CN106623001B - 一种自动化预充与测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产加工设备技术领域，尤其是指一种自动化预充与测试设备，其包括机台、设置于机台的上料机械手、用于驱动产品移动的传送装置及沿着传送装置的传送方向依次设置的扫码机构、预充机构、电压内阻测试机构、下料机械手。本发明实现了自动化上料、扫码、预充电测试、开路电压内阻测试及下料一体化，其结构设计合理，自动化作业，降低劳动强度，提高工作效率的同时，提高产品的质量。

Description

一种自动化预充与测试设备

技术领域

本发明涉及电池生产加工设备技术领域，尤其是指一种自动化预充与测试设备。

背景技术

圆柱电池化成后，需要对其进行开路电压内阻测试，以获得圆柱电池的电流、电压、电容等参数，将参数不合格的圆柱电池分选出来，以保证电池成品的品质。传统的技术中，开路电压内阻测试工序都是独立操作来完成的。这样会导致以下缺点：第一、完成整个操作需要多种单一设备，不仅造价高，且占地面积大；第二、由于各操作不能一气呵成地连贯性完成，因此不利于电池测试时的稳定性以及生产的效率；第三、在各工序的衔接过程中需要耗费大量的劳动力，增加生产成本，且难以保证电池的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动化预充与测试设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动化预充与测试设备，其包括机台、设置于机台的上料机械手、用于驱动产品移动的传送装置及沿着传送装置的传送方向依次设置的扫码机构、预充机构、电压内阻测试机构、下料机械手。

进一步地，还包括送料机构，所述送料机构包括机架、设置于机架的输送带及用于驱动输送带转动的送料电机，所述输送带设置有若干定位板。

进一步地，还包括用于装载托盘的载料车，所述载料车包括固定架、设置于固定架的若干导杆及设置于固定架的车轮，所述托盘设置有与导杆配合的滑槽。

进一步地，所述传送装置包括传送支架、设置于传送支架的从动轮、传动连接于从动轮的传送带、传动连接于传送带的主动轮及用于驱动主动轮转动的送料驱动机构，所述传送带设置有若干用于固定托盘的定位块。

进一步地，所述扫码机构包括扫码器、设置于扫码器下方的工作台、用于驱动工作台移动的横向驱动机构及用于将产品送至工作台或传送装置的第一机械手。

进一步地，所述工作台包括基座、设置于基座一侧的第一导轨、滑动连接于第一导轨的第一滑块、连接于第一滑块的移动座、连接于移动座的齿条、传动连接于齿条的传动齿轮、连接于传动齿轮的滚轮、连接于移动座的推杆及用于驱动推杆移动的第二驱动机构，所述滚轮设置于基座，所述基座和第二驱动机构均连接于横向驱动机构。

进一步地，所述第一机械手包括安装架、用于吸取产品至工作台的吸取机构、用于将产品夹持至传送装置的产品夹持机构及用于驱动安装架移动的纵向驱动机构，所述吸取机构和产品夹持机构均设置于安装架。

进一步地，所述吸取机构包括连接板、设置于连接板用于吸取产品的吸取板及用于驱动连接板移动的气缸。

进一步地，所述预充机构包括预充组件及用于取放托盘的预充机械手，所述预充组件包括平台、设置于平台的两条第二导轨、滑动连接于两条第二导轨的两块第二滑块、连接于两块第二滑块的两块侧板、设置于两块侧板的预充电探头、用于驱动两块侧板移动的预充驱动机构及用于固定托盘的固定板，所述固定板设置于两块侧板之间。

进一步地，还包括用于将预充或测试失败的产品输出的输出机构，所述输出机构包括输出台及用于将传送装置中失败的产品夹持至输出台的输出机械手，所述输出机构设置于电压内阻测试机构和下料机械手之间。

本发明的有益效果：上料机械手将电池夹持至传送装置，传送装置将电池传送至扫码机构，扫码机构对电池进行扫码，扫码后的电池通过传送装置将电池传送至预充机构进行预充电测试，预充电测试后，再通过传送装置将电池传送至电压内阻测试机构进行开路电压内阻测试，电压内阻测试后，再通过传送装置将电池传送至设定位置，通过下料机械手将产品夹持至设定位置进行下料，整个过程实现了自动化上料、扫码、预充电测试、电压内阻测试及下料一体化，其结构设计合理，自动化作业，降低劳动强度，提高工作效率的同时，提高产品的质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的扫码机构、预充机构、电压内阻测试机构和输出机构的立体结构示意图。

图3为本发明的送料机构的立体结构示意图。

图4为本发明的上料机械手和载料车的立体结构示意图。

图5为本发明的传送装置的立体结构示意图。

图6为本发明的工作台和横向驱动机构的立体结构示意图。

图7为本发明的第一机械手的立体结构示意图。

图8为本发明的预充组件的立体结构示意图。

图9为本发明的预充组件另一视角的立体结构示意图。

图10为本发明的托盘的立体结构示意图。

图11为本发明的测试组件的立体结构示意图.

附图标记说明：

1、机台；11、托盘；2、送料机构；21、机架；22、输送带；23、定位板；

24、送料电机；3、载料车；31、固定架；32、导杆；33、车轮；

34、滑槽；4、上料机械手；5、扫码机构；51、扫码器；

52、工作台；53、横向驱动机构；54、第一机械手；521、基座；

522、第一导轨；523、第一滑块；524、移动座；525、齿条；

526、传动齿轮；527、滚轮；528、推杆；529、第二驱动机构；

541、安装架；542、吸取机构；543、产品夹持机构；544、纵向驱动机构；5421、连接板；5422、吸取板；5423、气缸；6、预充机构；60、预充组件；61、平台；62、第二导轨；63、第二滑块；64、侧板；65、预充电探头；

66、预充驱动机构；67、固定板；68、预充机械手；7、电压内阻测试机构；

70、测试组件；8、下料机械手；9、传送装置；91、传送支架；

93、从动轮；94、传送带；95、主动轮；96、送料驱动机构；941、定位块；

10、输出机构；101、输出台；102、输出机械手。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图11所示，本发明提供的一种自动化预充与测试设备，其包括机台1、设置于机台1的上料机械手4、用于驱动产品移动的传送装置9及沿着传送装置9的传送方向依次设置的扫码机构5、预充机构6、电压内阻测试机构7、下料机械手8。

实际工作时，上料机械手4将电池夹持至传送装置9，传送装置9将电池传送至扫码机构5，扫码机构5对电池进行扫码，扫码后的电池通过传送装置9将电池传送至预充机构6进行预充电测试，预充电测试后，再通过传送装置9将电池传送至电压内阻测试机构7进行开路电压内阻测试，电压内阻测试后，再通过传送装置9将电池传送至设定位置，通过下料机械手8将产品夹持至设定位置进行下料。本发明实现了自动化上料、扫码、预充电测试、电压内阻测试及下料一体化，其结构设计合理，自动化作业，降低劳动强度，提高工作效率的同时，提高产品的质量。

本实施例中，还包括送料机构2，所述送料机构2包括机架21、设置于机架21的输送带22及用于驱动输送带22转动的送料电机24，所述输送带22设置有若干定位板23。

实际工作时，通过外部设备或人工将电池放置于送料机构2的两个定位板23之间，送料机构2的送料电机24驱动输送带22转动，输送带22带动电池送料，通过输送带22输送电池，简单快捷，输送稳定，工作可靠，其中，定位板23便于电池的输送，同时对电池起到定位的作用，防止在输送过程中电池的脱落，造成不必要的损失。

本实施例中，还包括用于装载托盘11的载料车3，所述载料车3包括固定架31、设置于固定架31的若干导杆32及设置于固定架31的车轮33，所述托盘11设置有与导杆32配合的滑槽34；多个托盘11层叠放置于两根导杆32之间，可放置大量的托盘11，便于工作中托盘11的使用，滑槽34与导杆32配合使用，便于托盘11的取放，载料车3设置有车轮33，提高载料车3的灵动性。所述机台1的两侧均设置有载料车3，当机台1一侧的载料车3没有托盘11时，上料机械手4从机台1另一侧的载料车3上取托盘11，进行上料，实现了托盘11的不间断上料，保证了工作的持续，提高了工作效率。

本实施例中，所述传送装置9包括传送支架91、设置于传送支架91的从动轮93、传动连接于从动轮93的传送带94、传动连接于传送带94的主动轮95及用于驱动主动轮95转动的送料驱动机构96，所述传送带94设置有若干用于固定托盘11的定位块941；通过传送带94传送托盘11，简单快捷，传送稳定，工作可靠，其中，传送带94上设置有若干定位块941，两块定位块941间形成定位槽，便于托盘11传送的同时，对托盘11起到定位的作用，防止在传送过程中托盘11的脱落，造成不必要的损失。具体地，所述送料驱动机构96包括电机及传动连接于电机的同步带轮机构，其传动稳定，工作可靠。

本实施例中，所述托盘11底部设置有带ID的芯片，所述传送支架91设置有用于读取芯片信息的感应器，可实现对托盘11的现场监控和数据的共享，操作者可实时了解托盘11中电池的测试情况与具体数据。

本实施例中，所述扫码机构5包括扫码器51、设置于扫码器51下方的工作台52、用于驱动工作台52移动的横向驱动机构53及用于将产品送至工作台52或传送装置9的第一机械手54。

实际工作时，第一机械手54将多个电池夹持至工作台52的设定位置，横向驱动机构53驱动工作台52在扫码器51下方横向移动，使扫码器51对电池进行扫码，该扫码器51可以一次性扫码多个电池，提高了工作效率。

本实施例中，所述工作台52包括基座521、设置于基座521一侧的第一导轨522、滑动连接于第一导轨522的第一滑块523、连接于第一滑块523的移动座524、连接于移动座524的齿条525、传动连接于齿条525的传动齿轮526、连接于传动齿轮526的滚轮527、连接于移动座524的推杆528及用于驱动推杆528移动的第二驱动机构529，所述滚轮527设置于基座521，所述基座521和第二驱动机构529均连接于横向驱动机构53，所述第二驱动机构529采用气缸。

实际工作时，横向驱动机构53驱动工作台52在扫码器51下方横向移动，横向移动的过程中，气缸驱动推杆528移动，推杆528带动移动座524移动，移动座524带动齿条525移动，齿条525带动传动齿轮526转动，传动齿轮526带动滚轮527转动，滚轮527带动电池转动，使电池的条码处于扫码的合适位置，便于扫码器51对电池的扫码，提高工作效率。

本实施例中，所述第一机械手54包括安装架541、用于吸取产品至工作台52的吸取机构542、用于将产品夹持至传送装置9的产品夹持机构543及用于驱动安装架541移动的纵向驱动机构544，所述吸取机构542和产品夹持机构543均设置于安装架541。

实际工作时，吸取机构542将电池吸取至工作台52中两滚轮527之间，进行扫码处理，扫码后的电池通过产品夹持机构543将电池夹持至传送装置9的托盘11中，传送装置9将电池传送至下一加工工位。具体地，所述吸取机构542包括连接板5421、设置于连接板5421用于吸取产品的吸取板5422及用于驱动连接板5421移动的气缸5423，其结构简单，动作反应灵敏，控制精度高。

本实施例中，所述第一机械手54还包括设置于安装架541的托盘11夹持机构，由于存在托盘11的芯片被读取信息失败的情况，托盘11夹持机构用于将被读取信息失败的芯片的托盘11夹持至外部，防止被读取芯片失败的托盘11继续传送，进行后续的工作，导致被读取芯片成功的托盘11的电池与被读取芯片失败的托盘11的电池造成混淆，不利于测试后电池的管理。

本实施例中，所述预充机构6包括预充组件60及用于取放托盘11的预充机械手68，所述预充组件60包括平台61、设置于平台61的两条第二导轨62、滑动连接于两条第二导轨62的两块第二滑块63、连接于两块第二滑块63的两块侧板64、设置于两块侧板64的预充电探头65、用于驱动两块侧板64移动的预充驱动机构66及用于固定托盘11的固定板67，所述固定板67设置于两块侧板64之间；具体地，所述预充驱动机构66包括气缸及设置于气缸的推板，所述推板连接于其中一侧板64，所述固定板67设置有用于读取芯片信息的感应器，所述固定板67的底部均匀设置两个齿轮，每个齿轮传动连接有两条相对的齿条，两齿条分别连接于两侧板64。

实际工作时，预充机械手68将承载有电池的托盘11夹持至预充组件60的固定板67中，感应器读取芯片的信息，实现对托盘11和电池的实时监控及数据记录，预充驱动机构66驱动侧板64移动，同时在齿轮与齿条的作用下，使侧板64和第二滑块63沿着第二导轨62向内移动，两块侧板64上的预充电探头65分别与电池的阴极片和阳极片抵接，实现电池的预充电测试；测试过程中实现了一个气缸5423驱动两侧板64向内移动，其结构简单，动作稳定、可靠，同时节省了作业的空间。

本实施例中，还包括用于将预充或测试失败的产品输出的输出机构10，所述输出机构10包括输出台101及用于将传送装置9中失败的产品夹持至输出台101的输出机械手102，所述输出机构10设置于电压内阻测试机构7和下料机械手8之间；在芯片与感应器的记录和监控的作用下，输出机械手102将测试失败的电池夹持至输出台101，通过输出台101送出，便于电池的管理，保证了电池的质量。

本实施例中，所述预充机构6与电压内阻测试机构7的工作原理相同，预充机构6与电压内阻测试机构7的结构接近，预充机构6与电压内阻测试机构7的结构的不同点在于：预充组件60的预充电探头65包括圆锥段及设置于圆锥段的探针，测试组件70的开路电压内阻探头包括若干圆柱状端子，探头的使用是根据不同加工工位需要而设计的。

本实施例中，所述送料驱动机构96、第二驱动机构529、横向驱动机构53、纵向驱动机构544及预充驱动机构66均可以采用气缸、油缸、丝杆螺母机构等来实现，所述产品夹持机构543和托盘夹持机构均可采用手指气缸实现。

本实施例中，所述预充组件60的数量可设置若干个，若干个预充组件60对称地设置于传送装置9两侧，多个预充组件60可提高工作效率；电压内阻测试机构7的测试组件70至少设置一个，测试组件70的数量可根据预充组件60的个数而定，保证不间断地进行电池测试，提高工作效率。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动化预充与测试设备，包括机台(1)，其特征在于：还包括设置于机台(1)的上料机械手(4)、用于驱动产品移动的传送装置(9)及沿着传送装置(9)的传送方向依次设置的扫码机构(5)、预充机构(6)、电压内阻测试机构(7)、下料机械手(8)；

所述预充机构(6)包括预充组件(60)及用于取放托盘(11)的预充机械手(68)，所述预充组件(60)包括平台(61)、设置于平台(61)的两条第二导轨(62)、滑动连接于两条第二导轨(62)的两块第二滑块(63)、连接于两块第二滑块(63)的两块侧板(64)、设置于两块侧板(64)的预充电探头(65)、用于驱动两块侧板(64)移动的预充驱动机构(66)及用于固定托盘(11)的固定板(67)，所述固定板(67)设置于两块侧板(64)之间。

2.根据权利要求1所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：还包括送料机构(2)，所述送料机构(2)包括机架(21)、设置于机架(21)的输送带(22)及用于驱动输送带(22)转动的送料电机(24)，所述输送带(22)设置有若干定位板(23)。

3.根据权利要求1所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：还包括用于装载托盘(11)的载料车(3)，所述载料车(3)包括固定架(31)、设置于固定架(31)的若干导杆(32)及设置于固定架(31)的车轮(33)，所述托盘(11)设置有与导杆(32)配合的滑槽(34)。

4.根据权利要求1所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：所述传送装置(9)包括传送支架(91)、设置于传送支架(91)的从动轮(93)、传动连接于从动轮(93)的传送带(94)、传动连接于传送带(94)的主动轮(95)及用于驱动主动轮(95)转动的送料驱动机构(96)，所述传送带(94)设置有若干固定托盘(11)的定位块(941)。

5.根据权利要求1所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：所述扫码机构(5)包括扫码器(51)、设置于扫码器(51)下方的工作台(52)、用于驱动工作台(52)移动的横向驱动机构(53)及用于将产品送至工作台(52)或传送装置(9)的第一机械手(54)。

6.根据权利要求5所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：所述工作台(52)包括基座(521)、设置于基座(521)一侧的第一导轨(522)、滑动连接于第一导轨(522)的第一滑块(523)、连接于第一滑块(523)的移动座(524)、连接于移动座(524)的齿条(525)、传动连接于齿条(525)的传动齿轮(526)、连接于传动齿轮(526)的滚轮(527)、连接于移动座(524)的推杆(528)及用于驱动推杆(528)移动的第二驱动机构(529)，所述滚轮(527)设置于基座(521)，所述基座(521)和第二驱动机构(529)均连接于横向驱动机构(53)。

7.根据权利要求5所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：所述第一机械手(54)包括安装架(541)、用于吸取产品至工作台(52)的吸取机构(542)、用于将产品夹持至传送装置(9)的产品夹持机构(543)及用于驱动安装架(541)移动的纵向驱动机构(544)，所述吸取机构(542)和产品夹持机构(543)均设置于安装架(541)。

8.根据权利要求7所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：所述吸取机构(542)包括连接板(5421)、设置于连接板(5421)用于吸取产品的吸取板(5422)及用于驱动连接板(5421)移动的气缸(5423)。

9.根据权利要求1所述的一种自动化预充与测试设备，其特征在于：还包括用于将预充或测试失败的产品输出的输出机构(10)，所述输出机构(10)包括输出台(101)及用于将传送装置(9)中失败的产品夹持至输出台(101)的输出机械手(102)，所述输出机构(10)设置于电压内阻测试机构(7)和下料机械手(8)之间。