专利名称：电池验电设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于检测电池产品的电性能参数的检测设备，特别是用于检测柱
形电池的验电设备。
背景技术：
在电池生产企业中，对各种柱形电池的电性能参数，如电池的空载电压(简称 0CV)和负载电压(简称CCV)，按标准进行检测、分出合格品和次品的设备一般称为电池验 电设备。为了适应大批量、高质量柱形电池生产的要求，对电池验电设备的速度、精度和可 靠性均提出越来越高的要求。目前电池生产企业采用的一种高速验电机，可达到检验电池 每分钟600只，但其在机械与电器系统方面也存在一些问题 在机械系统方面，其中用于验电和夹紧电池的在验电导杆轴和导杆转盘之间设置
的使验电导杆轴轴向复位的弹簧，由于其设置在验电导杆轴的侧面，从而导致验电导杆轴
在轴向运动时与导杆盘的轴孔形成侧边摩擦，在高速生产的情况下，极易造成导杆轴与轴
孔的侧面划伤和变形，从而影响对电池的夹紧和复位，会造成电池漏检或脱落，甚至会发生
卡住电池、损坏导杆电极和停机的事故，使产品产量和质量下降，生产成本增加。 在验电电路系统方面，目前采用的验电机为了提高检测速度，多采用多个电池同
时夹紧、同时验电的方式，从而使电路结构复杂、导线增多，还需设置单片机、继电器等元器
件，造成系统修改困难、维护困难，对某些元器件如单片机在损坏后还不得不去购买原生产
厂的专门配件，使得一些技术力量和资金不足的企业很难有效使用和维护这种设备。
实用新型内容为了解决上述验电机存在的验电导杆轴容易损坏，电路系统线路和元器件配置复 杂、不易维护的问题，本实用新型提出使验电机的验电导杆轴运行稳定、可靠、寿命长，使电 路结构简单、元器件配置精度高、维护方便的技术方案，具体叙述如下 —种电池验电设备，包括传动系统、电池输送系统、验电机械系统、验电参数检测 和控制系统，所述的验电机械系统包括验电转盘、验电导杆转盘、验电导杆、验电导杆轨道 盘，在验电转盘上均布正极电触头，在验电导杆转盘上均布验电导杆，验电导杆上装置负极 电触头，验电转盘和验电导杆转盘固装在转动轴上，验电导杆轨道盘固装在固定板上，在验 电导杆轨道盘的环形轨道上设置凸台，其特点是所述的验电导杆包括导杆轴、绝缘杆、定位 销、滚轮、复位弹簧，所述的复位弹簧套在导杆轴上，其一端抵在导杆轴的挡肩上，另一端抵 在验电导杆转盘的端面上，所述的导杆轴安置在验电导杆转盘的端面上均布的使其能轴向 移动的圆孔中，所述的滚轮装在导杆轴的尾部，所述的绝缘杆一端装在导杆轴的头部，另一 端安装负极电触头，所述的定位销装在导杆轴的侧面，其端头伸入验电导杆转盘上沿圆周 面均布的条形孔中。 更好地，在所述的导杆轴和绝缘杆之间设置缓冲弹簧和锁紧件。 更具体地，所述的验电导杆的数量为24个、36个或48个，相应地，所述的验电导杆转盘上的圆形通孔的数量和验电转盘上的正极电触头的数量也为24个、36个或48个。所 述的电池输送系统包括入口导轨、入口行星盘、验电行星盘、过渡行星盘、吹电行星盘、出口 导轨，所述的入口行星盘、验电行星盘、过渡行星盘和吹电行星盘，分别通过转动轴互相啮 合的齿轮传动，验电行星转盘与验电转盘和验电导杆转盘同轴固装在转动轴上，入口行星 转盘、验电行星转盘、过渡行星转盘和吹电行星转盘的圆周表面均布用于输送电池的凹槽， 其中验电行星转盘和吹电行星转盘的凹槽数量为24个、36个或48个，入口行星转盘和过渡 行星转盘的凹槽数量与上述凹槽数量的比例为1比2。 所述的验电导杆轨道盘的环形轨道凸台的轮廓线由电池沿凸台4上升段、夹紧验 电段和下降复位段组成，该凸台夹紧验电段的轮廓线起点至终点的圆周角度小于两只相邻 电池在验电行星转盘上的圆周夹角。所述的环形轨道的凸台设置在验电导杆轨道盘安装位 置的上半圆部分。 所述的验电参数检测和控制系统包括信号采集电路、信号放大电路、数模转换器 (A/D)、位置编码器、可编程序控制器(PLC)、数据显示和控制平台，其特点是所述的信号采 集电路在每次接通验电时只采集一只电池的空载电压和负载电压信号，即同一时段只有一 只电池处于验电状态。 更具体地，所述的信号放大电路采用高速线性放大电路板，所述的数模转换器(A/ D)采用分辨率为lmV的高分辨率数模转换器标准件，所述的位置编码器包括电池的组位 和个位信号编码器，所述的可编程序控制器(PLC)采用高速可编程序控制器标准件，所述 的数据显示和控制平台采用液晶触摸屏；每只电池的空载和负载电压信号依次输入所述的 放大电路板、数模转换器(A/D)标准件、可编程序控制器(PLC)标准件；所述的位置编码器 将电池的组位和个位信号依次输入可编程序控制器(PLC)标准件；可编程序控制器(PLC) 标准件将上述信号与标准数据进行对比和分类后输入液晶触摸屏(GOT)，同时将次品信号 输入次品排除装置；验电标准参数也通过该液晶触摸屏(GOT)输入所述的可编程序控制器 (PLC)标准件。 所述的信号采集电路还包括手动校准设备时用的标准电源和手动端子开关，当手 动端子开关接通外接标准电源时，电池采样电路被切断。 所述的验电参数检测和控制系统还包括将机械故障信号及时输入可编程序控制 器的传感器，并由可编程序控制器(PLC)将故障信号输入液晶触摸屏(GOT)显示出来，以方 便操作人员及时排除故障。 综上所述，本实用新型提出的验电机技术方案高速、稳定、精确、可靠，结构简单、 维护方便，可有效降低生产成本，提高电池产量和质量。
图1是本实用新型验电设备实施例的机械结构俯视图。 图2是本实用新型验电设备实施例的A-A截面视图。 图3是本实用新型验电导杆实施例的结构示意图。 图4是本实用新型验电导杆转盘实施例的示意图。 图5是本实用新型验电导杆轨道盘实施例的俯视图。 图6是本实用新型验电导杆轨道盘实施例的侧视图。[0021] 图7是本实用新型电路系统实施例示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型做更详细的说明。 图1是本实用新型验电设备实施例的机械结构俯视图，由图可见，验电机械系统 包括验电转盘1、验电导杆转盘2、验电导杆3、验电导杆轨道盘4，在验电转盘1上均布正极 电触头5，在验电导杆转盘2上均布验电导杆3，验电导杆3上装置负极电触头6，验电转盘 1和验电导杆转盘2固装在转动轴7上，验电导杆轨道盘4固装在固定板8上。在验电导杆 轨道盘4的环形轨道上设置凸台4. 1，该凸台在验电导杆轨道盘4安装时处于安装位置的 上半圆部分。验电导杆3安置在验电导杆转盘2的端面上均布的使其能轴向移动的圆形通 孔2. 1中(参见图4)，装置的正极电触头5和验电导杆3上装置的负极电触头6对其夹紧 进行验电，在电极接触期间先采集空载电压(0CV)信号，此时负载电阻R1的开关K1处于打 开状态，然后采集负载电压(CCV)信号，此时开关K1处于闭合状态。开关K1的开合由PLC 自动控制。这种单通道检测系统比通常采用的多个电池同时夹紧、同时验电的多通道检测 系统的优点是，电池信号只需通过一条通道连续送出，而不是通过多条通道连续(或间断) 送出，不但使线路简单而且简化了随后的信号处理系统，可以省掉多通道系统用于识别和 控制不同路信号的许多继电器和单片机，这就减少了系统的故障率。 信号放大电路将接收的采集信号进行放大，本实施例采用高速线性放大电路板， 以提高对信号的分辨率，该电路板可以对放大倍数进行微调，可以采用标准件组合而成，即 插即用，维护方便。 数模转换器(A/D)将放大器送来的模拟信号转换成数字信号送入可编程序控制 器(PLC)，本实施例采用分辨率为lmV的高分辨率数模转换器标准件，以提高电池参数检测 的精度。 位置编码器包括位置传感器和译码器，将电池在验电行星转盘11的转动角度位 置信号包括电池的个位信号和组位信号输入可编程序控制器(PLC)。 可编程序控制器(PLC)对从数模转换器(A/D)和位置编码器送来的信号进行处 理，包括对每个电池的OCV、CCV、个位号、组位号进行记录，将每个电池的OCV、CCV值与产品 要求的标准值进行比较，对OCV、 CCV值的合格品和次品进行分类，将处理结果进行记录、统 计和编辑后输给数据显示和控制平台。PLC还可将次品信号输入次品排除装置，后者在接收 到信号后会启动有关器件动作，将次品排除出电池输送线。PLC也可对检测数据进行计算， 比如对OCV的实测值x，可进行x的平方减标准差s的计算，得出OCV的浮动标准值，并以此 标准检测电池的OCV，可提高电池质量。本实施例采用高速可编程序控制器标准件，以适应 高速检测和处理的要求，可以即插即用，维护方便。 数据显示和控制平台将可编程序控制器(PLC)输入的各种数据和图表在显示屏 上展示出来，供设备操作人员浏览，操作人员还可通过该平台对标准数据进行设置和调整， 然后输给PLC执行。该平台可采用液晶触摸屏(GOT)，当然也可采用其他终端显示和控制器 件。 上述的信号采集电路还包括在手动校准设备时用的外接标准电源和手动端子开 关K2，K2在正常验电时与a触点接通，使电池验电采样电路接通；在对设备进行校准时，K2与b触点接通，从而通过标准电源对设备进行校验，当手动端子开关接通外接标准电源时， 电池验节，使所有滚轮3. 4对验电导杆轨道盘4的压力保持一致，从而提高验电导杆转盘2 的运行稳定性。为了提高滚轮3. 4在高速运行条件下的寿命，可采用高速滚针轴承。 图5和图6是本实用新型验电导杆轨道盘实施例的俯视图和侧视图。在验电导杆 轨道盘4的环形轨道上设置凸台4. l，该凸台的轮廓线包括电池沿凸台上升段(AB段)、夹 紧验电段(BC段)和下降复位段(CD段)，该凸台夹紧验电段(BC段)轮廓线的起点至终 点的圆周角P小于两只相邻电池在验电行星盘ll上的圆周角a。另外，验电导杆轨道盘 4在安装时要使凸台4. 1处于轨道盘4上半圆的顶部，以实现电池22在图2中所示的A点 进行验电。 在本实施例中，验电行星转盘11(参见图2)上输送电池的凹槽为24个，则两只相 邻电池的凹槽的圆周角a为15度，则该凸台夹紧验电段(BC段)的轮廓线的起点至终点 的圆周角P小于15度。这样就使电路在每次接通验电时只采集一只电池的空载电压和负 载电压信号，即同一时段只有一只电池处于验电状态。 图1至图6的实施例表示出的电池验电设备的运行过程是； 电池22由入口导轨9进入入口行星转盘10的凹槽中，然后被转盘10送入验电行 星转盘11的凹槽中，电池随转盘11的凹槽运行至A点附近即进入验电导杆轨道盘4的凸 台4. 1的BC段时，该电池被验电转盘1上装置的正极电触头5和在验电导杆3上装置的负 极电触头6夹紧进行验电，然后被转盘11送入过渡行星转盘12的凹槽中，接着进入吹电行 星转盘13的凹槽中，转盘13在运行至B点时，其中的电池如果是不合格品，将被吹风嘴23 吹入次品收集箱24中，而电池合格品将被继续送至出口导轨14中送出。 在上述实施例中，验电导杆3及负极电触头6的数量为24个，相应地，所述的验电 导杆转盘2上的圆形通孔2. 1的数量和验电转盘1上的正极电触头5的数量也为24个，验 电行星转盘11和吹电行星转盘的凹槽数量也是24个，以实现各部件的配合和同步运行，当 然，根据需要也可以都是36个或48个。 图7是本实用新型电路系统实施例示意图，包括信号采集电路、信号放大电路、数 模转换器(A/D)、位置编码器、可编程序控制器(PLC)、数据显示和控制平台(G0T)。 信号采集电路包括正、负极验电端子，用于测量电池负载电压的负载电阻R1及由 PLC自动控制的开关K1，用于计量校准设备的标准电源及手动开关K2。由图可见，该电池 信号采集电路在每次电池接通验电时只采集一只电池的空载电压(0CV)或负载电压(CCV) 信号，即当电池被输送至验电区(前述凸台4. 1的BC段)时，验电转盘1上装置的正极电 触头5和验电导杆3上装置的负极电触头6对其夹紧进行验电，在电极接触期间先采集空 载电压(0CV)信号，此时负载电阻R1的开关K1处于打开状态，然后采集负载电压(CCV)信 号，此时开关K1处于闭合状态。开关K1的开合由PLC自动控制。这种单通道检测系统比 通常采用的多个电池同时夹紧、同时验电的多通道检测系统的优点是，电池信号只需通过 一条通道连续送出，而不是通过多条通道连续(或间断)送出，不但使线路简单而且简化了 随后的信号处理系统，可以省掉多通道系统用于识别和控制不同路信号的许多继电器和单 片机，这就减少了系统的故障率。 信号放大电路将接收的采集信号进行放大，本实施例采用高速线性放大电路板， 以提高对信号的分辨率，该电路板可以对放大倍数进行微调，可以采用标准件组合而成，即插即用，维护方便。 数模转换器(A/D)将放大器送来的模拟信号转换成数字信号送入可编程序控制 器(PLC)，本实施例采用分辨率为lmv的高分辨率数模转换器标准件，以提高电池参数检测 的精度。 位置编码器包括位置传感器和译码器，将电池在验电行星转盘11的转动角度位 置信号包括电池的个位信号和组位信号输入可编程序控制器(PLC)。 可编程序控制器(PLC)对从数模转换器(A/D)和位置编码器送来的信号进行处 理，包括对每个电池的OCV、CCV、个位号、组位号进行记录，将每个电池的OCV、CCV值与产品 要求的标准值进行比较，对OCV、 CCV值的合格品和次品进行分类，将处理结果进行记录、统 计和编辑后输给数据显示和控制平台。PLC还可将次品信号输入次品排除装置，后者在接收 到信号后会启动有关器件动作，将次品排除出电池输送线。PLC也可对检测数据进行计算， 比如对OCV的实测值x，可进行x的平方减标准差s的计算，得出OCV的浮动标准值，并以此 标准检测电池的OCV，可提高电池质量。本实施例采用高速可编程序控制器标准件，以适应 高速检测和处理的要求，可以即插即用，维护方便。 数据显示和控制平台将可编程序控制器(PLC)输入的各种数据和图表在显示屏 上展示出来，供设备操作人员浏览，操作人员还可通过该平台对标准数据进行设置和调整， 然后输给PLC执行。该平台可采用液晶触摸屏(GOT)，当然也可采用其他终端显示和控制器 件。 上述的信号采集电路还包括在手动校准设备时专用的外接标准电源和手动端子 开关K2， K2在正常验电时与a触点接通，使电池验电采样电路接通；在对设备进行校准时， K2与b触点接通，从而通过标准电源对设备进行校验，当手动端子开关接通外接标准电源 时，电池电采样电路被切断，此时设备也处于停机状态。 上述系统还可包括将机械故障信号及时输入可编程序控制器的传感器，并由可编 程序控制器(PLC)将故障信号输入液晶触摸屏(GOT)，使操作人员及时处理故障。机械系统 的各种操作和控制开关信号也可输入PLC，并通过GOT进行控制。 上述实施例的电池验电设备，检测电池速度可达600只/分钟，每只检测时间不超 过100ms， 0CV、CCV检测精度可达lmV，可实现高速、精确和稳定的电池检测。 综上所述，本实用新型提出的验电机技术方案高速、稳定、精确、可靠，结构简单、 维护方便，可有效降低生产成本，提高电池产量和质量。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管 参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可 以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本技术方案的精神和范围，其 均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种电池验电设备，包括传动系统、电池输送系统、验电机械系统、验电参数检测和控制系统，所述的验电机械系统包括验电转盘(1)、验电导杆转盘(2)、验电导杆(3)、验电导杆轨道盘(4)，在验电转盘(1)上均布正极电触头(5)，在验电导杆转盘(2)上均布验电导杆(3)，验电导杆(3)上装置负极电触头(6)，验电转盘(1)和验电导杆转盘(2)固装在转动轴(7)上，验电导杆轨道盘(4)固装在固定板(8)上，在验电导杆轨道盘(4)的环形轨道上设置凸台(4.1)，其特征是所述的验电导杆(3)包括导杆轴(3.1)、绝缘杆(3.2)、定位销(3.3)、滚轮(3.4)、复位弹簧(3.5)，所述的复位弹簧(3.5)套在导杆轴(3.1)上，其一端抵在导杆轴(3.1)的挡肩(3.6)上，另一端抵在验电导杆转盘(2)的端面上，所述的导杆轴(3.1)安置在验电导杆转盘(2)的端面上均布的使其能轴向移动的圆形通孔(2.1)中，所述的滚轮(3.4)装在导杆轴(3.1)的尾部，所述的绝缘杆(3.2)一端装在导杆轴(3.1)的头部，另一端安装负极电触头(6)，所述的定位销(3.3)装在导杆轴(3.1)的侧面，其端头伸入验电导杆转盘(2)上沿圆周面均布的条形孔(2.2)中。
2. 根据权利要求1所述的电池验电设备，其特征是在所述的导杆轴(3. 1)和绝缘杆 (3. 2)之间设置缓冲弹簧(3. 7)和锁紧件(3. 8)。
3. 根据权利要求l所述的电池验电设备，其特征是所述的验电导杆(3)的数量为24 个、36个或48个，相应地，所述的验电导杆转盘(2)上的圆形通孔(2. 1)的数量和验电转盘 (1)上的正极电触头(5)的数量也为24个、36个或48个。
4. 根据权利要求1所述的电池验电设备，其特征是所述的电池输送系统包括入口导轨(9) 、入口行星转盘(10)、验电行星转盘(11)、过渡行星转盘(12)、吹电行星转盘(13)、出口 导轨(14)，所述的入口行星转盘(10)、验电行星转盘(11)、过渡行星转盘(12)和吹电行星 转盘(13)分别通过转动轴(15、7、16、17)上互相啮合的齿轮(18、19、20、21)传动，验电行 星转盘(11)与验电转盘(1)和验电导杆转盘(2)同轴固装在转动轴(7)上，入口行星转盘(10) 、验电行星转盘(11)、过渡行星转盘(12)和吹电行星转盘(13)的圆周表面均布用于输 送电池的凹槽，其中验电行星转盘(11)和吹电行星转盘(13)的凹槽数量为24个、36个或 48个，入口行星转盘(10)和过渡行星转盘(12)的凹槽数量与上述凹槽数量的比例为1比 2。
5. 根据权利要求1或4所述的电池验电设备，其特征是所述的验电导杆轨道盘(4)环 形轨道凸台(4. 1)的轮廓线由电池沿凸台(4. 1)上升段(AB)、夹紧验电段(BC)和下降复位 段(CD)组成，该凸台夹紧验电段(BC)的轮廓线起点至终点的圆周角度小于两只相邻电池 在验电行星转盘(11)上的圆周夹角。
6. 根据权利要求1或4所述的电池验电设备，其特征是所述的环形轨道的凸台(4. 1) 设置在验电导杆轨道盘(4)安装位置的上半圆部分。
7. 根据权利要求1所述的电池验电设备，其特征是所述的验电参数检测和控制系统包 括信号采集电路、信号放大电路、数模转换器、位置编码器、可编程序控制器、数据显示和控 制平台，所述的信号采集电路在每次接通验电时只采集一只电池的空载电压和负载电压信 号，即同一时段只有一只电池处于验电状态。
8. 根据权利要求7所述的电池验电设备，其特征是所述的信号放大电路采用高速线性 放大电路板，所述的数模转换器采用分辨率为lmV的高分辨率数模转换器标准件，所述的 位置编码器包括电池的组位和个位信号编码器，所述的可编程序控制器采用高速可编程序控制器标准件，所述的数据显示和控制平台采用液晶触摸屏；每只电池的空载和负载电压 信号依次输入所述的放大电路板、数模转换器标准件、可编程序控制器标准件；所述的位置 编码器将电池的组位和个位信号依次输入可编程序控制器标准件；可编程序控制器标准件 将上述信号与标准数据进行对比和分类后输入液晶触摸屏，同时将次品信号输入次品排除 装置；验电标准参数也通过该液晶触摸屏输入所述的可编程序控制器标准件。
9. 根据权利要求7或8所述的电池验电设备，其特征是所述的信号采集电路还包括手 动校准设备时用的标准电源和手动端子开关。
10. 根据权利要求7或8所述的电池验电设备，其特征是所述的验电参数检测和控制系 统还包括将机械故障信号及时输入可编程序控制器的传感器，并由可编程序控制器将故障 信号输入数据显示和控制平台，所述平台采用液晶触摸屏。
专利摘要本实用新型提供了一种电池验电设备，包括传动系统、电池输送系统、验电机械系统、验电参数检测和控制系统，所述的验电机械系统包括验电转盘、验电导杆转盘、验电导杆、验电导杆轨道盘，在验电转盘上均布正极电触头，在验电导杆转盘上均布验电导杆，验电导杆上装置负极电触头，验电转盘和验电导杆转盘固装在转动轴上，验电导杆轨道盘固装在固定板上，在验电导杆轨道盘的环形轨道上设置凸台。通过本实用新型提出的验电机技术方案高速、稳定、精确、可靠，结构简单、维护方便，可有效降低生产成本，提高电池产量和质量。
文档编号G01R31/36GK201548664SQ20092016382
公开日2010年8月11日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者熊仁平 申请人:熊仁平