[发明专利]一种柱形锂电池自动化筛分机械动力臂及其筛分方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱形锂电池自动化筛分机械动力臂及其筛分方法，属于机械臂自动化技术领域。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂电池具有使用寿命相对较长、具备高功率承受力、绿色环保等优点，在市场上得到了广泛的应用。

其中，18650锂电池是电子产品中比较常用的锂电池，常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用。18650型锂电池，即指电池的直径为18mm、长度为65mm，圆柱体型的锂电池，当然还有其他类似型号的锂电池，该种型号的锂电池均为柱形形状的锂电池。

在生产过程中，由于生产工艺的不同造成锂电池的电压、容量、内阻等参数不同，这些参数会以条形码的形式打印在锂电池的侧面。根据这些参数的不同，生产厂家会将锂电池分为不同的等级，这就要求厂家进一步对锂电池进行扫码、分级，为方便分类，还需将其等级打印在其侧面。

现有的筛分方法通常通过电压及内阻测试以便进行合理的并组匹配、分级，即大都采用人工操作进行匹配、筛分，因此在匹配、筛分过程中会出现难免的错误即无自检过程，从而会降低生产效率，造成很大的不便。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够实现对柱形锂电池自动化抓取、扫码、分级、卸载，并且将扫码数据与托盘上所扫得数据的对比，实现对比自检功能的柱形锂电池自动化筛分机械动力臂及其筛分方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种柱形锂电池自动化筛分机械动力臂，包括在垂直方向上排列呈整体式的筛分模块及扫码模块；

其中的筛分模块分为两级运动结构和锂电池抓取筛分结构；

两级运动结构由一级整体运动结构和二级局部运动结构组成；一级整体运动结构带动筛分模块在扫码模块一侧进行整体式垂直上下运动，二级局部运动结构带动其底部的锂电池抓取筛分结构在一级整体运动结构内垂直运动并通过扫码模块对锂电池进行扫码、筛分及卸载。

所述一级整体运动结构包括油缸一、一级运动板以及安装在一级运动板背部的齿条和齿轮；

所述油缸一固定在扫码模块的支撑座顶部、其有杆端连接在一级运动板顶部，一级整体运动结构利用安装在一级运动板背部的齿条齿轮啮合在支撑座上整体式垂直上下运动。

所述二级局部运动结构包括油缸二、设置在一级运动板正面的齿条以及二级运动板；

油缸二安装在一级运动板上、其有杆端连接在二级运动板的连接槽处，在油缸二的作用下，二级局部运动结构带动下部的锂电池抓取筛分结构通过齿条、齿轮啮合在一级整体运动结构局部垂直运动。

所述锂电池抓取筛分结构包括固定在二级运动板上的电机安装座，在所述电机安装座上固定一系列可调速的步进电机，步进电机通过驱动轴连接用于吸附和卸载锂电池的永磁铁；

其中，在一级运动板的下方通过螺钉和挡板与连接块相连，连接块上固定有用于定位锂电池的护套。

所述扫码模块包括支撑座、连接在支撑座下方的安装架、以及固定在安装架上的扫码器；

其中，扫码器与锂电池的距离可通过安装架上的U型槽调节，从而保证可以扫到锂电池上的条形码。

所述一级整体运动结构通过支撑座上部两侧的限位块二、下部两侧的下限位块进行上、下限位。

所述二级局部运动结构通过一级运动板的两侧限位块一限制其二级运动板上下位移的距离。

步进电机平行排列在电机安装座上；永磁铁和驱动轴均穿过电机安装座内对应的通孔，并且在永磁铁和驱动轴之间安装有两个便于旋转的角接触球轴承。

本发明还包括一种柱形锂电池自动化筛分方法，包括以下步骤：

1）取电池：当机械动力臂移动到锂电池上方，油缸二将二级运动板顶到限位块一的下限位点位置的情况下，油缸一驱动一级运动板向下移动，护套先对锂电池进行定位，直到永磁铁与锂电池间隔4-5mm时，锂电池吸附到永磁铁上，完成抓取；

2）扫码、分级：二级运动板一直保持在限位块一的下限位点位置，以保持锂电池的稳定，油缸一驱动一级运动板向上移动，直到移动到限位块二即一级运动板的上限位置处，此时每一个扫码器对应一个锂电池；可调速的步进电机旋转带动锂电池旋转，直到扫码器能够扫到条形码时停止旋转；

此时可以保证锂电池侧面所印的条形码水平正对扫码器，条形码可以被准确扫出，锂电池的电压、容量等参数被录入系统并根据这些参数对锂电池进行分级筛选，后机械动力臂移动到打码处，为每个锂电池打印上代表其等级的数字；