專利名稱：一種鋰離子電池自動分選設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池生產裝置，尤其涉及一種鋰離子電池自動分選設備。
背景技術：
圓柱形鋰離子電池在生產組裝完成后性能并不能保證完全一致，這就需要將不同 性能的電池按照一定性能等級分選出來，以保證使用的最佳效果。目前，國內很多鋰離子電 池生產廠家對圓柱形鋰離子電池的分選多采用人工手動分選的模式，不僅效率不高，而且 容易分選錯誤，給生產銷售帶來損失。
發明內容
本發明的目的是提供一種可消除人工操作產生的分選錯誤、生產效率大幅度提高 的鋰離子電池自動分選設備。為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種鋰離子電池自動分選設備，包括機柜，機柜上固定安裝有可變電源、氣壓表和 電磁閥，機柜上還固定安裝有底板和頂板，頂板位于底板上方，其特征是頂板與底板之間 固定連接有光杠，底板上固定安裝有氣缸，氣缸的伸縮桿上固定安裝有中間滑動板，中間滑 動板與光杠為上下滑動連接，中間滑動板上固定安裝有電磁鐵固定板，電磁鐵固定板上陣 列安裝有電磁鐵，頂板上開有分選口，分選口位于電磁鐵固定板正上方，分選口后方的頂板 上固定安裝有托盤定位塊。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口后方的頂板上 固定連接有蓋板連接板，蓋板連接板上通過折頁鉸接有蓋板，所述托盤定位塊位于蓋板下 方，分選口前方的頂板上固定連接有蓋板支撐，蓋板支撐位于蓋板下方。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述底板上固定連接有光 杠固定環，頂板與底板之間通過光杠固定環固定連接有四根光杠，四根光杠分別位于頂板 與底板的四角處。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述中間滑動板的四角處 固定安裝有直線軸承，直線軸承與所述光杠上下滑動連接。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述光杠上固定安裝有擋 圈，擋圈位于所述中間滑動板上方。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口左、右兩側均固 定安裝有托盤限位卡，托盤限位卡的橫截面為“Z”或“T”字形狀。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述折頁上開有折葉槽形 孔，折葉槽形孔內固定連接有定位螺栓，定位螺栓將折頁與蓋板連接板連接在一起。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口處安裝有擋板。根據所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述蓋板的四角處均開有 托盤支撐孔，所述蓋板(15)上陣列有電池孔，電池孔的旁邊固定有發光二極管。
本發明結合計算機控制，設備可實現對電池的自動分選，有效節省操作時間，同時 能夠消除人工分選產生的分選錯誤，非常符合工廠大規模生產的要求。
圖1是本發明的主視結構示意圖；圖2是本發明的右視結構示意圖；圖3是本發明的后視結構示意圖；圖4是本發明的左視結構示意圖；圖5是本發明的俯視結構示意圖；圖6是本發明的立體結構示意圖；
圖7是本發明的電路原理框圖；圖8是結合本發明使用的電池托盤放入電池后的立體結構示意圖。附圖中1、托盤定位塊；2、光杠；3、擋圈；4、氣缸；5、可變電源；6、氣壓表；7、電磁閥；8、底 板；9、電磁鐵；10、中間滑動板；11、電磁鐵固定板；12、擋板；13、頂板；14、蓋板連接板；15、 蓋板；16、折頁；17、托盤限位卡；18、蓋板支撐；19、直線軸承；20、折葉槽形孔；21、托盤支 撐孔；22、電池；23、中央處理單元；24、按鍵選擇電路；25、異常報警電路；26、數碼管顯示電 路；27、指示燈顯示電路；28、繼電器選通電路；29、可變電源；30、上位機通信裝置；31、上位 機通信裝置通信端口 ； 32、電池托盤；33、光杠固定環。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述一種鋰離子電池自動分選設備，如圖1至圖6所示，包括機柜，機柜上固定安裝有 可變電源5、氣壓表6和電磁閥7，機柜上還固定安裝有底板8和頂板13，頂板13位于底板 8上方，頂板13與底板8之間固定連接有光杠2，底板8上固定安裝有氣缸4，氣缸4的伸 縮桿上固定安裝有中間滑動板10，中間滑動板10與光杠2為上下滑動連接，中間滑動板10 上固定安裝有電磁鐵固定板11，電磁鐵固定板11上陣列安裝有電磁鐵9，頂板13上開有分 選口，分選口位于電磁鐵固定板11正上方，分選口后方的頂板13上固定安裝有托盤定位塊 1 ；分選口后方的頂板13上固定連接有蓋板連接板14，蓋板連接板14上通過折頁16鉸接 有蓋板15，所述托盤定位塊1位于蓋板15下方，分選口前方的頂板13上固定連接有蓋板支 撐18，蓋板支撐18位于蓋板15下方。在本實施例中，底板8上固定連接有光杠固定環33， 頂板13與底板8之間通過光杠固定環33固定連接有四根光杠2，四根光杠2分別位于頂板 13與底板8的四角處；中間滑動板10的四角處固定安裝有直線軸承19，直線軸承19與所 述光杠2上下滑動連接；光杠2上固定安裝有擋圈3，擋圈3位于所述中間滑動板10上方； 分選口左、右兩側均固定安裝有托盤限位卡17，托盤限位卡17的橫截面為“Z”或“T”字形 狀；折頁16上開有折葉槽形孔20，折葉槽形孔20內固定連接有定位螺栓，定位螺栓將折頁 16與蓋板連接板14連接在一起；分選口處安裝有擋板12，蓋板15的四角處均開有托盤支 撐孔21。托盤定位塊1旁邊固定安裝有微動開關固定塊，微動開關固定塊上固定有兩個微 動開關，其中一個微動開關與電池托盤上的托盤防反槽(在電池托盤的四個邊框一端開有托盤防反槽)相對應。上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員對本 發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍，本發明請求保護的 技術內容，已經全部記載在權利要求書中。本發明既可消除人工操作產生的分選錯誤，又可大幅度提高生產效率，克服了現 有的人工分選方式產生的分選錯誤、生產效率較低下的不足，具有操作簡單、分選速度快、 可靠性高的優點。本發明包括機械結構部分與電氣部分。機械結構部分由壓床模塊構成，壓床模塊包括三層壓板，壓板的形狀為方形，最上 層為頂板，第二層為中間滑動板，最下層為底板；本模塊還包括光杠、直線軸承、電磁鐵、電 磁鐵固定板、擋板、折頁、擋圈、氣缸、蓋板、蓋板支撐、蓋板連接板、托盤限位卡等部分。頂 板的四角處均開有光杠固定孔，通過四個光杠固定孔，頂板與四個光杠的一端固定連接，頂 板上左右相對應固定連接有兩個擋板，在頂板上固定擋板的位置處相對應挖空有兩個方形 孔，擋板上陣列有N個電磁鐵頂桿孔，頂板的上面固定連接有托盤限位卡和微動開關固定 塊，微動開關固定塊上固定有兩個微動開關，其中一個微動開關與托盤防反槽相對應。蓋板 的一端通過折頁與蓋板連接板相鉸接，在折頁上開有槽形孔，蓋板的另一端固定連接有蓋 板支撐，蓋板的四角部分留有托盤支撐孔，鎖緊螺絲穿過蓋板連接板上的固定孔和折頁上 的槽形孔將蓋板與頂板連接在一起，通過調節鎖緊螺絲在折頁槽形孔中的位置和蓋板支撐 的高度來調節蓋板與頂板之間的距離，蓋板連接板固定連接在頂板上，蓋板上陣列有N個 電池孔，電池孔的旁邊固定有發光二極管；中間滑動板朝向頂板方向的一面固定連接有電 磁鐵固定板，電磁鐵固定板上固定連接有電磁鐵，中間滑動板的四角處均開有直線軸承固 定孔，這四個直線軸承固定孔內固定連接有四個直線軸承，四個直線軸承分別套在上述四 個光杠上并與光杠滑動連接，中間滑動板和氣缸的伸縮桿固定連接，在頂板和中間滑動板 之間的光杠上固定連接有擋圈；底板的四角部分分別留有光杠固定環固定孔，此四個光杠 固定環固定孔固定連接有四個光杠固定環，四個光杠固定環上分別固定連接有四個光杠， 底板上固定連接有氣缸的缸體。上述電磁鐵的固定位置與電磁鐵固定板上的N個電磁鐵頂 桿孔、蓋板上的N個電池孔的位置相對應。在長方體形狀的電池托盤上部留有矩形陣列的N個電池孔座，每個電池孔座的底 部中心開有一個電池座孔，在電池托盤的四個邊框一端開有托盤防反槽；當進行電池分選 時，先將電池蓋板掀起，將裝有電池的電池托盤通過托盤限位卡送入壓床模塊，放下電池蓋 板，電池蓋板上的電池孔套在電池外，當電池托盤放置到位后，觸動托盤頂板上的微動開關 產生高低電平信號。本發明的電氣部分包括有中央處理單元、上位機通信裝置、按鍵選擇電路、異常報 警電路、數碼管顯示電路、指示燈顯示電路及繼電器選通電路。按鍵選擇電路、異常報警電 路、數碼管顯示電路、指示燈顯示電路、繼電器選通電路分別與中央處理單元相連，電磁鐵 與繼電器選通電路相連，可變電源與繼電器選通電路相連，中央處理單元通過上位機通信 裝置及通信端口與上位機相連。上述上位機通信裝置為485轉232串行通信轉換器，中央處理單元與上位機通信裝置間為485通信方式，上位機通信裝置與上位機間為232通信方式。上述按鍵選擇電路包括電源開關、分選按鍵與就緒指示燈。控制設備電源通斷的 電源開關與220V/50HZ交流電相連，控制設備進行電池分選操作的分選按鍵與中央處理單 元相連，指示設備是否就緒的就緒指示燈與中央處理單元相連。上述異常報警電路包括報警指示燈、一個根據氣壓是否正常產生高低電平的氣壓 表、4個根據電池托盤是否到位產生高低電平的微動開關，報警指示燈、氣壓表、4個微動開 關分別與中央處理單元相連。上述數碼管顯示電路為顯示分選等級信息的3位“8”字形數碼管，3位“8”字形數 碼管與中央處理單元相連。上述指示燈顯示電路為指示分選電池位置的LED數碼管，LED數碼管與中央處理 單元相連。上述繼電器選通電路由單刀雙擲繼電器和電磁鐵構成，一個 繼電器控制一個電磁 鐵，電磁鐵與繼電器相連，繼電器與中央處理單元相連。上述可變電源使用4. 5V/12V可變電源。上述中央處理單元為單片機控制電路，為了使電路既簡單又有效，所述單片機使 用ATMEGA128L型8位單片機。當使用本發明分選電池時，首先打開按鍵選擇電路24中的電源開關接通設備，再 打開上位機(即電腦)及分選軟件，使鋰離子電池自動分選設備與上位機保持通信正常；異 常報警電路25包括氣壓狀態檢測電路與電池托盤到位檢測電路，氣壓狀態檢測電路包括 一個可產生高低電平的氣壓表6，氣壓表6與中央處理單元23相連，當氣壓正常時產生低電 平信號，當氣壓異常時產生高電平信號，中央處理單元23對高、低電平信號進行判斷，如果 氣壓異常時中央處理單元23將產生報警信號，使按鍵選擇電路24中的就緒指示燈處于閃 爍狀態。掀起蓋板，在確定氣壓正常后將裝有待分選電池22的電池托盤32放入托盤限位 卡內，此時托盤限位塊1對電池托盤32運動終點定位，微動開關固定塊上固定連接有異常 報警電路25中的微動開關，異常報警電路25中的電池托盤到位檢測電路包括4個微動開 關，4個微動開關的常開觸點接入高電平，中央處理單元23通過檢測4個微動開關的電位 判斷電池托盤32是否到位以及是否裝反，電池托盤到位檢測電路與中央處理單元23相連。 當電池托盤32到位時，4個微動開關的常開觸點閉合，高電平信號接入中央處理單元23，中 央處理單元23判斷4個微動開關全為高電平時表示電池托盤32到位，否則表示電池托盤 32不到位，此時中央處理單元23將產生報警信號，使按鍵選擇電路24中的就緒指示燈處于 閃爍狀態。電磁鐵線圈兩端與繼電器常閉觸點相連，繼電器常閉觸點與可變電源4. 5V端相 連，電磁鐵在4. 5V通電時不能頂起，全部處于落下狀態，壓床模塊也處于降下狀態。放下蓋板后，蓋板上的托盤支撐孔正好套在托盤支撐上，在確定電池托盤32到位 后就緒指示燈常亮，表明設備可以開始分選電池。設備就緒后，上位機通過分選軟件將待分 選電池22的等級信息發送給中央處理單元23，操作人員按動按鍵選擇電路24中能產生高 低電平的分選按鍵，中央處理單元23判斷分選按鍵產生的電位，當為高電平時表示分選。 中央處理單元23根據上位機發送的待分選電池22的等級信息，由內部程序選出所有第一等級的電池22位置，然后中央處理單元23控制與待分選電池22 —一對應的繼電器選通電 路28中的繼電器吸合，繼電器常開觸點閉合，常開觸點連接可變電源29上的12V電壓接通 與常開觸點相連的電磁鐵9，電磁鐵9頂起，同時中央處理單元23控制電磁閥7的線圈吸 合，電磁閥7控制氣缸4內部的氣門，使固定有電磁鐵固定板的中間滑動板通過直線軸承沿 著光杠方向向上升，固定在四個光杠上的擋圈對中間滑動板限位，固定在電磁鐵固定板上 的電磁鐵9隨之上升，穿過電池托盤32上的電池座孔，將待分選的電池22頂起，中央處理 單元23點亮與頂起電池22相對應的用來指示電池位置的指示燈顯示電路27中的LED燈。操作人員將所有被頂起的電池22取走后，此等級電池分選完畢，再按動一下按鍵 選擇電路24中的分選按鍵，中央處理單元23控制吸合的繼電器斷開，繼電器常開觸點恢復 常開，常閉觸點恢復常閉，頂起的電磁鐵5重新與可變電源5上的4. 5V電壓相連，電磁鐵9 降下，然后中央處理單元23控制電磁閥7的線圈斷開，電磁閥7控制氣缸4的進排氣，使中 間滑動板降下，中央處理單元23控制與頂起電池22相對應的用來指示電池位置的指示燈 顯示電路27中的LED燈熄滅，第一次分選結束。操作人員重新按動按鍵選擇電路24中的分選按鍵，開始下一等級的分選，各部分 動作過程如上所述，如此循環操作，待電池托盤32中所有待分選的電池22全部分選完畢 后，結束分選，將已空的電池托盤32取走，放入新的裝有待分選電池22的電池托盤32，開始 新的分選。本發明的有益效果是操作簡單、自動化程度高，分選電池準確、快速，上位機通信裝置為485通信串口，傳輸距離遠。
權利要求
一種鋰離子電池自動分選設備，包括機柜，機柜上固定安裝有可變電源(5)、氣壓表(6)和電磁閥(7)，機柜上還固定安裝有底板(8)和頂板(13)，頂板(13)位于底板(8)上方，其特征是頂板(13)與底板(8)之間固定連接有光杠(2)，底板(8)上固定安裝有氣缸(4)，氣缸(4)的伸縮桿上固定安裝有中間滑動板(10)，中間滑動板(10)與光杠(2)為上下滑動連接，中間滑動板(10)上固定安裝有電磁鐵固定板(11)，電磁鐵固定板(11)上陣列安裝有電磁鐵(9)，頂板(13)上開有分選口，分選口位于電磁鐵固定板(11)正上方，分選口后方的頂板(13)上固定安裝有托盤定位塊(1)。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口后方 的頂板(13)上固定連接有蓋板連接板(14)，蓋板連接板(14)上通過折頁(16)鉸接有蓋板 (15)，所述托盤定位塊(1)位于蓋板(15)下方，分選口前方的頂板(13)上固定連接有蓋板 支撐(18)，蓋板支撐(18)位于蓋板(15)下方。
3.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述底板(8) 上固定連接有光杠固定環(33)，頂板(13)與底板(8)之間通過光杠固定環(33)固定連接 有四根光杠(2)，四根光杠(2)分別位于頂板(13)與底板(8)的四角處。
4.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述中間滑動板 (10)的四角處固定安裝有直線軸承(19)，直線軸承(19)與所述光杠(2)上下滑動連接。
5.根據權利要求4所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述光杠(2)上 固定安裝有擋圈(3)，擋圈(3)位于所述中間滑動板(10)上方。
6.根據權利要求5所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口左、右 兩側均固定安裝有托盤限位卡(17)，托盤限位卡(17)的橫截面為“Z”或“T”字形狀。
7.根據權利要求6所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述折頁(16)上 開有折葉槽形孔(20)，折葉槽形孔(20)內固定連接有定位螺栓，定位螺栓將折頁(16)與蓋 板連接板(14)連接在一起。
8.根據權利要求7所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述分選口處安 裝有擋板(12)。
9.根據權利要求8所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述蓋板(15)的 四角處均開有托盤支撐孔(21)；所述蓋板(15)上陣列有電池孔，電池孔的旁邊固定有發光二極管。
10.根據權利要求9所述的一種鋰離子電池自動分選設備，其特征是所述托盤定位塊 (1)旁邊固定安裝有微動開關固定塊，微動開關固定塊上固定有兩個微動開關，其中一個微 動開關與電池托盤上的托盤防反槽相對應。
全文摘要
一種可消除人工操作產生的分選錯誤、生產效率大幅度提高的鋰離子電池自動分選設備，包括機柜，機柜上固定安裝有底板和頂板，頂板位于底板上方，頂板與底板之間固定連接有光杠，底板上固定安裝有氣缸，氣缸的伸縮桿上固定安裝有中間滑動板，中間滑動板與光杠為上下滑動連接，中間滑動板上固定安裝有電磁鐵固定板，電磁鐵固定板上陣列安裝有電磁鐵，頂板上開有分選口，分選口位于電磁鐵固定板正上方，分選口后方的頂板上固定安裝有托盤定位塊。分選口后方的頂板上固定連接有蓋板連接板，蓋板連接板上通過折頁鉸接有蓋板，所述托盤定位塊位于蓋板下方，分選口前方的頂板上固定連接有蓋板支撐，蓋板支撐位于蓋板下方。
文檔編號B07C5/34GK101829656SQ20101018188
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者呂站軍 申請人:呂站軍