專利名稱：方電池流水線自動分選機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是電池分選裝置，尤其是一種方電池流水線自動分選機。
背景技術：
方形電池是近年來使用廣泛的電池產品，隨著電子、通訊等技術領域的迅速發展，方形電池的使用范圍將越來越廣。眾所周知，電池產品在出廠前，必須經過嚴格的電壓內阻測試，按電池性能分類分檔。由于方形電池結構不同于圓柱形電池，現有用于圓柱形電池的自動檢測分選設備不適用于方形電池。為滿足方電池生產過程中的檢測分選，有商家已經研制出能對方電池進行自動檢測分選的設備。這種方電池分選設備有一機架，機架上設有自上而下呈45°～60°斜面的鏈板式自動上料機構和鏈板式收料機構；鏈板式自動上料機構與鏈板式收料機構前后相錯，其相錯部位設置分選機構，鏈板式自動上料機構的出料口和鏈板式收料機構之進料工位分別與分選機構銜接鏈板式收料機構之進料工位與鏈帶式分選機構銜接部位，設有一可控制電池是否滑落的氣動落料門；電壓內阻測試儀的檢測探針安裝在鏈板式自動上料機構的出料口與鏈帶式分選機構的氣動落料門之間的位置。這種方電池分選設備適用于大型電池生產廠，它能自動進料，自動收料，檢測速度高(每秒檢測分選2塊電池，每天8萬塊)，工作穩定可靠。但價格稍高，屬高端產品，它不適用于產量較小的電池生產線。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種實現電池在輸送帶上連續運動過程中，適時自動測試和識別分選的方電池流水線自動分選機。
本實用新型方電池流水線自動分選機，包括機架、上料機構、與電壓內阻測試儀連接的測試機構、分選機構和控制系統，其特征在于機架上設有一用于上料機構、檢測裝置和分選機構安裝的懸臂框架；上料機構安裝在機架的懸臂框架上；懸臂框架的上料機構一側設有一由可控制電池隨輸送帶移動的擋料機構、設有傳感器的被測電池定位機構和安裝在被測電池工位兩端的電壓內阻測試儀之測試機構組成的檢測裝置；所述分選機構安裝在懸臂框架的檢測裝置的另側；安裝在懸臂框架上的上料機構的底面、檢測裝置和分選機構均處于一個水平面；控制系統在傳感器的作用下適時啟動擋料機構、定位機構和分選機構。
所述懸臂框架通過旋轉軸座安裝在機架上方，懸臂框架可繞旋轉軸座上翻45°，懸臂框架下翻到位時，安裝在其上的上料機構、檢測裝置和分選機構緊貼在皮帶機輸送帶的上方。
所述檢測裝置的擋料機構由安裝在底板上的擋料氣缸、設置在擋料氣缸活塞桿端的絕緣塊和安裝在絕緣塊對側的電池后導向板組成；絕緣塊在擋料氣缸活塞桿作用下與電池后導向板配合形成阻止電池隨輸送帶移動的夾具。
所述檢測裝置的定位機構由垂直設置在固定支架上的定位氣缸、設置在定位氣缸活塞桿端的定位擋銷和與控制系統連接的左、右傳感器組成；控制系統在左、右傳感器的作用下控制定位氣缸、擋料氣缸和分選氣缸工作，適時啟動擋料機構、定位機構和分選機構。
所述分選機構由設置在底板上的分選氣缸、安裝在分選氣缸活塞桿端的推塊和設置在輸送帶中線上的擋條組成。當檢測裝置測得被測電池為不合格產品時，即會啟動分選氣缸，由設置在分選氣缸活塞桿端的推塊將不合格產品撥向擋條一側。
本實用新型方電池流水線自動分選機的使用及工作過程將本機安裝在皮帶機輸送帶的上方，機架懸臂框架上的同處一個水平面上的上料機構、檢測裝置和分選機構與輸送帶間形成供電池移動的通道。機器運行時，由上料機構將待測電池順序落于輸送帶上，由輸送帶將待測電池送至檢測裝置。當待測電池到達常閉的檢測裝置之定位機構時，被阻擋停止前進。當定位機構的右傳感器檢測到測試工位有電池時，控制系統就會使擋料氣缸動作，其端部的擋料絕緣塊壓住下一塊待測電池，保證只有一塊待測電池在測試區內，并驅動測試氣缸動作。測試氣缸帶動前測頭向后、后測頭向前，前測試探針和后測試探針同時與待測電池的兩端接觸，將電壓和電流數據傳到電池電壓內阻測試儀檢測，結果交PLC或單片機識別，分為一等品和非一等品。電測周期完成，測試氣缸反向動作，前測頭與后測頭反向運動，探針與電池分離，定位氣缸向上動作，定位擋銷上升，離開電池，已測電池被皮帶機輸送帶送至下一分選工位。當定位機構左傳感器檢測到有電池時，根據PLC或單片機識別結果，如為一等品電池，分選氣缸不動作，電池不變方向沿通道直行；如為非一等品電池，分選氣缸動作，將非一等品電池推到分隔條的另一側，隨輸送帶送到非一等品庫。若要實現電池的多種檔次分選，則可通過增加分選氣缸來增加推塊，由不同行程氣缸的推塊將不同等級的電池推至分隔條形成的不同通道，實現多級別分選。
本實用新型方電池流水線自動分選機設計科學、結構獨創、緊湊合理，它具有以下優點1.分選速度快，連續傳送方電池到測試工位，實現自動識別分選，按不同檔次分別收集電池，可大大提高生產效率和檢測正確率。
2.一臺機器只需一個工人上料，一個工人收料，即可達到每秒鐘測試分選2塊電池的產量，將工人從高度緊張、高頻率工作中解放出來。
3.該機調整、檢修方便，工作穩定可靠，經濟實用。
本實用新型方電池流水線自動分選機的具體結構由以下附圖和
圖1是方電池流水線自動分選機俯視結構示意圖；圖2是方電池流水線自動分選機的左視圖；圖3是圖1所示方電池流水線自動分選機的分解結構示意圖；圖4是方電池流水線自動分選機的上料機構結構示意圖；圖5是圖4所示上料機構背側結構示意圖；圖6是方電池流水線自動分選機的擋料機構結構示意圖；圖7是方電池流水線自動分選機的測試機構結構示意圖；圖8是圖7所示測試機構俯視結構示意圖；圖9是方電池流水線自動分選機的定位機構結構示意圖；
圖10是方電池流水線自動分選機的分選機構結構示意圖。
具體實施方式
實施例從圖1、圖2和圖3可以清楚地看到方電池流水線自動分選機由機架1、上料機構2、擋料機構3、與電壓內阻測試儀連接的測試機構4、定位機構5和分選機構6及控制系統7組成。
所述機架1(見圖1、2)由底架111、主架108、懸臂框架103及上蓋106組成。懸臂框架103通過旋轉軸固定座109安裝在主架108上，懸臂框架103可繞旋轉軸固定座109上翻45°，用氣彈簧105限位，在水平位置時，用彈簧拉鉤104定位。機架1安裝在皮帶輸送機102一側，皮帶輸送機102是電池生產廠已有的通用設備，懸臂框架103懸置在皮帶輸送機102的輸送帶101上方。上蓋106可將安裝在懸臂框架103上的擋料機構3、與電壓內阻測試儀連接的測試機構4、定位機構5和分選機構6遮蓋，既可防止雜物或灰塵侵入，亦有利于安全操作。
所述上料機構2如圖4、5所示，它由前檔板201、固定座202、呈45°～60°斜面的上料斜槽203和由調整導桿固定板204、升降滑板205和斜槽高度調整鈕206構成的絲桿導桿調整機構組成；上料斜槽203通過絲桿導桿調整機構安裝在固定座202上，然后安裝在機架1的懸臂框架103右外側面，上料斜槽203向后傾斜15°，通過調整旋鈕206可調整上料斜槽203與懸臂框架103的高差。上料斜槽203內的待測電池207依靠其自重逐漸下落到輸送帶101上面，并被依次送到測試工位。
所述檢測裝置的擋料機構3如圖6所示，它包括通過固定板306安裝在固定座304上的擋料氣缸302，固定座304通過X/Y向調整滑板303安裝在懸臂框架103的底板301上，固定座304上設有與滑座305聯接的導桿307，滑座305上設有探針固定塊308、絕緣塊309，絕緣塊309對側位置底板301上設有可與其形成夾具的電池后導向板310。X/Y向調整滑板303上開有X、Y兩個方向的長槽，整個擋料機構3可以在X、Y兩個方向進行調整。滑座305可在固定座304的導桿307上移動，當傳感器測得檢測工位有電池時，啟動擋料氣缸302，由擋料氣缸302推動滑座305上的探針固定塊308、絕緣塊309前移，與電池后導向板310配合將隨輸送帶移動的待測電池207夾住，阻止待測電池207進入檢測工位；當傳感器測得檢測工位無電池時，擋料氣缸302活塞桿后退拉動滑座305上的探針固定塊308、絕緣塊309退移脫離，解除對待測電池207的阻擋，待測電池207即可隨輸送帶101前移進入檢測工位。
所述檢測裝置的測試機構如圖7、8所示，它包括通過導桿絲桿機構403安裝在懸臂框架103上的內框架406，導桿絲桿機構403設有可調節內框架406高度的調節旋鈕404，與輸送帶101運動方向垂直的精密直線滾動導軌副412水平安裝固定在內框架406的底板上，精密直線滾動導軌副412上有前后兩個滑塊；精密直線滾動導軌副412的兩端分別固定前帶輪418和后帶輪413，傳動帶408張緊在前、后帶輪418、413上，并將精密直線滾動導軌副412包圍在其中；精密直線滾動導軌副412的后滑塊上固定著后測頭固定座405，其上固定有后測試探針415，并且與傳動帶408及其左側的測試氣缸414的活塞桿聯接在一起，測試氣缸414固定在內框架406的水平板上；所述前測試探針417和后測試探針415與電壓內阻測試儀連接。用內框架高度調整旋鈕404可調整內框架406的高度，以適應不同大小電池正極在厚度方向的變化，也可以調整前測試探針417的高度。測試氣缸414可推動后測試探針415和傳動帶408進退。當測試氣缸414動作時，拖動傳動帶408一起動作，并與前測試探針417反向、同步運動，前、后測試探針417、415同步完成與方電池正負極接觸或分離的測試動作。
為了適應電池寬度(X向)、高度(Y向)變化，保證前測試探針417能對準電池正極的中心位置，所述前滑塊上安裝有一由X/Y可調滑座409、前測頭X向位置調整螺桿402、X向鎖緊旋鈕401、前測頭Y向調整螺桿407和Y向鎖緊旋鈕410組成的前測試探針X/Y向位置調整機構。
所述檢測裝置的定位機構如圖9所示，它包括垂直設置在固定支架504上的定位氣缸503，通過連接板安裝在定位氣缸503活塞桿端的定位擋銷501，用于定位擋銷501導向定位的擋銷滑座505，擋銷滑座505固定在測試機構外框架底板301上。固定在電池后導向板310上的右傳感器502，安裝在定位擋銷501與左側的分選機構6之間的左傳感器502與控制系統連接。左傳感器502用來確定已測電池是否離開定位擋銷501，分選工位是否有待分選的電池，決定分選氣缸601動作開始的時間和定位擋銷501閉合的時間；右傳感器502用來確定測試工位是否有電池，決定擋料、測試、定位氣缸測試動作循環的開始時間。
控制系統7在接收左、右傳感器502信號后，控制定位氣缸503工作，適時啟動定位擋銷501垂直升降運動。當定位擋銷501下降到最低位置時，可以擋住處于輸送帶101測試工位上的方電池移動，測試機構5的前測試探針417和后測試探針415即對工位上的電池進行檢測；待電測周期完成后，前測試探針417和后測試探針415與電池分離，定位擋銷501在定位氣缸503作用下上升到高處，電池即可隨輸送帶101移離測試工位進入分選機構6。
所述分選機構6如圖10所示，由通過分選氣缸固定座605設置在底板301上的分選氣缸601、安裝在分選氣缸601活塞桿端的分選推塊604、用于分選推塊604導向的分選雙導桿運動副603和設置在輸送帶101中線位的絕緣擋條608組成。控制系統在左傳感器502的作用下控制分選氣缸601工作，在被測電池為一等品時，分選機構6不動作，一等品電池606隨輸送帶101送往正品庫；當電池為非一等品電池607時，即啟動分選氣缸601，由設置在分選氣缸601活塞桿端的分選推塊604將非一等品電池607推向絕緣擋條608的另一側，由運行中的輸送帶101將非一等品電池607送往非一等品庫。
本實施例方電池流水線自動分選機的運行過程1、進料由人工上料，將待測電池207放入上料斜槽203內，電池在自身重力的作用下，沿上料斜槽203斜面順序落下，與輸送帶101接觸的電池會被成列整齊地帶向測試工位。
2、測試動作循環的順序如下1)、定位定位擋銷501處于低位常閉狀態，待測電池從上料斜槽203順序落下，被輸送帶101送到定位擋銷501處，即停止運動，緊挨著整齊排成一列。此時輸送帶101仍在不停地運動，定位擋銷501的阻力大于輸送帶101與電池磨擦力的總和。
2)、擋料、測試右傳感器502感應到測試工位有待測電池后即指令擋料氣缸302動作，將測試工位右側的待測電池從前向后沿高度方向壓緊，同時測試氣缸414帶動前、后試探針417、415分別從前后兩個方向靠近，前測試探針417與電池正極接觸，后測試探針415與電池負極接觸，送出電參數，在電測周期完成后，前、后試探針417、415在測試氣缸414作用下，反向運動分離，前、后測試探針417、415與電池分開，定位擋銷501升高，已測電池隨輸送帶101向左運動，當左傳感器502感應到電池已完全離開測試工位，且不會被定位擋銷501壓壞時，PLC指令定位氣缸503推動定位擋銷501下降到最低點常閉位置，迎接下一塊電池進入測試工位。
3)、擋料氣缸退進當定位擋銷501到達最低點后，右傳感器502感應到測試工位無待測電池時，擋料氣缸502帶動絕緣塊309后退與電池分離。這時電池在輸送帶101帶動下，步進一個工位到達測試工位時被定位擋銷501擋住，此時右傳感器502即感應到測試工位有電池。控制系統的PLC程序指令擋料氣缸302動作，由活塞桿推動擋料絕緣塊309從前向后壓住擋料工位的待測電池，測試機構4開始新的測試循環。
3、分選經測試機構測試后的電池分為一等品電池606或非一等品電池607，由控制系統根據測定結果決定分選氣缸601及分選推塊604是否動作。當左傳感器502感應到已測電池已到達分選工位時，如為一等品電池，分選氣缸不動作，輸送帶101上的一等品電池606直線運動到收料區的一等品電池通道，等待人工收料、裝箱；如為非一等品電池607，分選氣缸601及分選推塊604動作，將輸送帶101上的非一等品電池607推到非一等品電池通道，隨輸送帶流到收料區的非一等品通道內，等待人工收料取出、裝箱。
權利要求1.一種方電池流水線自動分選機，包括機架、上料機構、與電壓內阻測試儀連接的測試機構、分選機構和控制系統，其特征在于機架上設有一用于上料機構、檢測裝置和分選機構安裝的懸臂框架；上料機構安裝在機架的懸臂框架上；懸臂框架的上料機構一側設有一由可控制電池隨輸送帶移動的擋料機構、設有傳感器的被測電池定位機構和安裝在被測電池工位兩端的電壓內阻測試儀之測試機構組成的檢測裝置；所述分選機構安裝在懸臂框架的檢測裝置的另側；安裝在懸臂框架上的上料機構的底面、檢測裝置和分選機構均處于一個水平面；控制系統在傳感器的作用下適時啟動擋料機構、定位機構和分選機構。
2.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于懸臂框架(103)通過旋轉軸座(109)安裝在主架(108)上方，懸臂框架(103)可繞旋轉軸座(109)上翻45°。
3.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于檢測裝置的擋料機構(3)由安裝在底板(301)上的擋料氣缸(302)、設置在擋料氣缸(302)活塞桿端的絕緣塊(309)和安裝在絕緣塊(309)對側的電池后導向板(310)組成；絕緣塊(309)在擋料氣缸(302)活塞桿作用下與電池后導向板(310)組合形成可控制電池隨輸送帶移動的夾具。
4.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于檢測裝置的定位機構(5)由垂直設置在固定支架(504)上的定位氣缸(503)、設置在定位氣缸(503)活塞桿端的定位擋銷(501)和與控制系統連接的左、右傳感器(502)組成；控制系統在左、右傳感器(502)的作用下控制定位氣缸(503)、擋料氣缸(302)、測試氣缸(414)和分選氣缸(601)工作。
5.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于分選機構(6)由設置在底板(301)上的分選氣缸(601)、安裝在分選氣缸(601)活塞桿端的推塊(604)和設置在輸送帶(101)中線上的擋條(608)組成。
6.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于上料機構(2)由前檔板(201)、固定座(202)、上料斜槽(203)和由調整導桿固定板(204)、升降滑板(205)和斜槽高度調整鈕(206)構成的絲桿導桿調整機構組成；上料斜槽(203)通過絲桿導桿調整機構安裝在固定座(202)上，然后安裝在機架(1)的懸臂框架(103)右外側面，上料斜槽(203)向后傾斜15°，通過調整旋鈕(206)可調整上料斜槽(203)與懸臂框架(103)的高差。
7.根據權利要求1或3所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于擋料機構(3)包括通過固定板(306)安裝在固定座(304)上的擋料氣缸(302)，固定座(304)通過X/Y向調整滑板(303)安裝在懸臂框架(103)的底板(301)上，固定座(304)上設有供滑座(305)安裝的導桿(307)，滑座(305)上設有探針固定塊(308)、絕緣塊(309)，在對側位置的底板(301)上設有可與其形成夾具的電池后導向板(310)。
8.根據權利要求1所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于測試機構包括通過導桿絲桿機構(403)安裝在懸臂框架(103)上的內框架(406)，與輸送帶運動方向垂直的精密直線滾動導軌副(412)水平安裝固定在內框架(406)的底板上，精密直線滾動導軌副(412)上有前后兩個滑塊；精密直線滾動導軌副(412)的兩端分別固定前帶輪(418)和后帶輪(413)，傳動帶(408)張緊在前、后帶輪(418、413)上，并將精密直線滾動導軌副(412)包圍在其中；精密直線滾動導軌副(412)的后滑塊上固定著后測頭固定座(405)，其上固定有后測試探針(415)，并且與左側的傳動帶(408)及其左側的測試氣缸(414)的活塞桿聯接在一起，測試氣缸(414)固定在內框架(406)的水平板上；所述前測試探針(417)和后測試探針(415)與電壓內阻測試儀連接。
9.根據權利要求8所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于精密直線滾動導軌副(412)的前滑塊上安裝有一由X/Y可調滑座(409)、前測頭X向位置調整螺桿(402)、X向鎖緊旋鈕(401)、前測頭Y向調整螺桿(407)和Y向鎖緊旋鈕(410)組成的前測試探針X/Y向位置調整機構。
10.根據權利要求8所述的方電池流水線自動分選機，其特征在于定位機構(5)包括垂直設置在固定支架(504)上的定位氣缸(503)，通過連接板安裝在定位氣缸(503)活塞桿端的定位擋銷(501)，用于定位擋銷(501)導向定位的擋銷滑座(505)，擋銷滑座(505)固定在測試機構外框架底板(301)上，固定在絕緣導向板(411)上的右傳感器(502)，安裝在定位擋銷(501)與左側的分選機構(6)之間的左傳感器(502)，左、右傳感器(502)與控制系統連接。
專利摘要一種方電池流水線自動分選機，包括機架、上料機構、與電壓內阻測試儀連接的測試機構、分選機構和控制系統，其特征在于機架上設有一用于上料機構、檢測裝置和分選機構安裝的懸臂框架；上料機構安裝在機架的懸臂框架上；懸臂框架的上料機構一側設有一由可控制電池隨輸送帶移動的擋料機構、設有傳感器的被測電池定位機構和安裝在被測電池工位兩端的電壓內阻測試儀之測試機構組成的檢測裝置；控制系統在傳感器的作用下適時啟動擋料機構、定位機構和分選機構。本分選機設計科學、結構獨創、緊湊合理，具有分選速度快，連續傳送方電池到測試工位，實現自動識別分選，按不同檔次分別收集電池，可大大提高生產效率和檢測正確率。
文檔編號B07C5/34GK2838777SQ20052006225
公開日2006年11月22日 申請日期2005年7月28日 優先權日2005年7月28日
發明者李洪波 申請人:深圳市精實機電科技有限公司