CN104148298B - 一种锂电池极片自动称重分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池极片自动称重分选装置，该装置包括极片连续进料机构、极片取料搬运机构、极片自动称重机构、极片卸料搬运机构、支撑架组件和料仓组件；其特征在于所述支撑架组件包括支撑架、控制柜、人机界面固定板、人机界面、取料处直线导轨固定梁和卸料处直线导轨固定梁，所述支撑架为四层楼式框架结构；所述极片连续进料机构和极片自动称重机构位于底层和第二层之间，所述料仓组件通过螺栓固定在支撑架的第二层上，所述极片连续进料机构、极片自动称重机构和料仓组件依次并行排列，所述极片取料搬运机构、极片卸料搬运机构位于支撑架的第三层上，且极片取料搬运机构和极片卸料搬运机构并行排列，极片卸料搬运机构位于料仓组件的上方。

Description

一种锂电池极片自动称重分选装置

技术领域

本发明属于锂电池生产技术领域，具体涉及一种锂电池极片自动称重分选装置。

背景技术

电池极片的一致性是指一组电池极片其重量大小和形状尺寸大小位于一个特定区间内，可根据厂家要求将重量大小和形状尺寸大小划分为若干区间；另外一致性也包括极片涂布的厚度等等。在锂电池生产过程中，电池极片的一致性直接影响电池寿命，但是由于存在的制造误差，电池极片往往重量不同，因此在生产过程中，一般要对电池极片按重量进行分档，称出重量后剔除超重和超轻的不合格极片，同时把合格的极片按不同重量分成若干挡来分别收集。

目前锂电池极片称重分选的这道工序通常是采用人工作业，即用人工的方式将极片在电子称上称量再分档，称重和分选极片的质量与人的情绪、体力、行为状态关系重大，容易受人为的因素干扰，因此人工称重分选极片存在着速度慢、分选差错率较大、劳动效率低下和劳动强度大等问题。

专利号为ZL201010202222.3的中国专利公开了一种对电池极片进行分类的方法及分类***，其不足之处在于该方法利用机械手来吸取极片并直接将极片放在电子称上，极片下落到电子称上过程中，会对电子称造成影响，影响称重的准确性，且该分类***装置复杂，分选效率不高。申请号为201010165935.7的中国专利公开了一种极片称重机，其不足之处在于该极片称重机没有极片连续进料机构，不能保证抓取极片时极片的高度位置一致，导致该装置分选差错率较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的问题是，提供一种锂电池极片自动称重分选装置，该装置能代替人工作业，高效地完成锂电池极片自动称重分选工作，具有机械自动化程度高，安全性高等特点，同时又比现有技术结构简单，操作方便，可靠性高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：设计一种锂电池极片自动称重分选装置，该装置包括极片连续进料机构、极片取料搬运机构、极片自动称重机构、极片卸料搬运机构、支撑架组件和料仓组件；其特征在于所述支撑架组件包括支撑架、控制柜、人机界面固定板、人机界面、取料处直线导轨固定梁和卸料处直线导轨固定梁，所述支撑架为四层楼式框架结构，由矩形铝型材连接而成；所述控制柜通过螺栓固定于支撑架底层，所述人机界面嵌入在人机界面固定板上，人机界面固定板通过螺栓固定于支撑架顶层，所述取料处直线导轨固定梁和卸料处直线导轨固定梁均通过螺栓固定于支撑架第三层处；

所述极片连续进料机构和极片自动称重机构位于底层和第二层之间，所述料仓组件通过螺栓固定在支撑架的第二层上，所述极片连续进料机构、极片自动称重机构和料仓组件依次并行排列，所述极片取料搬运机构、极片卸料搬运机构位于支撑架的第三层上，且极片取料搬运机构和极片卸料搬运机构并行排列，极片卸料搬运机构位于料仓组件的上方；

所述极片取料搬运机构包括取料吸盘支撑板、取料吸盘、取料处直线导轨、水平移动气缸连接板、水平移动气缸、取料处直线导轨挡块、取料处直线导轨滑块、取料处直线轴承、取料处直线导柱、取料气缸、取料气缸连接板、连接轴、水平移动气缸连接件和取料气缸固定板；所述取料气缸固定板中心固定连接有取料气缸连接板，取料气缸固定在取料气缸连接板，连接轴的上端与取料气缸的活塞杆下端通过螺纹连接，连接轴的下端通过螺栓固定在取料吸盘支撑板的中心上；以取料气缸为中心在取料气缸固定板的1/4和3/4处均设有取料处直线轴承，取料处直线导柱下端穿过取料处直线轴承并固定在取料吸盘支撑板上；所述取料处直线导轨、取料处直线导轨挡块和水平移动气缸连接板均通过螺栓固定在支撑架组件的取料处直线导轨固定梁上，取料处直线导轨两端通过螺栓与取料处直线导轨挡块相连，在取料气缸固定板的两端分别通过螺栓固定有取料处直线导轨滑块，取料处直线导轨滑块可在取料处直线导轨上滑动；所述取料吸盘通过螺母固定在取料吸盘支撑板的底面上；水平移动气缸通过螺母固定在水平移动气缸连接板上，所述水平移动气缸连接件一端通过螺栓固定在取料气缸固定板的前端，另一端通过螺纹与水平移动气缸的活塞杆相连；

所述极片连续进料机构包括步进电机联轴器、步进电机、步进电机联轴器支架、步进电机支撑杆、丝杠螺母、丝杠、移动板、移动板连接柱、丝杠座固定板、料箱连接板、丝杠支撑座、极片挡板、极片侧挡板和步进电机联轴器支架支撑柱；所述步进电机联轴器支架中心设有步进电机联轴器支架中间孔，所述步进电机支撑杆的下端与步进电机通过螺栓固定连接，步进电机支撑杆的上端通过螺栓固定在所述丝杠座固定板的下表面，所述丝杠座固定板通过螺栓固定在支撑架的第二层上，所述步进电机联轴器一端通过螺栓锁紧步进电机轴，步进电机联轴器另一端通过螺栓锁紧丝杠的下端，丝杠下端穿过步进电机联轴器支架中间孔，所述步进电机联轴器支架支撑柱下端通过螺栓固定在步进电机上，步进电机联轴器支架支撑柱上端固定在步进电机连接轴支架上；丝杠的上端穿过丝杠支撑座的内孔，所述丝杠支撑座通过螺栓固定在所述丝杠座固定板上，所述丝杠螺母穿过丝杠并通过螺栓固定于移动板上，所述移动板连接柱下端通过螺栓固定于移动板上，移动板连接柱上端穿过丝杠座固定板通孔，并通过螺栓固定于料箱连接板上，所述料箱连接板上设有料箱连接板的矩形槽，极片挡板和极片侧挡板分别通过螺栓固定于丝杠座固定板上并穿过料箱连接板的矩形槽，形成极片放料盒；

所述极片自动称重机构包括导柱承重板、电子称承重柱、下托板、承重导柱、电子称托板、极片托盘顶起气缸、极片托盘、极片托盘底托、极片托盘移动导柱、极片自动称重机构处直线轴承、电子称和支撑板；所述电子称承重柱包括称重立柱、上加强筋、上称重托板、下承重托板和下加强筋，所述称重立柱的上端通过上加强筋与上称重托板的下表面焊接在一起，称重立柱的下端与下承重托板的上表面通过下加强筋焊接在一起，所述下承重托板固定在地面上；所述支撑板固定在支撑架的第二层上，支撑板两侧对称设有支撑板孔和支撑板两侧孔，所述下托板通过螺栓固定在上称重托板上，所述承重导柱下端通过螺纹与下托板的边缘固定连接，承重导柱穿过支撑板的支撑板孔，承重导柱上端通过螺栓与电子称托板固定连接，所述电子称托板上表面放置有电子称，所述极片自动称重机构处直线轴承通过螺栓固定在支撑板两侧孔上，所述极片托盘移动导柱穿过极片自动称重机构处直线轴承，极片托盘移动导柱下端通过螺栓与导柱支撑板相连，极片托盘移动导柱上端通过螺栓固定于极片托盘底托的下表面，所述极片托盘底托上放置有极片托盘，极片托盘位于支撑架的第二层中间空间内，极片托盘上放置极片，所述极片托盘顶起气缸上端通过螺栓固定于支撑板上，极片托盘顶起气缸的活塞杆通过螺栓固定于导柱支撑板上；

所述料仓组件由并行排列的设计数量的料仓组成，所述料仓通过螺栓固定于支撑架的第二层上；

所述极片卸料搬运机构包括卸料处直线导轨、卸料处移动板、卸料处直线导轨滑块、卸料处连接板、卸料处吸盘支撑板、卸料处吸盘、卸料处挡块、主动带轮轴、主动带轮轴保持架、主动带轮轴套、主动带轮处轴用弹性挡圈、主动带轮、同步齿形带、卸料处刚性联轴器、减速器保持架、精密行星减速器、伺服电机、从动带轮处轴承、从动带轮、从动带轮轴、从动带轮轴套、从动带轮处轴用弹性挡圈和从动带轮保持架，所述卸料处直线导轨和卸料处挡块均通过螺栓固定于支撑架组件的卸料处直线导轨固定梁上，在卸料处直线导轨的两端分别紧贴固定有卸料处挡块，所述卸料处直线导轨滑块可在卸料处直线导轨上移动，所述卸料处移动板通过螺栓固定于卸料处直线导轨滑块上，所述卸料处连接板上端通过螺栓固定于卸料处移动板的下表面，卸料处连接板下端通过螺栓固定于卸料处吸盘支撑板上，卸料处吸盘支撑板下端通过螺母固定有卸料处吸盘，所述主动带轮保持架、从动带轮保持架和减速器保持架均通过螺栓固定于支撑架的第三层上，所述主动带轮轴套通过过盈配合固定于主动带轮保持架上；

所述主动带轮轴穿过主动带轮轴套并被支撑，所述主动带轮通过螺栓固定于主动带轮轴上并用主动带轮处轴用弹性挡圈在主动带轮轴上轴向定位，所述主动带轮处轴用弹性挡圈固定于主动带轮轴上，所述精密行星减速器通过螺栓固定于减速器保持架上，所述卸料处刚性联轴器前端通过螺栓锁紧主动带轮轴伸出端，所述卸料处刚性联轴器后端通过螺栓锁紧精密行星减速器一端的伸出轴，所述伺服电机通过螺栓固定在精密行星减速器上，伺服电机的轴深入精密行星减速器另一端孔内并锁紧，所述从动带轮轴套通过过盈配合固定在从动带轮保持架上，所述从动带轮轴穿过从动带轮轴套并被支撑，所述从动带轮处轴承固定于从动带轮轴上并通过从动带轮处轴用弹性挡圈在轴向方向定位，所述从动带轮处轴用弹性挡圈固定于从动带轮轴上，所述从动带轮穿过从动带轮处轴承并被支撑，所述同步齿形带绕在从动带轮和主动带轮上，所述同步齿形带下端通过螺栓固定于卸料处移动板上。

与现有技术相比，本发明装置结构简单，操作方便，采用PLC控制，并使用了直线导轨和丝杠作为导向，同时使用步进电机和伺服电机实现精确控制，能代替人工作业，高效地完成锂电池极片自动称重分选工作，具有机械自动化程度高，安全性高，一致性好等特点。利用本装置进行分选，称台与机架采用分离式结构，检测更准，效率更高；分选具有计数，易于产品统计，分选精度高。

附图说明

图1是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的整体结构示意图；

图2是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的支撑架组件1的结构示意图；

图3是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的极片取料搬运机构2的结构示意图；

图4是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的极片连续进料机构4的结构示意图；

图5是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的步进电机联轴器支架403的结构示意图；

图6是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的极片自动称重机构5的结构示意图；

图7是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的电子称承重柱502的结构示意图；

图8是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的支撑板512的结构示意图；

图9是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的料仓组件6的结构示意图；

图10是本发明锂电池极片自动称重分选装置一种实施例的极片卸料搬运机构7的结构示意图；

图中，1.支撑架组件,2.极片取料搬运机构，3.极片，4.极片连续进料机构，5.极片自动称重机构，6.料仓组件，7.极片卸料搬运机构；11.支撑架、12.控制柜、13.人机界面固定板、14.人机界面、16.取料处直线导轨固定梁、15.卸料处直线导轨固定梁；201.取料吸盘支撑板、202.取料吸盘、203.取料处直线导轨、204.水平移动气缸连接板、205.水平移动气缸、206.取料处直线导轨挡块、207.取料处直线导轨滑块、208.取料处直线轴承、209.取料处直线导柱、210.取料气缸、211.取料气缸连接板、212.连接轴、213.水平移动气缸连接件、214.取料气缸固定板；401.步进电机联轴器、402.步进电机、403.步进电机联轴器支架、404.步进电机支撑杆、405.丝杠螺母、406.丝杠、407.移动板、408.移动板连接柱、409.丝杠座固定板、410.料箱连接板、411.丝杠支撑座、412.极片挡板、413.极片侧挡板、414.步进电机联轴器支架支撑柱、4091.丝杠座固定板通孔、4031.步进电机联轴器支架中间孔、4101.料箱连接板的矩形槽；501.导柱承重板、502.电子称承重柱、503.下托板、504.承重导柱、505.电子称托板、506.极片托盘顶起气缸、507.极片托盘、508.极片托盘底托、509.极片托盘移动导柱、510.极片自动称重机构处直线轴承、511.电子称和512.支撑板、5021.称重立柱、5022.上加强筋、5023.上称重托板、5024.下承重托板和5025.下加强筋、5121.支撑板孔、5122.支撑板两侧孔；61.第一料仓、62.第二料仓、63.第三料仓、64.第四料仓、65.第五料仓；701.卸料处直线导轨、702.卸料处移动板、703.卸料处直线导轨滑块、704.卸料处连接板、705.卸料处吸盘支撑板、706.卸料处吸盘、707.卸料处挡块、708.主动带轮轴、709.主动带轮轴保持架、710.主动带轮轴套、711.主动带轮处轴用弹性挡圈、712.主动带轮、713.同步齿形带、714.卸料处刚性联轴器、715.减速器保持架、716.精密行星减速器、717.伺服电机、718.从动带轮处轴承、719.从动带轮、720.从动带轮轴、721.从动带轮轴套、722.从动带轮处轴用弹性挡圈、723.从动带轮保持架。

具体实施方式

下面结合附图及其实施例进一步描述本发明。

本发明设计的锂电池极片自动称重分选装置(简称装置，参见图1-10)包括极片连续进料机构4、极片取料搬运机构2、极片自动称重机构5、极片卸料搬运机构7、支撑架组件1和料仓组件6；所述支撑架组件1(参见图2)包括支撑架11、控制柜12、人机界面固定板13、人机界面14、取料处直线导轨固定梁16和卸料处直线导轨固定梁15，所述支撑架11为四层楼式框架结构，由矩形铝型材连接而成；所述控制柜12通过螺栓固定于支撑架11底层，所述人机界面14嵌入在人机界面固定板13上，人机界面固定板13通过螺栓固定于支撑架11顶层，所述取料处直线导轨固定梁16和卸料处直线导轨固定梁15均通过螺栓固定于支撑架11第三层处；所述极片连续进料机构4和极片自动称重机构5位于底层和第二层之间，所述料仓组件6通过螺栓固定在支撑架11的第二层上，所述极片连续进料机构4、极片自动称重机构5和料仓组件6依次并行排列，所述极片取料搬运机构2、极片卸料搬运机构7位于支撑架11的第三层上，且极片取料搬运机构2和极片卸料搬运机构7并行排列，极片卸料搬运机构7位于料仓组件6的上方；

所述极片取料搬运机构2(参见图3)包括取料吸盘支撑板201、取料吸盘202、取料处直线导轨203、水平移动气缸连接板204、水平移动气缸205、取料处直线导轨挡块206、取料处直线导轨滑块207、取料处直线轴承208、取料处直线导柱209、取料气缸210、取料气缸连接板211、连接轴212、水平移动气缸连接件213和取料气缸固定板214；所述取料气缸固定板214中心固定连接有取料气缸连接板211，取料气缸210固定在取料气缸连接板211，连接轴212的上端与取料气缸210的活塞杆下端通过螺纹连接，连接轴212的下端通过螺栓固定在取料吸盘支撑板201的中心上；以取料气缸210为中心在取料气缸固定板214的1/4和3/4处均设有取料处直线轴承208，取料处直线导柱209下端穿过取料处直线轴承208并固定在取料吸盘支撑板201上；所述取料处直线导轨203、取料处直线导轨挡块206和水平移动气缸连接板204均通过螺栓固定在支撑架组件1的取料处直线导轨固定梁16上，取料处直线导轨203两端通过螺栓与取料处直线导轨挡块206相连，在取料气缸固定板214的两端分别通过螺栓固定有取料处直线导轨滑块207，取料处直线导轨滑块207可在取料处直线导轨203上滑动；所述取料吸盘202通过螺母固定在取料吸盘支撑板201的底面上；水平移动气缸205通过螺母固定在水平移动气缸连接板204上，所述水平移动气缸连接件213一端通过螺栓固定在取料气缸固定板214的前端，另一端通过螺纹与水平移动气缸205的活塞杆相连；

所述极片连续进料机构4(参见图4)包括步进电机联轴器401、步进电机402、步进电机联轴器支架403、步进电机支撑杆404、丝杠螺母405、丝杠406、移动板407、移动板连接柱408、丝杠座固定板409、料箱连接板410、丝杠支撑座411、极片挡板412、极片侧挡板413和步进电机联轴器支架支撑柱414；所述步进电机联轴器支架403(参见图5)中心设有步进电机联轴器支架中间孔4031，所述步进电机支撑杆404的下端与步进电机402通过螺栓固定连接，步进电机支撑杆404的上端通过螺栓固定在所述丝杠座固定板409的下表面，所述丝杠座固定板409两端通过螺栓固定在支撑架11的第二层上，所述步进电机联轴器401一端通过螺栓锁紧步进电机轴4021，步进电机联轴器401另一端通过螺栓锁紧丝杠406的下端，丝杠406下端穿过步进电机联轴器支架中间孔4031，所述步进电机联轴器支架支撑柱414下端通过螺栓固定在步进电机402上，步进电机联轴器支架支撑柱414上端固定在步进电机连接轴支架403上；丝杠406的上端穿过丝杠支撑座411的内孔，所述丝杠支撑座411通过螺栓固定在所述丝杠座固定板409上，所述丝杠螺母405穿过丝杠406并通过螺栓固定于移动板407上，所述移动板连接柱408下端通过螺栓固定于移动板407上，移动板连接柱408上端穿过丝杠座固定板通孔4091，并通过螺栓固定于料箱连接板410上，所述料箱连接板410上设有料箱连接板的矩形槽4101，极片挡板412和极片侧挡板413分别通过螺栓固定于丝杠座固定板409上并穿过料箱连接板的矩形槽4101，形成极片放料盒；

所述极片自动称重机构5(参见图6)包括导柱承重板501、电子称承重柱502、下托板503、承重导柱504、电子称托板505、极片托盘顶起气缸506、极片托盘507、极片托盘底托508、极片托盘移动导柱509、极片自动称重机构处直线轴承510、电子称511和支撑板512；所述电子称承重柱502(参见图7)包括称重立柱5021、上加强筋5022、上称重托板5023、下承重托板5024和下加强筋5025，所述称重立柱5021的上端通过上加强筋5022与上称重托板5022的下表面焊接在一起，称重立柱5021的下端与下承重托板5024的上表面通过下加强筋5025焊接在一起，所述下承重托板5024固定在地面上；所述支撑板512(参见图8)固定在支撑架11的第二层上，支撑板512两侧对称设有支撑板孔5121和支撑板两侧孔5122，所述下托板503通过螺栓固定在上称重托板5023上，所述承重导柱504下端通过螺纹与下托板503的边缘固定连接，承重导柱504穿过支撑板512的支撑板孔5121，承重导柱504上端通过螺栓与电子称托板505固定连接，所述电子称托板505上表面放置有电子称511，所述极片自动称重机构处直线轴承510通过螺栓固定在支撑板两侧孔5122上，所述极片托盘移动导柱509穿过极片自动称重机构处直线轴承510，极片托盘移动导柱509下端通过螺栓与导柱支撑板501相连，极片托盘移动导柱509上端通过螺栓固定于极片托盘底托508的下表面，所述极片托盘底托508上放置有极片托盘507，极片托盘507位于支撑架11的第二层中间空间内，极片托盘507上放置极片3，所述极片托盘顶起气缸506上端通过螺栓固定于支撑板512上，极片托盘顶起气缸506的活塞杆通过螺栓固定于导柱支撑板501上；

所述料仓组件6(参见图9)由并行排列的设计数量的料仓组成，所述料仓通过螺栓固定于支撑架11的第二层上；

所述极片卸料搬运机构7(参见图10)包括卸料处直线导轨701、卸料处移动板702、卸料处直线导轨滑块703、卸料处连接板704、卸料处吸盘支撑板705、卸料处吸盘706、卸料处挡块707、主动带轮轴708、主动带轮轴保持架709、主动带轮轴套710、主动带轮处轴用弹性挡圈711、主动带轮712、同步齿形带713、卸料处刚性联轴器714、减速器保持架715、精密行星减速器716、伺服电机717、从动带轮处轴承718、从动带轮719、从动带轮轴720、从动带轮轴套721、从动带轮处轴用弹性挡圈722和从动带轮保持架723，所述卸料处直线导轨701和卸料处挡块707均通过螺栓固定于支撑架组件1的卸料处直线导轨固定梁15上，在卸料处直线导轨701的两端分别紧贴固定有卸料处挡块707，所述卸料处直线导轨滑块703可在卸料处直线导轨701上移动，所述卸料处移动板702通过螺栓固定于卸料处直线导轨滑块703上，所述卸料处连接板704上端通过螺栓固定于卸料处移动板702的下表面，卸料处连接板704下端通过螺栓固定于卸料处吸盘支撑板705上，卸料处吸盘支撑板705下端通过螺母固定有卸料处吸盘706，所述主动带轮保持架709、从动带轮保持架723和减速器保持架715均通过螺栓固定于支撑架11的第三层上，所述主动带轮轴套710通过过盈配合固定于主动带轮保持架709上，

所述主动带轮轴708穿过主动带轮轴套710并被支撑，所述主动带轮712通过螺栓固定于主动带轮轴708上并用主动带轮处轴用弹性挡圈711在主动带轮轴708上轴向定位，所述主动带轮处轴用弹性挡圈711固定于主动带轮轴708上，所述精密行星减速器716通过螺栓固定于减速器保持架715上，所述卸料处刚性联轴器714前端通过螺栓锁紧主动带轮轴708伸出端，所述卸料处刚性联轴器714后端通过螺栓锁紧精密行星减速器716一端的伸出轴，所述伺服电机717通过螺栓固定在精密行星减速器716上，伺服电机717的轴深入精密行星减速器716另一端孔内并锁紧，所述从动带轮轴套721通过过盈配合固定在从动带轮保持架723上，所述从动带轮轴720穿过从动带轮轴套721并被支撑，所述从动带轮处轴承718固定于从动带轮轴720上并通过从动带轮处轴用弹性挡圈722在轴向方向定位，所述从动带轮处轴用弹性挡圈722固定于从动带轮轴720上，所述从动带轮719穿过从动带轮处轴承718并被支撑，所述同步齿形带713绕在从动带轮719和主动带轮710上，所述同步齿形带713下端通过螺栓固定于卸料处移动板702上。

本发明的进一步特征在于所述料仓的数量为五个。

本发明的进一步特征在于所述极片托盘顶起气缸506、极片托盘507和极片托盘底托508的数量与电子称511的数量相匹配。

本发明的进一步特征在于所述极片托盘顶起气缸506、极片托盘507、极片托盘底托508和电子称511数量均为两个。

本发明将极片重量分为五个范围，即超重、重量不足、重量范围A挡、重量范围B挡和重量范围C挡，相应地，第一料仓61、第二料仓62、第三料仓63、第四料仓64、第五料仓65分别盛放上述对应重量范围的极片。

本发明锂电池极片自动称重分选装置的工作原理是，极片连续进料机构4由步进电机402驱动连续供料，极片取料搬运机构2通过水平移动气缸205驱动水平移动，取料气缸210竖直移动驱动取料吸盘202吸取极片3，并放置极片3于电子称511上称重，控制器(图中未画出)根据重量信息通过极片卸料搬运机构7将极片3落入料仓组件6的相应料仓内。

本发明锂电池极片自动称重分选装置的具体工作过程是：首先将待称重分选的锂极片3分两处放置于极片连续进料机构4的料箱连接板410上，极片3的高度不超过极片挡板412和极片侧挡板413，之后开启装置电源开关(图中未画出)，接着极片取料搬运机构2的取料气缸210活塞杆伸出并带动连接轴212下降，取料吸盘支撑板201和取料吸盘202随连接轴212下降直至取料吸盘202贴近极片3，取料吸盘吸取极片3，接着取料气缸210活塞杆退回，此时连接轴212、取料吸盘支撑架201、取料吸盘202和极片3随取料气缸210活塞杆一起退回，步进电机402驱动丝杠螺母405上升一个极片3的厚度，移动板407带动移动板连接柱408和料箱连接板410上升一个极片3的厚度，接着水平移动气缸205活塞杆退回，此时取料处直线导轨滑块207上的取料气缸固定板214、取料气缸210、连接轴212、取料吸盘支撑板201、取料吸盘202和极片3通过取料处直线导轨滑块207在取料处直线导轨203上水平向后移动直至极片位于极片托盘507的正上方，取料气缸210活塞杆伸出，连接轴212带动取料吸盘支撑架201、取料吸盘202和极片3下降直至极片3接近极片托盘507，随后取料吸盘202释放极片3到极片托盘507上，之后极片自动称重机构5处的极片托盘顶起气缸506的活塞杆5061伸出，此时导柱支撑板501连同极片托盘移动导柱509和极片托盘底托508一起下降并将极片托盘507和极片3放置于电子称511上进行称重，此时，取料气缸210活塞杆退回，连接轴212带动取料吸盘支撑架201、取料吸盘202和极片3上升，水平移动气缸205活塞杆伸出，取料处直线导轨滑块207上的取料气缸固定板214、取料气缸210、连接轴212、取料吸盘支撑板201和取料吸盘202通过取料处直线导轨滑块207在取料处直线导轨203上水平向前移动直至取料吸盘202位于料箱连接板410的正上方，接着极片卸料搬运机构7处的伺服电机717带动精密行星减速器716和主动带轮710顺时针转动，此时同步齿形带713在主动带轮710和从动带轮719上顺时针转动，同步齿形带713带动卸料处移动板702通过卸料处直线导轨滑块703在卸料处直线导轨701上水平向左移动直至卸料处吸盘706到达极片3的正上方，之后，极片自动称重机构5处的极片托盘顶起气缸506的活塞杆退回，此时导柱支撑板501连同极片托盘移动导柱509和极片托盘底托508一起上升并将极片托盘507和极片3顶起，此时极片3贴近卸料处吸盘706，卸料处吸盘706将极片3吸取，极片自动称重机构5处的极片托盘顶起气缸506的活塞杆伸出，此时导柱支撑板501连同极片托盘移动导柱509和极片托盘底托508一起下降，随后，伺服电机717带动精密行星减速器716和主动带轮710逆时针转动，同步齿形带713在主动带轮710和从动带轮719上逆时针转动，同步齿形带713带动卸料处移动板702通过卸料处直线导轨滑块703在卸料处直线导轨701上水平向右移动并根据控制器信号将卸料处吸盘706和极片3运到达料仓组件6的相应料仓正上方，卸料处吸盘706释放极片3，最后，极片自动称重机构5处的极片托盘顶起气缸506的活塞杆退回，此时导柱支撑板501连同极片托盘移动导柱509和极片托盘底托508一起上升并将极片托盘507顶起，通过上述步骤即可完成锂电池极片自动称重分选的一个周期工作过程。

本发明中极片连续进料机构4由PLC控制步进电机402并带动丝杠406和丝杠螺母405运动，可实现极片取料搬运机构2吸取极片3时始终在同一个位置，进而实现连续进料；本发明中极片取料搬运机构2由PLC控制水平移动气缸205，并带动取料气缸210和取料吸盘202在取料处直线导轨203上移动，可将极片3准确运输到极片托盘507上，控制精度高；本发明中极片自动称重机构5由PLC控制极片托盘顶起气缸506，并带动极片托盘移动导柱509和极片托盘底托508运动，实现极片托盘507和待称重极片3的上下移动并称重，有效排除了极片取料搬运机构2对称重结果带来的误差，实现极片3的自动准确称重；本发明中极片卸料搬运机构7由PLC控制伺服电机717并带动精密行星减速器716、主动带轮708、从动带轮719和同步齿形带713运动，可实现卸料处移动板702、卸料处吸盘706和待放置的极片3在卸料处直线导轨701上移动，PLC根据称重结果将极片放置相应料仓内，进而实现对极片3的自动分选，且控制精度高，准确可靠。本发明装置的分选效率为30-35片/分，分选重量误差≤0.02g，A/D转换速度为120次/s。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (4)

1.一种锂电池极片自动称重分选装置，该装置包括极片连续进料机构、极片取料搬运机构、极片自动称重机构、极片卸料搬运机构、支撑架组件和料仓组件；其特征在于所述支撑架组件包括支撑架、控制柜、人机界面固定板、人机界面、取料处直线导轨固定梁和卸料处直线导轨固定梁，所述支撑架为四层楼式框架结构，由矩形铝型材连接而成；所述控制柜通过螺栓固定于支撑架底层，所述人机界面嵌入在人机界面固定板上，人机界面固定板通过螺栓固定于支撑架顶层，所述取料处直线导轨固定梁和卸料处直线导轨固定梁均通过螺栓固定于支撑架第三层处；

所述极片连续进料机构和极片自动称重机构位于底层和第二层之间，所述料仓组件通过螺栓固定在支撑架的第二层上，所述极片连续进料机构、极片自动称重机构和料仓组件依次并行排列，所述极片取料搬运机构、极片卸料搬运机构位于支撑架的第三层上，且极片取料搬运机构和极片卸料搬运机构并行排列，极片卸料搬运机构位于料仓组件的上方；

所述极片取料搬运机构包括取料吸盘支撑板、取料吸盘、取料处直线导轨、水平移动气缸连接板、水平移动气缸、取料处直线导轨挡块、取料处直线导轨滑块、取料处直线轴承、取料处直线导柱、取料气缸、取料气缸连接板、连接轴、水平移动气缸连接件和取料气缸固定板；所述取料气缸固定板中心固定连接有取料气缸连接板，取料气缸固定在取料气缸连接板，连接轴的上端与取料气缸的活塞杆下端通过螺纹连接，连接轴的下端通过螺栓固定在取料吸盘支撑板的中心上；以取料气缸为中心在取料气缸固定板的1/4和3/4处均设有取料处直线轴承，取料处直线导柱下端穿过取料处直线轴承并固定在取料吸盘支撑板上；所述取料处直线导轨、取料处直线导轨挡块和水平移动气缸连接板均通过螺栓固定在支撑架组件的取料处直线导轨固定梁上，取料处直线导轨两端通过螺栓与取料处直线导轨挡块相连，在取料气缸固定板的两端分别通过螺栓固定有取料处直线导轨滑块，取料处直线导轨滑块能够在取料处直线导轨上滑动；所述取料吸盘通过螺母固定在取料吸盘支撑板的底面上；水平移动气缸通过螺母固定在水平移动气缸连接板上，所述水平移动气缸连接件一端通过螺栓固定在取料气缸固定板的前端，另一端通过螺纹与水平移动气缸的活塞杆相连；

所述极片连续进料机构包括步进电机联轴器、步进电机、步进电机联轴器支架、步进电机支撑杆、丝杠螺母、丝杠、移动板、移动板连接柱、丝杠座固定板、料箱连接板、丝杠支撑座、极片挡板、极片侧挡板和步进电机联轴器支架支撑柱；所述步进电机联轴器支架中心设有步进电机联轴器支架中间孔，所述步进电机支撑杆的下端与步进电机通过螺栓固定连接，步进电机支撑杆的上端通过螺栓固定在所述丝杠座固定板的下表面，所述丝杠座固定板通过螺栓固定在支撑架的第二层上，所述步进电机联轴器一端通过螺栓锁紧步进电机轴，步进电机联轴器另一端通过螺栓锁紧丝杠的下端，丝杠下端穿过步进电机联轴器支架中间孔，所述步进电机联轴器支架支撑柱下端通过螺栓固定在步进电机上，步进电机联轴器支架支撑柱上端固定在步进电机连接轴支架上；丝杠的上端穿过丝杠支撑座的内孔，所述丝杠支撑座通过螺栓固定在所述丝杠座固定板上，所述丝杠螺母穿过丝杠并通过螺栓固定于移动板上，所述移动板连接柱下端通过螺栓固定于移动板上，移动板连接柱上端穿过丝杠座固定板通孔，并通过螺栓固定于料箱连接板上，所述料箱连接板上设有料箱连接板的矩形槽，极片挡板和极片侧挡板分别通过螺栓固定于丝杠座固定板上并穿过料箱连接板的矩形槽，形成极片放料盒；

所述极片自动称重机构包括导柱承重板、电子称承重柱、下托板、承重导柱、电子称托板、极片托盘顶起气缸、极片托盘、极片托盘底托、极片托盘移动导柱、极片自动称重机构处直线轴承、电子称和支撑板；所述电子称承重柱包括称重立柱、上加强筋、上称重托板、下承重托板和下加强筋，所述称重立柱的上端通过上加强筋与上称重托板的下表面焊接在一起，称重立柱的下端与下承重托板的上表面通过下加强筋焊接在一起，所述下承重托板固定在地面上；所述支撑板固定在支撑架的第二层上，支撑板两侧对称设有支撑板孔和支撑板两侧孔，所述下托板通过螺栓固定在上称重托板上，所述承重导柱下端通过螺纹与下托板的边缘固定连接，承重导柱穿过支撑板的支撑板孔，承重导柱上端通过螺栓与电子称托板固定连接，所述电子称托板上表面放置有电子称，所述极片自动称重机构处直线轴承通过螺栓固定在支撑板两侧孔上，所述极片托盘移动导柱穿过极片自动称重机构处直线轴承，极片托盘移动导柱下端通过螺栓与导柱支撑板相连，极片托盘移动导柱上端通过螺栓固定于极片托盘底托的下表面，所述极片托盘底托上放置有极片托盘，极片托盘位于支撑架的第二层中间空间内，极片托盘上放置极片，所述极片托盘顶起气缸上端通过螺栓固定于支撑板上，极片托盘顶起气缸的活塞杆通过螺栓固定于导柱支撑板上；

所述料仓组件由并行排列的设计数量的料仓组成，所述料仓通过螺栓固定于支撑架的第二层上；

所述极片卸料搬运机构包括卸料处直线导轨、卸料处移动板、卸料处直线导轨滑块、卸料处连接板、卸料处吸盘支撑板、卸料处吸盘、卸料处挡块、主动带轮轴、主动带轮轴保持架、主动带轮轴套、主动带轮处轴用弹性挡圈、主动带轮、同步齿形带、卸料处刚性联轴器、减速器保持架、精密行星减速器、伺服电机、从动带轮处轴承、从动带轮、从动带轮轴、从动带轮轴套、从动带轮处轴用弹性挡圈和从动带轮保持架，所述卸料处直线导轨和卸料处挡块均通过螺栓固定于支撑架组件的卸料处直线导轨固定梁上，在卸料处直线导轨的两端分别紧贴固定有卸料处挡块，所述卸料处直线导轨滑块能够在卸料处直线导轨上移动，所述卸料处移动板通过螺栓固定于卸料处直线导轨滑块上，所述卸料处连接板上端通过螺栓固定于卸料处移动板的下表面，卸料处连接板下端通过螺栓固定于卸料处吸盘支撑板上，卸料处吸盘支撑板下端通过螺母固定有卸料处吸盘，所述主动带轮保持架、从动带轮保持架和减速器保持架均通过螺栓固定于支撑架的第三层上，所述主动带轮轴套通过过盈配合固定于主动带轮保持架上；

所述主动带轮轴穿过主动带轮轴套并被支撑，所述主动带轮通过螺栓固定于主动带轮轴上并用主动带轮处轴用弹性挡圈在主动带轮轴上轴向定位，所述主动带轮处轴用弹性挡圈固定于主动带轮轴上，所述精密行星减速器通过螺栓固定于减速器保持架上，所述卸料处刚性联轴器前端通过螺栓锁紧主动带轮轴伸出端，所述卸料处刚性联轴器后端通过螺栓锁紧精密行星减速器一端的伸出轴，所述伺服电机通过螺栓固定在精密行星减速器上，伺服电机的轴深入精密行星减速器另一端孔内并锁紧，所述从动带轮轴套通过过盈配合固定在从动带轮保持架上，所述从动带轮轴穿过从动带轮轴套并被支撑，所述从动带轮处轴承固定于从动带轮轴上并通过从动带轮处轴用弹性挡圈在轴向方向定位，所述从动带轮处轴用弹性挡圈固定于从动带轮轴上，所述从动带轮穿过从动带轮处轴承并被支撑，所述同步齿形带绕在从动带轮和主动带轮上，所述同步齿形带下端通过螺栓固定于卸料处移动板上。

2.根据权利要求1所述的锂电池极片自动称重分选装置，其特征在于所述料仓的数量为五个。

3.根据权利要求1所述的锂电池极片自动称重分选装置，其特征在于所述极片托盘顶起气缸、极片托盘和极片托盘底托的数量与电子称的数量相匹配。

4.根据权利要求3所述的锂电池极片自动称重分选装置，其特征在于所述极片托盘顶起气缸、极片托盘、极片托盘底托和电子称的数量均为两个。