一种电池快速扫码机构

摘要

本发明公开了一种电池快速扫码机构，包括固定底板，和设于固定底板上的扫码筛选区与分步旋转区，所述分步旋转区固定电芯后通过扫码筛选区进行电芯条码扫描并筛出不良品。与现有技术相比，本发明的电池快速扫码机构采取分步式转盘结构，步进(或伺服)电机驱动，小步进电机扫码校正读取，前置对接来料，后置对接出料，中间预设扫码不良吸料闸门。模块化结构设计，可兼容其它型号电池，实现高效率自动化。

权利要求

1.一种电池快速扫码机构，其特征在于，包括固定底板(1)，和设于固定底板(1)上的扫码筛选区(2)与分步旋转区(3)，所述分步旋转区(3)固定电芯(10)后通过扫码筛选区(2)进行电芯(10)条码扫描并筛出不良品；其中，所述分步旋转区(3)包括顺次同轴连接的分度计数组件(31)、转轮组件(32)和驱动组件(33)，所述分度计数组件(31)和驱动组件(33)分别固定在固定底板(1)的两侧，所述转轮组件(32)两侧分别与分度计数组件(31)和驱动组件(33)连接并位于固定底板(1)的上方，所述驱动组件(33)用于驱动转轮组件(32)旋转，所述分度计数组件(31)用于分度和定位转轮组件(32)，电芯(10)置于转轮组件(32)内，所述扫码筛选区(2)设于转轮组件(32)的上方；所述转轮组件(32)包括转轮主体(321)、转轮底座(322)和转轮前挡板(323)，所述转轮底座(322)平行地叠装于固定底板(1)上，所述转轮前挡板(323)和转轮主体(321)并排安装在转轮底座(322)一侧边缘，所述转轮主体(321)的转轮(3211)悬空地位于转轮底座(322)上方；所述分度计数组件(31)包括一安装于固定底板(1)侧边的感应支架(311)、安装在感应支架(311)中心线上的分度盘(312)和安装在感应支架(311)边缘的感应开关座(313)，所述感应支架(311)安装于固定底板(1)上远离转轮前挡板(323)的一侧，所述感应开关座(313)上安装有感应器(314)，所述分度盘(312)与转轮主体(321)的轴固定连接，所述感应器(314)的感应元器件面向并感应分度盘(312)的盘面。

2.根据权利要求1所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述转轮组件(32)还包括转轮后挡板(324)，所述转轮后挡板(324)位于转轮(3211)与感应支架(311)之间，所述转轮后挡板(324)的直径与转轮(3211)的直径吻合，用于避免电芯(10)从转轮主体(321)脱落。

3.根据权利要求1所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述驱动组件(33)包括步进电机一(331)和电机座(332)，所述电机座(332)安装在固定底板(1)一侧，所述步进电机一(331)与转轮组件(32)轴接。

4.根据权利要求1所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述扫码筛选区(2)包括扫码组件(21)和不良品推出组件(22)，所述扫码组件(21)、不良品推出组件(22)顺次并排设于转轮组件(32)上方，扫码组件(21)扫描电芯(10)条码后通过不良品推出组件(22)将电芯(10)从转轮组件(32)内推出。

5.根据权利要求4所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述扫码组件(21)包括扫码器(211)、扫码支座(212)和扫码支架(213)，所述扫码支架(213)固定于固定底板(1)，所述扫码支座(212)安装在扫码支架(213)并将扫码器(211)限位于转轮组件(32)正上方，所述扫码器(211)向置于转轮组件(32)内的电芯(10)发出光照进行扫码。

6.根据权利要求5所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述扫码组件(21)还包括相连的导轮座(214)、导轮支架(215)和磁吸件(216)，所述导轮座(214)和转轮组件(32)上分别设有配套轴承(217)，所述轴承(217)之间配合压在电芯(10)表面用于将电芯(10)固定于转轮组件(32)内，所述磁吸件(216)安装在转轮组件(32)上，且当转轮组件(32)静止状态时位于电芯(10)一端，所述导轮座(214)、导轮支架(215)设于转轮组件(32)相对磁吸件(216)的另一侧。

7.根据权利要求6所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述磁吸件(216)包括电机底板(2161)、步进电机二(2162)和磁铁(2163)，所述步进电机二(2162)与磁铁(2163)固定连接并固定在电机底板(2161)上，所述电机底板(2161)固定在电机座(332)上，所述磁铁(2163)在转轮组件(32)静止状态时位于电芯(10)一端。

8.根据权利要求4所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述不良品推出组件(22)包括推针和升降阀门件(221)，所述推针和升降阀门件(221)分设于转轮组件(32)两侧。

9.根据权利要求8所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述升降阀门件(221)包括相连的升降阀门(2211)、气缸(2212)和气缸固定板(2213)，所述气缸固定板(2213)安装于电机座(332)上，所述气缸(2212)安装在气缸固定板(2213)上，所述升降阀门(2211)通过气缸(2212)做升降运动。

10.根据权利要求6所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述转轮(3211)外表面设有一圈电芯槽，所述电芯槽内带有弱永磁，所述电芯槽放置电芯(10)，所述电芯槽旁还设有转轮组件(32)上放置轴承(217)的轴承槽。

11.根据权利要求6所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述导轮支架(215)上有一腰型槽，所述导轮座(214)安装于该腰型槽内，所述导轮座(214)根据电芯(10)大小选择位于腰型槽内的位置。

12.根据权利要求1所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述扫码机构还包括出料区(4)，所述出料区(4)包括分别安装在固定底板(1)上的出料挡板(41)和圆弧挡板(42)，所述出料挡板(41)和圆弧挡板(42)之间为匹配转轮组件(32)的形状进行设置，用于避免电芯(10)在转轮组件(32)旋转后从转轮组件(32)中掉出。

13.根据权利要求12所述的电池快速扫码机构，其特征在于，所述出料区(4)还包括一安装于固定底板(1)上的出料过渡板(43)，所述出料过渡板(43)位于转轮组件(32)的斜下方，正对转轮组件(32)中的电芯(10)，所述出料过渡板(43)具有磁消，在电芯(10)旋转至转轮组件(32)底部时消除电芯槽内的弱永磁，从而使电芯(10)从转轮组件(32)内脱落。

说明书

一种电池快速扫码机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池PACK自动化装配线的圆柱电池条码读取机构/电芯条码扫码及追溯机构。

背景技术

[0002] 随着电动汽车行业的快速发展，电池的应用也越来越广泛，尤其是圆柱型干电池在电动汽车上的应用越来越普及。市场上对电池组装整理加工的需求越来越大，市场潜力
巨大，而现阶段与此对应的自动化生产技术和设备的尚处于研发起步阶段。PACK电池组装
工艺是锂电池包生产的关键性步骤，其重要性也随着电动汽车市场的不断扩大而显得越来
越明显。目前，汽车用动力电池基本上由以下几个系统组成：电池模组、电池管理系统、热管
理系统、电气及机械系统。

[0003] 电池PACK一般是指包装、封装和装配，电池PACK一般指的是组合电池，因为锂电池是通过单体锂电池的串联和并联组成一定的电压和容量，加装保护板，可以充放电的组装
过程，通常应用电池快速装盒或专用托盘上下料。为了生产工艺流程的追溯性，电池条码为
统一标签，传统的人工方式扫码，效率较低，多为小批量生产。不满足批量和自动化需求。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种电池快速扫码机构，利用简单的机械结构实现电芯自动化扫码。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

[0006] 一种电池快速扫码机构，包括固定底板，和设于固定底板上的扫码筛选区与分步旋转区，所述分步旋转区固定电芯后通过扫码筛选区进行电芯条码扫描并筛出不良品；其
中，所述分步旋转区包括顺次同轴连接的分度计数组件、转轮组件和驱动组件，所述分度计
数组件和驱动组件分别固定在固定底板的两侧，所述转轮组件两侧分别与分度计数组件和
驱动组件连接并位于固定底板的上方，所述驱动组件用于驱动转轮组件旋转，所述分度计
数组件用于分度和定位转轮组件，电芯置于转轮组件内，所述扫码筛选区设于转轮组件的
上方。

[0007] 作为上述技术方案的进一步改进：

[0008] 所述转轮组件包括转轮主体、转轮底座和转轮前挡板，所述转轮底座平行地叠装于固定底板上，所述转轮前挡板和转轮主体并排安装在转轮底座一侧边缘，所述转轮主体
的转轮悬空地位于转轮底座上方。

[0009] 所述分度计数组件包括一安装于固定底板侧边的感应支架、安装在感应支架中心线上的分度盘和安装在感应支架边缘的感应开关座，所述感应支架安装于固定底板上远离
转轮前挡板的一侧，所述感应开关座上安装有感应器，所述分度盘与转轮主体的轴固定连
接，所述感应器的感应元器件面向并感应分度盘的盘面。

[0010] 所述转轮组件还包括转轮后挡板，所述转轮后挡板位于转轮与感应支架之间，所述转轮后挡板的直径与转轮的直径接近，用于避免电芯从转轮主体脱落。

[0011] 所述驱动组件包括步进电机一和电机座，所述电机座安装在固定底板一侧，所述步进电机一与转轮组件轴接。

[0012] 所述扫码筛选区包括扫码组件和不良品推出组件，所述扫码组件、不良品推出组件顺次并排设于转轮组件上方，扫码组件扫描电芯条码后通过不良品推出组件将电芯从转
轮组件内推出。

[0013] 所述扫码组件包括扫码器、扫码支座和扫码支架，所述扫码支架固定于固定底板，所述扫码支座安装在扫码支架并将扫码器限位于转轮组件正上方，所述扫码器向置于转轮
组件内的电芯发出光照进行扫码。

[0014] 所述扫码组件还包括相连的导轮座、导轮支架和磁吸件，所述导轮座和转轮组件上分别设有配套轴承，所述轴承之间配合压在电芯表面用于将电芯固定于转轮组件内，所
述磁吸件安装在转轮组件上，且当转轮组件静止状态时位于电芯一端，所述导轮座、导轮支
架设于转轮组件相对磁吸件的另一侧。

[0015] 所述磁吸件包括电机底板、步进电机二和磁铁，所述步进电机二与磁铁固定连接并固定在电机底板上，所述电机底板固定在电机座上，所述磁铁在转轮组件静止状态时位
于电芯一端。

[0016] 所述不良品推出组件包括推针和升降阀门件，所述推针和升降阀门件分设于转轮组件两侧。

[0017] 所述升降阀门件包括相连的升降阀门、气缸和气缸固定板，所述气缸固定板安装于电机座上，所述气缸安装在气缸固定板上，所述升降阀门通过气缸做升降运动。

[0018] 所述转轮外表面设有一圈电芯槽，所述电芯槽内带有弱永磁，所述电芯槽放置电芯，所述电芯槽旁还设有转轮组件上放置轴承的轴承槽。

[0019] 所述导轮支架上有一腰型槽，所述导轮座安装于该腰型槽内，所述导轮座根据电芯大小选择位于腰型槽内的位置。

[0020] 所述扫码机构还包括出料区，所述出料区包括分别安装在固定底板上的出料挡板和圆弧挡板，所述出料挡板和圆弧挡板之间为匹配转轮组件的形状进行设置，用于避免电
芯在转轮组件旋转后从转轮组件中掉出。

[0021] 所述出料区还包括一安装于固定底板上的出料过渡板，所述出料过渡板位于转轮组件的斜下方，正对转轮组件中的电芯，所述出料过渡板具有磁消，在电芯旋转至转轮组件
底部时消除电芯槽内的弱永磁，从而使电芯从转轮组件内脱落。

[0022] 与现有技术相比，本发明的优点如下：

[0023] 本发明提供的电池快速扫码机构采取分步式转盘结构，步进(或伺服)电机驱动，小步进电机扫码校正读取，前置对接来料，后置对接出料，中间预设扫码不良吸料闸门。模
块化结构设计，可兼容其它型号电池，实现高效率自动化。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例提供的电池快速扫码机构的结构示意图；

[0025] 图2为本发明实施例提供的另一电池快速扫码机构的结构示意图；

[0026] 图3为本发明实施例提供的电池快速扫码机构爆炸图；

[0027] 图4为本发明实施例提供的电池快速扫码机构主要功能部件示意图；

[0028] 其中，1、固定底板；10、电芯；2、扫码筛选区；21、扫码组件；211、扫码器；212、扫码支座；213、扫码支架；214、导轮座；215、导轮支架；216、磁吸件；2161、电机底板；2162、步进
电机二；2163、磁铁；217、轴承；22、不良品推出组件；221、升降阀门件；2211、升降阀门；
2212、气缸；2213、气缸固定板；3、分步旋转区；31、分度计数组件；311、感应支架；312、分度
盘；313、感应开关座；314、感应器；32、转轮组件；321、转轮主体；3211、转轮；322、转轮底座；
323、转轮前挡板；324、转轮后挡板；33、驱动组件；331、步进电机一；332、电机座；4、出料区；
41、出料挡板；42、圆弧挡板；43、出料过渡板。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0030] 如图1～图4所示，本实施例的电池快速扫码机构，包括固定底板1和设于固定底板1上的扫码筛选区2与分步旋转区3，具体是扫码筛选区2和分步旋转区3分别独立的安装在
固定底板1上，分步旋转区3后通过扫码筛选区2进行电芯10条码扫描并筛出不良品；其中，
分步旋转区3包括顺次同轴连接的分度计数组件31、转轮组件32和驱动组件33，分度计数组
件31和驱动组件33分别固定在固定底板1的两侧，转轮组件32两侧分别与分度计数组件31
和驱动组件33连接并位于固定底板1的上方，驱动组件33用于驱动转轮组件32旋转，分度计
数组件31用于分度和定位转轮组件32，电芯10置于转轮组件32内，扫码筛选区2设于转轮组
件32的上方。

[0031] 本实施例中，转轮组件32包括转轮主体321、转轮底座322和转轮前挡板323，转轮底座322平行地叠装于固定底板1上，转轮前挡板323和转轮主体321并排安装在转轮底座
322一侧边缘，转轮主体321的转轮3211悬空地位于转轮底座322上方。

[0032] 本实施例中，分度计数组件31包括一安装于固定底板1侧边的感应支架311、安装在感应支架311中心线上的分度盘312和安装在感应支架311边缘的感应开关座313，感应支
架311安装于固定底板1上远离转轮前挡板323的一侧，感应开关座313上安装有用于计数的
感应器314，分度盘312与转轮主体321的轴固定连接，感应器314的感应元器件面向并感应
分度盘312的盘面。

[0033] 本实施例中，转轮组件32还包括转轮后挡板324，转轮后挡板324位于转轮3211与感应支架311之间，转轮后挡板324的直径与转轮3211的直径接近，用于避免电芯10从转轮
主体321脱落。

[0034] 本实施例中，驱动组件33包括步进电机一331和电机座332，电机座332安装在固定底板1一侧，步进电机一331与转轮组件32轴接。

[0035] 本实施例中，扫码筛选区2包括扫码组件21和不良品推出组件22，扫码组件21、不良品推出组件22顺次并排设于转轮组件32上方，扫码组件21扫描电芯10条码后通过不良品
推出组件22将电芯10从转轮组件32内推出。

[0036] 本实施例中，扫码组件21包括扫码器211、扫码支座212和扫码支架213，扫码支架213固定于固定底板1，扫码支座212安装在扫码支架213并将扫码器211限位于转轮组件32
正上方，扫码器211向置于转轮组件32内的电芯10发出光照进行扫码。

[0037] 本实施例中，扫码组件21还包括相连的导轮座214、导轮支架215和磁吸件216，导轮座214和转轮组件32上分别设有配套轴承217，轴承217之间配合压在电芯10表面用于将
电芯10固定于转轮组件32内，磁吸件216安装在转轮组件32上，且当转轮组件32静止状态时
位于电芯10一端，导轮座214、导轮支架215设于转轮组件32相对磁吸件216的另一侧。

[0038] 本实施例中，磁吸件216包括电机底板2161、步进电机二2162和磁铁2163，步进电机二2162与磁铁2163固定连接并固定在电机底板2161上，电机底板2161固定在电机座332
上，磁铁2163在转轮组件32静止状态时位于电芯10一端。

[0039] 本实施例中，不良品推出组件22包括推针和升降阀门件221，推针和升降阀门件221分设于转轮组件32两侧。

[0040] 本实施例中，升降阀门件221包括相连的升降阀门2211、气缸2212和气缸固定板2213，气缸固定板2213安装于电机座332上，气缸2212安装在气缸固定板2213上，升降阀门
2211通过气缸2212做升降运动。

[0041] 本实施例中，转轮3211外表面设有一圈电芯槽，电芯槽内带有弱永磁，电芯槽放置电芯10，电芯槽旁还设有转轮组件32上放置轴承217的轴承槽。

[0042] 本实施例中，导轮支架215上有一腰型槽，导轮座214安装于该腰型槽内，导轮座214根据电芯10大小选择位于腰型槽内的位置，即可调整导轮座214的轴承217和转轮3211
上的轴承217之间的距离，以适配不同直径的电芯10。

[0043] 本实施例中，扫码机构还包括出料区4，出料区4包括分别安装在固定底板1上的出料挡板41和圆弧挡板42，出料挡板41和圆弧挡板42之间为匹配转轮组件32的形状进行设
置，用于避免电芯10在转轮组件32旋转后从转轮组件32中掉出。

[0044] 本实施例中，出料区4还包括一安装于固定底板1上的出料过渡板43，出料过渡板43位于转轮组件32的斜下方，正对转轮组件32中的电芯10，出料过渡板43具有磁消，在电芯
10旋转至转轮组件32底部时消除电芯槽内的弱永磁，从而使电芯10从转轮组件32内脱落。

[0045] 本发明提供的电池快速扫码机构的工作原理是：固定电芯10从入料方向通过外部输送机构推送电芯10，电芯10通过重力作用落入转轮3211的电芯槽内，转轮3211旋转一格，
此时待测电芯10停留在扫码器211的扫码范围内进行扫码，当条码未正对扫码器211时，通
过与步进电机二2162连接的磁铁2163吸住电芯10一端，步进电机二2162使磁铁2163旋转直
至扫码器211完成对电芯10的扫码。当扫码发现电芯10的条码与合格品不同时，转轮3211旋
转至下一格，升降阀门2211升起，通过一在转轮3211另一侧的推针机构(图中未示出)从升
降阀门2211这一侧推出，电芯10推出后升降阀门2211落下。当扫码发现电芯10的条码与合
格品相同时，转轮3211旋转直至电芯10转移至转轮底座322上方，出料过渡板43对电芯槽消
磁，电芯10从槽内落下，出库。

[0046] 上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的
内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在
本发明技术方案保护的范围内。