[发明专利]一种圆柱形电池封口体的周向定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组装过程中的定位装置，尤其涉及一种圆柱形电池封口体的周向定位装置。

背景技术

圆柱形电池一般包括卷曲品、封口体、钢壳等构件。卷曲品组装在钢壳内，其中封口体一般通过极耳焊接在卷曲品上。在圆柱型电池的流水线生产过程中，在灌液和电池封口工序前，需要将无序排放的电池进行周向定位，以实现电池封口体同向整齐地排列。实现电池封口体周向定位的方法众多，但目前多数定位方法精度不高，导致电池经周向定位之后电池封口体位置仍参差不齐，无法实现电池封口体均朝一个方向一字排列的目的。有时需要手工纠正甚至人工定位，导致设备自动化集成度不高，生产效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种精度较高的圆柱形电池封口体的周向定位装置，经周向定位后能使众多电池封口体朝一个方向一字排列，很好地解决了因电池封口体周向定位不准导致的生产效率低，设备故障率高，电池报废率高等一系列不良后果。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种圆柱形电池封口体的周向定位装置，包括控制电路、饲服电机和驱动装置，所述的驱动装置驱动圆柱形电池本体作旋转运动，所述的控制电路与饲服电机连接，所述的伺服电机与所述的驱动装置连接，还包括两组对射感应器，分别为第一对射感应器和第二对射感应器，第一对射感应器和第二对射感应器处于同一平面上，第一对射感应器和第二对射感应器的射线交互点与圆柱形电池的封口体中心位置处于同一水平线上，所述的射线交互点与圆柱形电池本体旋转中心距离为e，圆柱形电池本体旋转中心到封口体的内壁之间的垂直距离为d，圆柱形电池本体旋转中心到封口体的外壁之间的垂直距离为D，其中偏心距e需满足下列条件d<e<D。

所述的驱动装置包括主动压轮、第一从动压轮、第二从动压轮和传动组件，主动压轮、第一从动压轮和第二从动压轮的三者轴心围成一个等边三角形区域，圆柱形电池本体放置在等边三角形区域内，所述的饲服电机通过传动组件与主动压轮连接，主动压轮、第一从动压轮和第二从动压轮带动圆柱形电池本体作旋转运动。在电机转动时，主动压轮带动电池本体作旋转运动，从动压轮起到定位的作用。在电机停止转动时，从动压轮和主动压轮共同作用，使电池本体停止转动，起到封口体精确定位的作用。

所述的传动组件包括主动轮、同步带和被动轮，所述的主动轮设置在饲服电机的输出轴上，被动轮与主动压轮同轴设置，所述的主动轮与被动轮之间用同步带连接。此种传动形式，便于电池封口体精确定位。

多个圆柱形电池本体呈直线方式排列在流水线上，第一对射感应器包括第一接收端和第一发射端，第二对射感应器包括第二接收端和第二发射端，第一接收端和第二发射端处于流水线的一侧，第一发射端和第二接收端处于流水线的另一侧，所述的第一对射感应器的射线与第二对射感应器的射线夹角为10度～30度。由于对射感应器发出的射线信号会发散，其中一个对射感应器的发射端发出的射线信号可能会被另一个对射感应器的接收端接受，容易引起信号之间相互干扰。采用两个发射端位于流水线的不同侧，可以避免射线信号之间的相互干扰。

控制电路包括第一放大器、第二放大器、PLC控制器、定位模块和伺服电机控制器，所述的第一接收端、第一发射端通过光纤与第一放大器连接，第二接收端和第二发射端通过光纤与第二放大器连接，所述的第一放大器和第二放大器分别与PLC控制器连接，所述的PLC控制器与定位模块连接，所述的定位模块与伺服电机控制器连接，所述的伺服电机控制器与伺服电机连接。光纤中的光信号经过放大器后转换成电信号，同时把电信号进行放大，放大后的电信号经PLC控制器处理后来控制定位模块，由定位模块根据设定的参数通过伺服电机控制器去控制伺服电机的工作或停止。

PLC控制器包括型号为Q02HCPU的第一芯片及外围电路，所述的定位模块包括型号为QD75P2的第二芯片及外围电路，所述的伺服电机控制器包括型号为MR-J2S-10A的第三芯片及外围电路。

所述的第一对射感应器的射线与第二对射感应器的射线夹角为15度。经大量的实验得到，该角度的射线夹角能最大程度地避免射线信号之间的相互干扰。

与现有技术相比，本发明的优点是通过第一对射感应器和第二对射感应器的射线被封口体遮挡的先后顺序来确定封口体的周向定位。在第一对射感应器被封口体遮挡的情况下，当第二对射感应器被遮挡的瞬间，控制电路向伺服电机发出停止信号，伺服电机继续走过一个可设定的脉冲量后停止。由于封口体在电池本体的一个旋转周期内只有其中一个位置会触发停止信号，故经过周向定位的众多电池的封口体都朝一个方向，且呈一字形排列。