用于电池测内阻分等级的锂电插板式管理容器自动分级机的制作方法

本发明涉及一种适用于电池测内阻分等级的分级机，尤其涉及一种锂电池插板式管理容器测内阻分级次的自动分级机。

背景技术：

锂电池制造好后，因单个电池各项数据指标并不完全一致，这就需要将电池按照一定性能等级分级出来配组使用，以达到最佳使用效果。目前，国内很多锂电池生产厂家对锂电池管理分为单个管理测试与电池管理容器测试两种方式，而采用电池管理容器的分级多采用人工手动分级或半自动机械的模式，不仅效率不高，需要工人多，而且容易出现漏分、分错等分级错误，给电池配组应用的质量、以及销售带来损失。而目前电池管理容器测试分级的半自动机械需要人工拾取，误差大，分级质量效率受工人的人为因素大，不适合大规模的生产需要；国外有的自动分级设备多采用多个机械手逐个拾取，虽然解决了人为因素的误差，但分级的速度和效率还比较低，易出现电池从机械手掉落现象，有摔爆电池的危险，设备成本高，对设备部件的加工精度要求高。该发明通过计算机控制，可实现对锂电插板式管理容器的全自动分级，有效节省操作时间，同时能够消除人工产生的分级错误，并可减少操作工人数，降低劳动强度，生产效率高，速度快，结构简单，设备成本低，非常适合大规模生产的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、自动化程度高的锂电池插板式管理容器自动分级机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锂电插板式管理容器自动分级机，包括机架输送模块、升降式分级模块、拦推机械手、自动电池料盒、控制系统。机架输送模块为在机架的上面固定安装有四个轴承座，相对应的两个轴承座上通过轴承连接有输送带滚筒，输送带滚筒的一端固定安装有皮带轮，两个输送带滚筒上装有输送带；在机架的前端固定安装连接板，连接板的上面的与输送带的上面在同一平面上，连接板的下面固定安装有接近开关；在机架的上面固定安装有支撑板，在机架的中部固定安装有皮带电机，皮带电机的轴上固定有皮带轮，此皮带轮与输送带滚筒上装有的皮带轮通过传动皮带传动连接。升降式分级模块为四个相互平行的光轴的上下两端分别固定安装有光轴固定块，四个光轴下端的光轴固定块固定安装在机架的上面，四个光轴相对应的两个光轴的上端的光轴固定块分别固定安装有两个上固定板条，在两个上固定板条之间固定连接有两个上固定板固定条，在四个光轴的中部分别安装有四个直线轴承，四个直线轴承与四个光轴分别滑动连接，四个直线轴承分别固定安装在滑动板的四个角的孔内，滑动板通过直线轴承沿着光轴轴向上下运动；在两个上固定板条的下面分别固定安装有升降气缸，两个升降气缸的气缸头分别固定连接在滑动板上；在两个上固定板条的下面固定安装有上限位块，上限位块上装有行程开关；下限位块固定安装在机架上，下限位块上装有行程开关；在滑动板上安装有两个容器限位块，容器限位块固定有上限位条，滑动板上安装有容器到位块，滑动板上安装有n个行程开关，锂电插板式管理容器在滑动板上、容器限位块内并沿着容器限位块、上限位条的边自由滑动，容器到位块对锂电插板式管理容器滑动限位，在滑动板的中部的方形沉头孔内固定安装有分级装置。在机架前端的两侧固定安装有拦推机械手，拦推机械手为两个拦推固定板分别固定在机架前端的两侧，在两个拦推固定板的内侧分别固定安装有导轨，在每个导轨上分别滑动连接装有滑块，拦推滑块固定板与两个导轨上的滑块固定连接，在一个拦推固定板上的导轨两头分别安装有行程开关，拦推滑块固定板的两侧分别固定安装有齿条，在两个拦推固定板上分别留有轴承孔位，拦推齿轮轴的两头分别通过轴承安装在两个拦推固定板上分别留有的轴承孔位内，拦推齿轮轴的两头分别固定有拦推齿轮，两个拦推齿轮分别与两个齿条传动连接，在其中一个拦推固定板上留有电机轴孔，推拦电机的电机轴穿过拦推固定板上留有的电机轴孔，推拦电机固定安装在此拦推固定板上，推拦电机的电机轴上固定安装有电机齿轮，此电机齿轮与一个拦推齿轮齿合并传动连接；拦推滑块固定板上留有四个孔，每个孔内分别固定安装有直线轴承，四个直线轴承内分别滑动安装有光轴，每两个相对应的光轴上端分别固定连接有拦推气缸固定杆，两个拦推气缸固定杆分别与拦推齿轮轴平行，在靠近拦推齿轮轴并与拦推气缸固定杆固定连接的两个光轴的下端固定有推板，另外两个光轴的下端固定有拦板；在拦推滑块固定板上固定安装有两个拦推气缸，两个拦推气缸的气缸头分别与两个拦推气缸固定杆连接。在机架的后端固定连接有自动电池料盒，控制系统固定在控制机柜内，控制机柜与机架连接。

自动电池料盒为收料架上固定安装有两个导轨，在每个导轨上分别滑动安装连接有滑块，滑块与收料盒滑板固定连接，收料盒滑板上面阵列有m个收料盒固定位，收料盒可在收料盒固定位内抽拦滑动运动，收料盒滑板下面阵列有m个收料感应条，收料感应条与固定在连接板下面的接近开关相对应，收料盒滑板下面固定安装有齿条；收料架上固定安装有收料电机，收料电机的轴上安装有电机齿轮，电机齿轮与齿条齿合传动连接。

分级装置为分级板上面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级板下面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的拨条槽，拨条槽与通孔相通；以分级底板上面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级底板上的通孔与分级板上的通孔相对应；以分级底板上面的另一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的小通孔；拨条在拨条槽内，旋转执行部件的旋转轴穿过分级底板上面的小通孔与拨条固定连接，分级底板与分级板固定连接；锂电插板式管理容器上的方形阵列的通孔与分级板、分级底板上面方形阵列的通孔一一相对应。

控制系统包括有控制单元，控制单元分别与按键选择电路、继电器选通电路、气缸与电机继电器电路板、显示屏、行程开关、接近开关相连，控制单元通过计算机通信装置及通信端口与计算机相连，气缸与电机继电器板分别和皮带电机、拦推电机、收料电机、升降气缸电磁阀、拦推气缸电磁阀相连，升降气缸电磁阀控制升降气缸，拦推气缸电磁阀控制拦推气缸，继电器选通电路控制矩形阵列的旋转电磁铁，按键选择电路的按键安装在控制面板上，控制面板安装在控制机柜上。

滑动板上安装有n个行程开关，其中n为1、1个以上。

收料盒滑板上面阵列有m个收料盒固定位，收料盒可在收料盒固定位内抽拦滑动运动，收料盒滑板下面阵列有m个收料感应条，其中m为1个以上。

分级装置为分级板上面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级板下面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的拨条槽，拨条槽与通孔相通；以分级底板上面的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级底板上的通孔与分级板上的通孔相对应；以分级底板上面的另一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的小通孔；其中f为1个以上，e为1个以上。

锂电插板式管理容器自动分级机，在靠近拦推齿轮轴并与拦推气缸固定杆固定连接的两个光轴的下端固定有推板，另外两个光轴的下端固定有拦板；其中拦板为v字形。

本发明的有益效果是：1、操作简单、自动化程度高，电池分级快速、准确，减少操作工人数，降低劳动强度。2、结构简单、维修简单，制造成本低。3、使用电机少且功率小，节能。4、可实现真正的快速高效的全自动分级，误差小，安全性高。5、实现同一级电池不论多少同时拾取，是人手或机械手无法做到的。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明中结构三维视图；

图5为本发明中机架输送模块主视图；

图6为本发明中机架输送模块结构三维视图；

图7为本发明中升降式分级模块主视图；

图8为本发明中升降式分级模块侧视图；

图9为本发明中升降式分级模块结构三维视图；

图10为本发明中拦推机械手主视图；

图11为本发明中拦推机械手侧视图；

图12为本发明中拦推机械手结构三维视图；

图13为本发明中自动电池料盒主视图；

图14为本发明中自动电池料盒侧视图；

图15为本发明中自动电池料盒结构三维视图；

图16为本发明中分级装置结构示意图；

图17为本发明中分级装置结构三维视图；

图18为本发明中分级板结构示意图；

图19为本发明中分级板、分级底板三维视图；

图20为本发明中控制系统连接示意图；

图21为本发明中锂电插板式管理容器三维视图；

附图中：1、升降气缸；2、齿条；3、拦推固定板；4、收料盒；5、收料架；6、机架；7、皮带电机；8、轴承座；9、光轴固定块；10、旋转电磁铁；11、滑动板；12、上固定板条；13、收料盒滑板；14、拦推滑块固定板；15、导轨；16、拦推电机；17、上固定板固定条；18、接近开关；19、输送带；20、连接板；21、支撑板；22、皮带轮；23、输送带滚筒；24、容器到位块；25、直线轴承；26、光轴；27、上限位块；28、容器限位块；29、下限位块；30、行程开关；31、拦推气缸；32、拦推齿轮轴；33、拦推齿轮；34、滑块；35、拦推气缸固定杆；36、电机齿轮；37、推板；38、拦板；39、收料电机；40、收料感应条；41、分级板；42、分级底板；43、拨条槽；44、拨条；45、容器到位行程开关一；46、容器到位行程开关二；47、滑动板上到位行程开关；48、滑动板下到位行程开关；49、拦推滑块前到位行程开关；50、拦推滑块后到位行程开关；51、气缸与电机继电器电路板；52、显示屏；53、按键选择电路；54、继电器选通电路；55、控制面板；56、控制单元；57、计算机；58、容器体；59插板；60、销子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明为一种锂电插板式管理容器自动分级机，如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所示。

上述n为2。

上述皮带轮22为同步皮带轮。

上述旋转执行部件为旋转电磁铁10。

上述锂电插板式管理容器包括：容器体58，插板59与销子60三部分组成；容器体58为一方形体，在方形体的顶面上的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数f、间距为d的通孔；在方形体的顶面上靠近任何一相对的两条边的位置分别凸起k个块状体；在方形体顶面方形阵列的通孔的相对的面为底面；与方形体顶面和底面相连接的面为端面，在一个端面的中部有一长方形向端面相对的端面拉伸切除一定的深度形成一个长方形孔，长方形孔与顶面上矩形阵列的通孔相通，此端面为第一端面，在第一端面上靠近顶面的长方形孔的长边上留有j个容器体拉板槽；在顶面上靠近第一端面的边部留有g个销子槽孔。插板59为一长方形板，在长方形板的顶面上的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔，在长方形板顶面方形阵列的通孔的相对的面为底面；与长方形板顶面和底面相连接的面为端面，此端面为第一端面，在靠近第一端面的顶面的边部分别留有j个插板拉板孔、g个销子孔；插板59通过容器体58端面的长方形孔滑动进入容器体58内，插板59与容器体58滑动连接，插板59上矩形阵列的通孔与容器体58上矩形阵列的通孔一一相对应，插板59上留有的j个插板拉板孔容器体58上留有的j个容器体拉板槽相对应，插板59上留有的g个销子孔与容器体58上留有的g个销子槽孔相对应；销子60穿过容器体58上留有的销子槽孔、插板59上留有的销子孔，销子60与销子槽孔、销子孔滑动连接。

根据所述的锂电插板式管理容器，其特征是：根据所述的销子为i形、l形、y形、t形、p形、j形。

根据所述的锂电插板式管理容器，其特征是：插板上的通孔小于容器体上的通孔。

根据所述的锂电插板式管理容器，其特征是：在方形体的顶面上的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；在长方形板的顶面上的一个点为坐标，矩形阵列有h个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；其中e为1个以上，f为1个以上。

根据所述的锂电插板式管理容器，其特征是：，此端面为第一端面，在第一端面上靠近顶面的长方形孔的长边上留有j个容器体拉板槽；在顶面上靠近第一端面的边部留有g个销子槽孔；此端面为第一端面，在靠近第一端面的顶面的边部分别留有j个插板拉板孔、g个销子孔；其中j为1个以上，g为1个以上。

一种锂电插板式管理容器自动分级机，包括机架输送模块、升降式分级模块、拦推机械手、自动电池料盒、控制系统。机架输送模块为在机架6的上面固定安装有四个轴承座8，相对应的两个轴承座8上通过轴承连接有输送带滚筒23，输送带滚筒23的一端固定安装有皮带轮22，两个输送带滚筒装上有输送带19；在机架6的前端固定安装连接板20，连接板20的上面的与输送带19的上面在同一平面上，连接板20的下面固定安装有接近开关18；在机架6的上面固定安装有支撑板21，在机架6的中部固定安装有皮带电机7，皮带电机7的轴上固定有皮带轮22，此皮带轮22与输送带滚筒23上装有的皮带轮22通过传动皮带传动连接。升降式分级模块为四个相互平行的光轴26的上下两端分别固定安装有光轴固定块9，四个光轴26下端的光轴固定块9固定安装在机架6的上面，四个光轴26相对应的两个光轴26的上端的光轴固定块9分别固定安装有两个上固定板条12，在两个上固定板条12之间固定连接有两个上固定板固定条17，在四个光轴26的中部分别安装有四个直线轴承25，四个直线轴承25与四个光轴26分别滑动连接，四个直线轴承25分别固定安装在滑动板11的四个角的孔内，滑动板11通过直线轴承25沿着光轴26轴向上下运动；在两个上固定板条12的下面分别固定安装有升降气缸1，两个升降气缸1的气缸头分别固定连接在滑动板11上；在两个上固定板条12的下面固定安装有上限位块27，上限位块27上装有行程开关30；下限位块29固定安装在机架6上，下限位块29上装有行程开关30；在滑动板11上安装有两个容器限位块28，容器限位块28固定有上限位条，滑动板11上安装有容器到位块24，滑动板11上安装有n个行程开关30，锂电插板式管理容器在滑动板11上、容器到位块24内并沿着容器限位块28、上限位条的边自由滑动，容器到位块24对锂电插板式管理容器滑动限位，在滑动板11的中部的方形沉头孔内固定安装有分级装置。在机架6前端的两侧固定安装有拦推机械手，拦推机械手为两个拦推固定板3分别固定在机架6前端的两侧，在两个拦推固定板3的内侧分别固定安装有导轨15，在每个导轨15上分别滑动连接装有滑块34，拦推滑块固定板14与两个导轨15上的滑块34固定连接，在一个拦推固定板3上的导轨15两头分别安装有行程开关30，拦推滑块固定板14的两侧分别固定安装有齿条2，在两个拦推固定板3上分别留有轴承孔位，拦推齿轮轴32的两头分别通过轴承安装在两个拦推固定板3上分别留有的轴承孔位内，拦推齿轮轴32的两头分别固定有拦推齿轮33，两个拦推齿轮33分别与两个齿条2传动连接，在其中一个拦推固定板3上留有电机轴孔，推拦电机16的电机轴穿过拦推固定板3上留有的电机轴孔，推拦电机16固定安装在此拦推固定板3上，推拦电机16的电机轴上固定安装有电机齿轮36，此电机齿轮36与一个拦推齿轮33齿合并传动连接；拦推滑块固定板14上留有四个孔，每个孔内分别固定安装有直线轴承25，四个直线轴承25内分别滑动安装有光轴26，每两个相对应的光轴26上端分别固定连接有拦推气缸固定杆35，两个拦推气缸固定杆35分别与拦推齿轮轴32平行，在靠近拦推齿轮轴32并与拦推气缸固定杆35固定连接的两个光轴的下端固定有推板37，另外两个光轴26的下端固定有拦板38；在拦推滑块固定板14上固定安装有两个拦推气缸31，两个拦推气缸31的气缸头分别与两个拦推气缸固定杆35连接。在机架6的后端固定连接有自动电池料盒；控制系统固定在控制机柜内，控制机柜与机架连接。

如图13、14、15所示，其特征是：自动电池料盒为收料架5上固定安装有两个导轨15，在每个导轨15上分别滑动安装连接有滑块34，滑块34与收料盒滑板13固定连接，收料盒滑板13上面阵列有m个收料盒固定位，收料盒4可在收料盒固定位内抽拦滑动运动，收料盒滑板13下面阵列有m个收料感应条40，收料感应条40与固定在连接板20下面的接近开关18相对应，收料盒滑板13下面固定安装有齿条2；收料架5上固定安装有收料电机39，收料电机39的轴上安装有电机齿轮36，电机齿轮36与齿条2齿合传动连接。

如图16、17、18、19、20所示，其特征是：分级装置为分级板41上面的一个点为坐标，矩形阵列有一个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级板41下面的一个点为坐标，矩形阵列有一个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的拨条槽43，拨条槽43与通孔相通；以分级底板42上面的一个点为坐标，矩形阵列有一个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的通孔；分级底板42上的通孔与分级板41上的通孔相对应；以分级底板42上面的另一个点为坐标，矩形阵列有一个列数为e、间距为c，行数为f、间距为d的小通孔；拨条44在拨条槽43内，旋转执行部件的旋转轴穿过分级底板42上面的小通孔与拨条44固定连接，分级底板42与分级板41固定连接；锂电插板式管理容器上的方形阵列的通孔与分级板41、分级底板42上面方形阵列的通孔一一相对应。

如图21所示，其特征是：控制系统包括有控制单元56，控制单元56分别与按键选择电路53、继电器选通电路54、气缸与电机继电器电路板51、显示屏52、容器到位行程开关一45、容器到位行程开关二46、滑动板上到位行程开关47、滑动板下到位行程开关48、拦推滑块前到位行程开关49、拦推滑块后到位行程开关50、接近开关18相连，控制单元56通过计算机57通信装置及通信端口与计算机57相连，气缸与电机继电器板51分别和皮带电机7、拦推电机16、收料电机39、升降气缸1电磁阀、拦推气缸31电磁阀相连，升降气缸1电磁阀控制升降气缸1，拦推气缸16电磁阀控制拦推气缸16，继电器选通电路54控制矩形阵列的旋转电磁铁10，按键选择电路53的按键安装在控制面板55上，控制面板55安装在控制机柜上。

如图12所示，其特征是：在靠近拦推齿轮轴32并与拦推气缸固定杆35固定连接的两个光轴26的下端固定有推板37，另外两个光轴的下端固定有拦板38；其中拦板38为v字形。

当进行分级时，先打开按键选择电路53中的电源开关接通设备，打开计算机57及分级软件使与控制单元56保持通信正常。在确定气压正常后，将锂电插板式管理容器放入到滑动板11上、容器到位块24内并沿着容器限位块28、上限位条的边自由滑动进入，容器到位块24对锂电插板式管理容器的滑动限位后，锂电插板式管理容器上的矩形阵列的通孔与分级板、分级底板上面矩形阵列的通孔一一相对应，此时容器到位行程开关一45、容器到位行程开关二46闭合，并将信号传输给控制单元56，在确定锂电插板式管理容器到位后就绪指示灯常亮，工人将锂电插板式管理容器上的销子60从容器体58上留有的销子槽孔、插板59上留有的销子孔提起，然后工人通过容器体拉板槽、插板拉板孔将锂电插板式管理容器上的插板59从容器体58内抽出，锂电插板式管理容器内的电池进入分级板41上矩形阵列的通孔内，被拨条44挡住；计算机57通过分级软件将待分选电池的分级信息发送给控制单元56，操作人员按动按键选择电路53中的分级按键后，控制单元56根据计算机57发送的待分级电池的等级信息，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51给升降气缸1电磁阀信号，升降气缸1电磁阀控制升降气缸向下顶，当滑动板11碰到下限位块29及装有的滑动板下到位行程开关48时，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51给升降气缸1电磁阀信号，升降气缸1电磁阀闭合；控制单元56收到滑动板下到位行程开关48的闭合信号后，控制单元56将第一级分级指令发给继电器选通电路54，显示屏52显示分级的数量、级数等信息，继电器选通电路54控制在分级装置上矩形阵列的旋转电磁铁10旋转，旋转电磁铁10带动拨条44在拨条槽43内旋转，使拨条44离开电池，第一级分级电池从分级装置上直落在输送带19上后，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51给升降气缸1电磁阀信号，升降气缸1电磁阀控制升降气缸向上拉，当滑动板11碰到上限位块27及装有的滑动板上到位行程开关47时，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51给升降气缸1电磁阀信号，升降气缸1电磁阀闭合的同时控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51控制皮带电机7工作，皮带电机通过同步皮带轮22带动输送带19转动。

输送带19将第一级分级电池向后拖动，当立着的电池接触到拦板38后；电池会转动着向拦板38的v字形底部集中，皮带电机7延时工作停止后，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51通过控制拦推气缸31电磁阀来控制两个拦推气缸同时反向工作，拦板38提起，推板37落下；延时后，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51控制拦推电机16转动，拦推电机16转动带动电机齿轮36转动，此电机齿轮36带动两个拦推齿轮33转动，拦推齿轮33推动固定安装有齿条的拦推滑块固定板14向后运动，使推板37推动第一级分级电池经过连接板20进入相对应的自动电池料盒的收料盒内，当接触到一个拦推固定板3上的拦推滑块后到位行程开关50时，拦推滑块后到位行程开关50将信号传给控制单元56；控制单元56发出指令给气缸与电机继电器电路板51，气缸与电机继电器电路板51同时控制升降气缸向下顶、拦板38落下、推板37提起、拦推电机16转动、收料电机39转动；升降气缸向下顶，带动滑动板11运动，当碰到下限位块29及装有的滑动板下到位行程开关48时，控制单元56给气缸与电机继电器板51信号，气缸与电机继电器板51给升降气缸1电磁阀信号，升降气缸1电磁阀闭合；滑动板下到位行程开关48发送信号给控制单元56；拦推电机16转动带动电机齿轮36转动，此电机齿轮36带动两个拦推齿轮33转动，拦推齿轮33推动固定安装有齿条的拦推滑块固定板14向前运动，当接触到一个拦推固定板3上的拦推滑块前到位行程开关49时，拦推滑块前到位行程开关49将信号传给控制单元56，控制单元56控制拦推电机16停止转动；收料电机39转动，带动固定有齿条的收料盒滑板13以及收料盒运动，当连接板20的下面固定安装的接近开关18感应到收料盒滑板13下面的收料感应条40后，接近开关18将信号传给控制单元56，控制单元56控制收料电机16停止转动，等待第二级分级电池经过连接板20进入第二级分级电池的收料盒内，如此连续工作；

自动工作过程中，当想暂停工作时可按动按键选择电路53中的暂停按键后，停止分级，复位按键选择电路53中的暂停按键后，恢复分级。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。