CN101187695B - 一种电池自动验电机 - Google Patents

Abstract

一种电池自动验电机，其特征在于：检测控制装置是检测盘上工位等分成多组，在检测盘主轴上装有一同步带轮，通过同步带、同步带轮与编码器相联，编码器采用旋转编码器把位置信号连接传给电子凸轮控制器，然后输出凸轮角度开关信号，电子凸轮控制器的输出连接PLC可编程序控制器，PLC可编程序控制器输出控制信号连接线路板上测量开路电压的单片机和测量负载电压的采集板，负载电压采集板将采集的每个电池在每个时间点上的电压传输连接到单片机，类似地单片机输出连接到PLC可编程序控制器进行统计和平均，可编程序控制器并与人机界面双向连接，从而可以保证电池的性能和质量，降低产品的成本，杜绝次品电池流入市场。

Description

一种电池自动验电机

技术领域

本发明涉及一种电池自动验电机，特别涉及一种碱锰电池自动验电机。

背景技术

碱锰电池是最近几年发展起来的一种高性能电池，是国际上升级换代的新产品，随着照相机，随身听等各种高档用电器具及电动玩具的普遍使用，高能碱锰电池的消费市场不断扩大，随着电池产量和性能的提高，对碱锰电池生产设备的生产率及自动化程度的要求也越来越高，先进的检测设备是增加电池产量、提高电池质量的关键。但是，目前大部分碱锰电池生产厂家都是采用一次读数的方式检测的简易验电机，由于是在电池导通放电时一点的电压，既不能完全反映电池的电压，也不能对一批电池的总体质量作出评定，这就无法保证出厂电池的性能和质量，使次品电池不可避免地流入市场，造成损害消费者利益的现象，严重地影响了碱锰电池的生产和市场发展。而且传动的验电机对不符合质量要求的电池需要依靠手检来剔除，工作量比较大，效率低下。

如专利号为ZL96241327.5的中国专利“一种电池组装机的检测机构装置”，其特征在于其包括：一承装电池的容置槽，其内部为呈由两侧渐向中央处倾斜并形成一弧形槽，该弧形槽的中央处为一通空口；一齿轮，轴设固定于上述弧形槽上，其齿与齿之间的齿沟恰能容置一电池；一感测器，装设于齿轮外侧的适当处，并在上述齿轮端部的两侧分别连接电池的正极与负极；一气压喷气口，装设于齿轮端部的适当处；齿轮转动将电池由容置槽内分别一个个卡置入齿沟内，电池随着转动触碰到感测器，该正、负电极即导电，检测电池的电流方向是否正确，若为正确该电池即往机构内部掉落，反之若不正确则感测气压喷气口动作，将该电池喷出于机构之外，就存在类似的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池自动验电机，它能实现电池完全检测求平均值，并能存储检测数据，以对批量电池的质量作出统计分析，而结构合理，容易制造和操作使用，效率高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电池自动验电机，其包括有电池传递装置和验电装置，其特征在于：

检测控制装置是检测盘上工位等分成多组，每一组有多个工位，在检测盘主轴上装有一同步带轮，通过同步带、同步带轮与编码器相联，采用配合传动比的旋转编码器把位置信号连接传给电子凸轮控制器，然后输出凸轮角度开关信号，一组输出相对应一个工位，电子凸轮控制器的输出连接PLC可编程序控制器，PLC可编程序控制器输出控制信号连接线路板上测量开路电压的单片机，单片机也同时控制连接线路板上的测量负载电压的采集板，负载电压采集板将采集的每个电池在各个时间点上的电压传输连接到单片机，类似地单片机输出连接到PLC可编程序控制器进行统计和平均，可编程序控制器与人机界面双向连接。

优选，所述的检测盘上工位数目为48个，等分成三组，旋转编码器的传动比为1∶3。

作为改进，所述的电池传递装置是包括有底座底板上固装的框架和墙板，通过墙板固装有主轴、传动轴，其中一传动轴前后分别安装有进料盘、传动齿轮和链轮，进料盘与进料轨道连接配合，进料轨道上连接安装有进料装置，链轮与底座上的主电机上的链轮进行驱动连接，另一传动轴前后分别安装有出料盘和传动齿轮，出料盘与出料轨道连接配合，主轴上前后固装有验电装置和传动大齿轮，传动大齿轮前后分别与传动轴上的传动齿轮进行啮合连接，在框架上安装固定有电控箱和人机界面。

作为改进，所述的验电装置是在主轴上固装着凸轮盘、行星轴安装盘、检测盘，在行星轴安装盘上圆周分布有作为工位的内孔，内孔里装着行星轴，行星轴一端固装着轴承，并将轴承置于凸轮盘的内面上，另一端固装验电触头，并用拉簧一端固装在行星轴上，另一端固装在行星轴安装盘上，使行星轴上的轴承紧靠凸轮盘的工作模面，使行星轴随凸轮曲线而移动，负极触头固装在安装盘上，安装盘固装在检测盘上，当凸轮盘的工作面进入验电区的状态下，正负极触头的距离小于电池的高度时，就依靠弹簧拉力与电池接触夹紧进行验电，这样便于检测机构对电池能够有一段稳定的时间进行检测，避免了测量误差，提高了精度。

作为改进，所述的框架在靠近检测盘顶部位置设置有废电输出口，从气源输入的气体一路通过进气管连接装在底座上的储气罐，储气罐输出连接装在底座上的滤气器、调压器、油雾器后，再分二路分别连接装在底座上的压力继电器和墙板上的电磁换向阀，电磁换向阀输出口连接到废电输出口，电磁换向阀的控制信号端与PLC可编程序控制器的信号输出端进行连接。

最后，所述的PLC可编程序控制器通过接线连接手提电脑。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该机可以实现对电池的检测、分选、分析的完全自动化，即可以对电池的开路电压、负荷电压，进行全自动检测；该机可以对电池检测数据进行储存，可以用手提电脑读出进行分析，因此，可以及时发现电池性能不稳定的原因，进而指导、检验电池生产过程，从而可以保证电池的性能和质量，降低产品的成本，杜绝次品电池流入市场，而且结构合理，容易制造和操作使用，效率高。

附图说明

图1是本发明碱锰电池自动验电机的主视图；

图2是本发明碱锰电池自动验电机的侧视图；

图3本发明碱锰电池自动验电机的侧视图俯视图；

图4是图3的A向视图；

图5是本发明碱锰电池自动验电机检测盘接线分布图；

图6是本发明碱锰电池自动验电机的控制系统原理图；

图7是本发明碱锰电池自动验电机的气动系统原理图；

图8为图2的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

该种碱锰电池自动验电机的结构如图1、图2、图3、图4所示，电池传递装置是包括有底座底板7上固装的框架8和两块墙板10、19，两块墙板上固装有主轴11、传动轴26、35、和固定板13、17，其中一传动轴26前后分别安装有进料盘3、传动齿轮31和链轮30，进料盘与圆弧形进料轨道2连接配合，进料轨道2上连接安装有进料装置1，链轮30与底座上的主电机27上的链轮28通过链条进行驱动连接，另一传动轴35前后分别安装有出料盘4和传动齿轮33，出料盘与圆弧形出料轨道5连接配合，主轴11上前后固装有验电装置和传动大齿轮12、旋转接头18、线路板9，传动大齿轮12前后分别与传动轴上的传动齿轮31、33进行啮合连接，在框架上安装固定有电控箱29和人机界面6。

验电装置是在主轴11上固装着凸轮盘14、行星轴安装盘15、检测盘16，在行星轴安装盘15上圆周分布有48个工位的内孔，里装着48根行星轴23，行星轴23一端固装着轴承25，并将轴承置于凸轮盘14的内面上，另一端固装验电触头22，并用拉簧24一端固装在行星轴23上，另一端固装在行星轴安装盘15上，使行星轴上的轴承紧靠凸轮盘14的工作模面，使行星轴23随凸轮曲线而移动，负极触头21固装在安装盘20上，安装盘20固装在检测盘16上，当凸轮盘的工作面进入验电区的状态下，正负极触头的距离小于电池的高度时，就依靠弹簧拉力与电池接触夹紧进行验电；

检测控制装置是检测盘16上48个工位等分成3组，每一组有16个工位，其接线分布见图5。在检测盘主轴11上装有一同步带轮32，通过同步带34、同步带轮36与编码器37相联，采用配合传动比为1∶3的旋转编码器把位置信号连接传给电子凸轮控制器，然后输出凸轮角度开关信号，一组输出相对应一个工位，总共输出16凸轮信号。电子凸轮控制器的输出连接PLC可编程序控制器，PLC可编程序控制器输出控制信号连接线路板9上测量开路电压的单片机，PLC可编程序控制器将16组凸轮信号进行编码，并进行解码输出Y40，Y41，Y42，利用PLC可编程序控制器之输出Y40，Y41，Y42的状态来控制线路板9上的单片机，单片机也同时控制连接线路板9上的测量负载电压的采集板，单片机将PLC可编程序控制器的输出Y40…Y43的十六进制编码进行解码，解码后分别控制0-15共十六个继电器顺次导通，检测盘16转动到检测位置进行采数，采集开路电压，负载电压，负载电压采集板将采集的每个电池在各个时间点上的电压传输连接到单片机，类似地单片机输出连接到PLC可编程序控制器进行统计和平均，可编程序控制器与人机界面16双向连接。就是讲采集开路电压，负载电压，是以平均时间的方式，取平均值，取得平均值后与人机界面6设定的电池电压下限值进行比较，如果低于设定的下限值，将对不合格电池的信号进行锁定，并进行移位，移十六位，由气动电磁阀动作将不合格电池吹到皮带上，用手工回收到箱中，合格电池自动流入下一工序。48T位电池检测的电压数据，可在人机界面上循环显示，实时监控，监控数据可以进行数据分析。整机每一个环节都设有传感器，报警信息一目了然。其控制系统原理图见图6。

气动系统的气动原理图见图7，框架8在靠近检测盘16顶部位置设置有废电输出口，从气源38输入的气体一路通过进气管连接装在底座上的储气罐39，储气罐输出连接装在底座上的滤气器40、调压器41、油雾器42后，再分二路分别连接装在底座上的压力继电器43和墙板19上的高速电磁换向阀44，电磁换向阀44输出口连接到废电输出口，电磁换向阀44的控制信号端与PLC可编程序控制器的信号输出端进行连接。

最后，PLC可编程序控制器还可以通过接线连接手提电脑。

碱锰电池自动验电机的工作原理：电池经装料装置1和传送带2将电池送入进料盘3，通过进料盘进入检测盘16，到达验电区后，行星轴23在凸轮盘14与弹簧24的作用下夹紧电池，平稳进入验电区等待采数，检测盘16共有48个工位，等分成三组，每一组16个工位。在检测盘主轴11上装有一同步带轮32，通过同步带34与同步带轮36与旋转编码器37相联，利用旋转编码器把位置信号传给电子凸轮控制器，然后输出凸轮角度开关信号，一组输出相对应一个工位，总共输出16凸轮信号。PLC可编程序控制器将16组凸轮信号进行编码，并进行解码输出Y40，Y41，Y42，利用PLC可编程序控制器之输出Y40，Y41，Y42的状态来控制线路板9上的单片机，单片机也同时控制线路板9上的负载电压采集板，单片机将PLC可编程序控制器输出Y40…Y43的十六进制编码进行解码，解码后分别控制0-15共十六个继电器顺次导通，检测盘16转动到检测位置进行采数，采集开路电压，负载电压，取得电压值后与人机界面6设定的电池电压下限值进行比较，如果低于设定的下限值，将对不合格电池的信号进行锁定，并进行移位，移十六位，在出料盘4上由气动电磁阀动作将不合格电池吹出，合格电池自动流入下一工序。

Claims (6)

1.一种电池自动验电机，其包括有电池传递装置和验电装置，其特征在于：

检测控制装置是检测盘(16)上工位等分成多组，每一组有多个工位，在检测盘主轴(11)上装有一同步带轮(32)，通过同步带(34)，同步带轮(36)与编码器(37)相联，编码器(37)采用配合传动比的旋转编码器，把位置信号连接传给电子凸轮控制器，然后输出凸轮角度开关信号，一组输出相对应一个工位，电子凸轮控制器的输出连接PLC可编程序控制器，PLC可编程序控制器输出控制信号连接线路板(9)上测量开路电压的单片机，单片机也同时控制连接线路板(9)上的测量负载电压的采集板，负载电压采集板将采集的每个电池在各个时间点上的电压传输连接到单片机，类似地单片机输出连接到PLC可编程序控制器进行统计和平均，可编程序控制器与人机界面(6)双向连接。

2.根据权利要求1所述的电池自动验电机，其特征在于所述的检测盘(16)上工位数目为48个，等分成三组，旋转编码器的传动比为1∶3。

3.根据权利要求1或2所述的电池自动验电机，其特征在于所述的电池传递装置是包括有底座底板(7)上固装的框架(8)和墙板(10、19)，通过墙板固装有主轴(11)、传动轴(26、35)，其中一传动轴(26)前后分别安装有进料盘(3)、传动齿轮(31)和链轮(30)，进料盘与进料轨道(2)连接配合，进料轨道(2)上连接安装有进料装置(1)，链轮(30)与底座上的主电机(27)的链轮(28)进行驱动连接，另一传动轴(35)前后分别安装有出料盘(4)和传动齿轮(33)，出料盘与出料轨道(5)连接配合，主轴(11)上前后固装有验电装置和传动大齿轮(12)，传动大齿轮(12)前后分别与传动轴上的传动齿轮(31、33)进行啮合连接，在框架上安装固定有电控箱(29)和人机界面(6)。

4.根据权利要求3所述的电池自动验电机，其特征在于所述的验电装置是在主轴(11)上固装着凸轮盘(14)、行星轴安装盘(15)、检测盘(16)，在行星轴安装盘(15)上圆周分布有作为工位的内孔，内孔里装着行星轴(23)，行星轴(23)一端固装着轴承(25)，并将轴承置于凸轮盘(14)的内面上，另一端固装验电触头(22)，并用拉簧(24)一端固装在行星轴(23)上，另一端固装在行星轴安装盘(15)上，使行星轴上的轴承紧靠凸轮盘(14)的工作模面，使行星轴(23)随凸轮曲线而移动，负极触头(21)固装在安装盘(20)上，安装盘(20)固装在检测盘(16)上，当凸轮盘的工作面进入验电区的状态下，正负极触头的距离小于电池的高度时，就依靠弹簧拉力与电池接触夹紧进行验电。

5.根据权利要求4所述的电池自动验电机，其特征在于所述的框架(8)在靠近检测盘(16)顶部位置设置有废电输出口，从气源(38)输入的气体一路通过进气管连接装在底座上的储气罐(39)，储气罐输出连接装在底座上的滤气器(40)、调压器(41)、油雾器(42)后，再分二路分别连接装在底座上的压力继电器(43)和墙板(19)上的高速电磁换向阀(44)，高速电磁换向阀(44)输出口连接到废电输出口，高速电磁换向阀(44)的控制信号端与PLC可编程序控制器的信号输出端进行连接。

6.根据权利要求5所述的电池自动验电机，其特征在于所述的PLC可编程序控制器通过接线连接手提电脑。

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