210的上部，承受圓柱電芯800的重力。支撐板240於頂起組件220的兩側開設有缺口241，供圓柱電芯支撐板223穿過，該結構緊湊。

進一步地，頂起組件220還包括連接於兩個圓柱電芯支撐板223之間的連接板224，第四直線驅動件222的驅動軸連接於連接板224上。該配置容易安裝，第四直線驅動件222同步推動圓柱電芯支撐板223，而兩個圓柱電芯支撐板223限位槽2231分別支撐有圓柱電芯800的前後端，從而頂起圓柱電芯800。

進一步地，連接板224上固定有定位杆225，固定板221上設有與定位杆225滑動配合的直線軸承226。該配置讓連接板224準確移動至預定位置，便於探針組件230對圓柱電芯800進行檢測。

進一步地，頂起組件220的頂起方向與傳送帶210的傳送方向相垂直。該配置可穩定頂起圓柱電芯800，讓探針組件230對圓柱電芯800進行檢測。

進一步地，每一探針組件230均包括第五直線驅動件231及由第五直線驅動件231驅動沿傳送帶210的寬度方向移動的若干探針232。在圓柱電芯800移動至預定位置時，兩個探針組件230中的第五直線驅動件231驅動對應探針232往圓柱電芯800移動，兩側探針232分別可靠抵接於圓柱電芯800的正負極，從而實現圓柱電芯800的準確檢測。第五直線驅動件231可以為氣缸、液壓缸、電缸或其它直線驅動件，按需選用。具體地，探針組件230還包括用於安裝第五直線驅動件231的固定架233、用於安裝探針232的安裝架234、安裝於固定架233上的滑軌235及固定於安裝架234上且與滑軌235滑動配合的滑塊236。該結構容易裝配。

進一步地，還包括設於傳送帶210的左右兩側的限位板250。限位板250可對傳送帶210上圓柱電芯800傳送至預定位置。限位板250安裝於安裝座110。進一步地，還包括設於傳送帶210的末端的擋板260。擋板260可避免傳送帶210末端的圓柱電芯800離開傳送帶210。擋板260安裝於安裝座110上。傳送帶210的上方在頂起組件220的前側設有與控制器電連接的檢測元件270，用於檢測經過傳送帶210的圓柱電芯800的數量。檢測元件270為光電開關。

進一步地，分檔流水線400並排設置，分檔流水線400的長度方向與所有分檔流水線400的並排方向相垂直，分檔流水線400的長度方向與傳送帶210的長度方向相平行。該結構便於裝配，結構緊湊。分檔流水線400便於圓柱電芯800的傳送，再由下料機械手600統一將同一類圓柱電芯800傳送至收料盒500中。分檔流水線400包括輸送帶及驅動輸送帶工作的驅動機構。下料機械手600的結構可參考分選機械手300，不同點在於下料機械手600是同時鬆開多個圓柱電芯800。

進一步地，請同時參閱圖10、圖11，分選機械手300包括支撐架310、並列安裝於支撐架310上且具有朝下設置的輸出杆321的若干第六直線驅動件320及設於支撐架310的下方的吸盤330，吸盤330上並列開設有與第六直線驅動件320的數量相同且沿上下方向延伸的滑槽331；分選機械手300還包括與第六直線驅動件320的數量相同且一一對應由第六直線驅動件320驅動滑動設置於滑槽331內的磁鐵340，磁鐵340在滑動至滑槽331的下部時磁力吸附圓柱電芯800至吸盤330的下方。

多個第六直線驅動件320同時工作，將各自輸出杆321移動至吸盤330滑槽331下部，設於輸出杆321上的磁鐵340磁力吸附圓柱電芯800，此時，多個圓柱電芯800被吸附於吸盤330下方。在需要鬆開某個圓柱電芯800時，控制器控制對應於該圓柱電芯800的第六直線驅動件320，使該第六直線驅動件320的輸出杆321回縮，對應磁鐵340遠離於該圓柱電芯800，磁力減弱使得圓柱電芯800脫離吸盤330。該圓柱電芯800分選機械手300可同時吸附多個圓柱電芯800，還能按需求鬆開某個圓柱電芯800，可將圓柱電芯800按不同參數區間自動擺放於不同區域，工作效率較高，有利於大批量圓柱電芯800分選。

第六直線驅動件320可,為氣缸、液壓缸或其它直線驅動件，按需選用。

進一步地，支撐架310開設有與第六直線驅動件320的數量相同的過孔311，第六直線驅動件320的輸出杆321一一對應穿設於過孔311。該結構便於第六直線驅動件320的裝配，還便於吸附傳送帶210上相鄰排列的圓柱電芯800。第六直線驅動件320採用緊固件固定安裝於支撐架310上。

進一步地，各個第六直線驅動件320的輸出杆321與對應的磁鐵340之間分別連接有第一連接杆350。該結構便於磁鐵340的裝配，第一連接杆350的其中一端連接於輸出杆321的端部，第一連接杆350的另外一端設有磁鐵340。

進一步地，第一連接杆350背離於第六直線驅動件320的一端開設有安裝孔351，磁鐵340安裝於安裝孔351。該結構便於磁鐵340的裝配。

進一步地，吸盤330朝向於支撐架310的一側開設有與滑槽331一一對應相連通的容納槽332，容納槽332內安裝有與第一連接杆350滑動配合的襯套370。該結構可降低第一連接杆350的滑動摩擦力，有利於第一連接杆350滑動安裝於吸盤330的滑槽331內。

進一步地，支撐架310與吸盤330之間連接有第二連接杆360。該結構容易裝配，連接穩定。

進一步地，吸盤330背離於支撐架310的一側開設有與滑槽331一一對應相連通且用於限位圓柱電芯800的限位槽333。限位槽333便於吸附預定位置處的圓柱電芯800，並將圓柱電芯800定位至吸盤330的預定位置後再傳送至其它位置。進一步地，限位槽333的截面呈圓弧形。限位槽333的截面與圓柱電芯800的截面相適配，便於圓柱電芯800定位於限位槽333。

進一步地，吸盤330上設有用於對圓柱電芯800在其長度方向上限位的擋壁334。擋壁334能將圓柱電芯800限定在吸盤330預定位置，便於傳送操作。

進一步地，請參閱圖1、圖2，還包括用於驅動支撐架310沿豎直方向移動的直線驅動件381、用於安裝該直線驅動件381的裝配架382、具有沿X軸方向延伸的滑軌的支架383、用於驅動裝配架382滑軌移動的驅動機構384。從而實現對圓柱電芯800的夾取與傳送。

進一步地，第六直線驅動件320的排列方向與分檔流水線400的長度方向相平行。該配置便於將檢測裝置200檢測好參數的圓柱電芯800直接由分選機械手300吸附後放置於相應分檔流水線400上。

進一步地，請同時參閱圖12，分檔流水線400採用轉動驅動件410驅動傳輸帶420工作，分檔流水線400的前端用於盛放分選機械手300傳送來的圓柱電芯800，分檔流水線400將圓柱電芯800由前端傳送至後端，下料機械手600批量吸附分檔流水線400後端的圓柱電芯800並傳送至對應的收料盒500。

進一步地，分檔流水線400的前端靠近於檢測裝置200設置，分檔流水線400的後端靠近於上料裝置100設置，收料盒500一一對應靠近於分檔流水線400的後端設置。讓整機結構緊湊，便於操作上料盒120與收料盒500。

進一步地，還包括下機架700，用於安裝上料裝置100、檢測裝置200、分檔流水線400、分選機械手300、收料盒500、下料機械手600等。還包括安裝於下機架700上的上機架(圖未示)，上機架包圍上料裝置100、檢測裝置200、分檔流水線400、分選機械手300、收料盒500、下料機械手600等。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。