JP2021068684A

JP2021068684A - リチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置

Info

Publication number: JP2021068684A
Application number: JP2019221715A
Authority: JP
Inventors: 陸凱; Kai Lu
Original assignee: LEI WANG
Current assignee: LEI WANG
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-04-30
Also published as: CN110681592A; CN110681592B

Abstract

【課題】本願発明はリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置を開示した。【解決手段】脚付きの品質検査バケツを含み、前記品質検査バケツの中には前方へ開口した選別空間が設けられ、前記選別空間の底端内壁には判断管が貫通するように設けられ、前記判断管の中には外観を検査する判定装置が設けられ、前記判定装置は前記判断管の中にスライドできるように連結された中心対称の六つの押しロッドと、前記押しロッドにおいて対称中心に近接する側にスライドできるように連結されたローリングボールと、前記判断管の外側に設置され且つ前記押しロッドと当接できる圧力センサーとを含む。【選択図】図１

Description

本願発明はリチウム電池加工技術分野を取り上げて、具体的にはリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置である。

エネルギーを貯蔵する時間の長いリチウム電池は重複充電できる電源として、日常生活に欠かせないものである。一般的に、リチウム電池を出荷する前に、人力で電池の外観、電気量、通電できるかを検査する必要がある。伝統的な外観品質検査は、肉眼で測定することまたは目盛り付きの器具から読み取った数字で判断することによって行われる。そのような方法では、効率が低い一方、重複労働の強度が高く、作業員の心身の健康を損なう。また、一人一人の判断基準が違うわけだから、リチウム電池の品質を統一することができない。本願発明は出荷前の円柱形リチウム電池用の検査装置を説明する。

中国特許出願公開第１０３９９６６３２号明細書

技術問題：伝統的な外観品質検査は、肉眼で測定することまたは目盛り付きの器具から読み取った数字で判断することによって行われる。そのような方法では、効率が低い一方、重複労働の強度が高く、作業員の心身の健康を損なう。また、一人一人の判断基準が違うわけだから、リチウム電池の品質を統一することができない。

上記の課題を解決するため、本願発明は以下の技術プランを採用する：リチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置は、脚付きの品質検査バケツを含み、前記品質検査バケツの中には前方へ開口した選別空間が設けられ、前記選別空間の底端内壁には判断管が貫通するように設けられ、前記判断管の中には外観を検査する判定装置が設けられ、前記判定装置は前記判断管の中にスライドできるように連結された中心対称の六つの押しロッドと、前記押しロッドにおいて対称中心に近接する側にスライドできるように連結されたローリングボールと、前記判断管の外側に設置され且つ前記押しロッドと当接できる圧力センサーとを含み、前記ローリングボールが電池の表面とリアルタイムに接触し、凹凸の所に接触すると前記押しロッドによって前記圧力センサーに圧力を与え、前記判断管の上端には漏斗が設けられ、前記漏斗の中には電池を正すことのできる校正装置が設けられ、前記校正装置は前記漏斗の中に回転できるように連結された方向正し板を含み、前記方向正し板が横向きに置かれた電池を回転させて前記判断管の中にスライドさせ、前記選別空間の底端内壁には前記圧力センサーと固定的に連結された支持板が設けられ、前記支持板の左側には前記選別空間の左端内壁と固定的に連結された下固定板が設けられ、前記下固定板には前記判定装置と前記校正装置を同期に作動させる同期部品が設けられ、前記選別空間の左側内壁には前記下固定板の上端に位置する上固定板が固定的に設置され、前記上固定板には電池の重さを測る重さ測り装置が設けられ、前記選別空間の頂端内壁には外部と連通した置き管が設けられ、前記置き管の左端には取り口が貫通するように設けられ、前記取り口の中には電池を一つ一つ取ることができる入れ装置が設けられ、前記入れ装置は前記取り口の中にスライドできるように連結された掴み板と、前記掴み板の中に設置され且つ右方へ開口した挟み空間と、前記挟み空間の中にスライドできるように連結され且つ前後対称に設けられた挟み爪とを含み、前記挟み爪の間の距離の変化により電池を挟み、前記選別空間の左側内壁には前記掴み板の移動と前記同期部品の作動に動力を提供する駆動装置が設けられている。

前記選別空間の後端内壁には外部と連通したスライドガイドブロックが設けられ、前記選別空間の右側内壁には不合格品口が貫通するように設けられ、前記不合格品口の中には斜面ブロックが設けられている。

前記判定装置は前記ローリングボールと前記判断管の内壁の間に連結された復帰ばねを含み、前記判断管の右側には前記斜面ブロックの上端に位置する廃棄口が貫通するように設けられ、前記支持板には前記廃棄口の左端に位置する液圧機が設けられ、前記液圧機と前記圧力センサーとが信号によって連結され、前記液圧機の右端には液圧押し爪が伝動できるように連結されている。

前記校正装置は前記漏斗の外側に設けられた内曲率リングを含み、前記方向正し板の右側には前記内曲率リングの内壁と当接した押しロッドがヒンジによって連結され、前記押しロッドと前記漏斗との間には伸びばねが連結されている。

前記同期部品は前記下固定板に回転できるように連結された同期軸を含み、前記同期軸の上下端にはそれぞれ歯の数が異なる従動歯車と伝動歯車が設けられ、前記従動歯車が前記内曲率リングの外周の歯と噛合するように連結され、前記従動歯車と前記内曲率リングの速度伝達比は一であり、前記伝動歯車には前記支持板とスライドできるように連結された横止めラックが噛合するように連結され、前記横止めラックが前記判断管の中に延びており、前記横止めラックの左端には引っ掛かりロッドが固定されている。

前記重さ測り装置は前記上固定板に回転できるように連結されたバランス板を含み、前記バランス板が前記スライドガイドブロックの右端に位置し、前記バランス板は左右に延びている凹溝構造であり、前記バランス板の左端と前記上固定板の間には抵抗力ばねが連結され、前記抵抗力ばねの弾力は合格の電池の重力と落ちる動力の和より小さい。

前記入れ装置は前記挟み爪に固定された斜面押しブロックを含み、前記斜面押しブロックが前記挟み空間の外側に位置し、前記斜面押しブロックが前記置き管の内壁と当接でき、前記斜面押しブロックと前記掴み板の間には緩衝ばねが連結されている。

前記駆動装置は前記選別空間の左端内壁の中に嵌められたモーターを含み、前記モーターの右端には伝動軸が伝動できるように連結され、前記伝動軸には軌道フレームが回転できるように連結され、前記伝動軸には前記軌道フレームの中に位置する回転バケツが設けられ、前記回転バケツには波形の軌道溝が形成され、前記軌道フレームの下端には平行移動溝が形成され、前記平行移動溝の中には前記軌道溝と当接している回しロッドがスライドできるように連結され、前記回しロッドが前記掴み板と固定的に連結され、前記伝動軸には前記軌道フレームの左端に位置する主傘歯車が設けられ、前記上固定板には前記下固定板の下端に延びた従動軸が回転できるように連結され、前記従動軸には前記主傘歯車と噛合するように連結された副傘歯車が設けられ、前記従動軸には前記下固定板の下端に設けられた回転輪が設けられ、前記回転輪の下端には前記引っ掛かりロッドとスライドできるように連結された引っ掛かり溝が形成されている。

本願発明は、傾斜のバランスロッドの一端にばねを連結し、ばねの弾性力を合格品の電池の重力と落ちる動力の和より小さくすることによって電池の重量が合格であるかを判断し、また、スライドしている当接ロッドを垂直に落ちるときの電池の外表面と当接させ、凹凸のところに当たると、排出構造に送り、外観が不合格である製品を排出でき、さらに、環状溝と引っ掛かりロッドの構造によって本願発明に動力を提供し、持続的な繰り返し作業を実現し、人力の大量で強度の高い重複検査作業は避けられ、量産加工を実現すると同時に品質検査の効果を向上させる。

下記に図１〜５をあわせて本願発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する：図１は本願発明装置の正面図であり、以下に述べる上下左右前後の方向と図１の自身投影関係の上下左右前後の方向とが一致である。

図１は本願発明の全体構成略図図２は図１のＡ―Ａ方向の構成略図図３は図１のＢの拡大構成略図図４は図１のＣ―Ｃ方向の構成略図図５は図１のＤ―Ｄ方向の構成略図

リチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置は、主に円柱形リチウム電池が出荷される前の品質検査に適用され、以下に本願発明の付図に合わせて本願発明を詳しく説明する。

リチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置は、脚付きの品質検査バケツ１１を含み、前記品質検査バケツ１１の中には前方へ開口した選別空間１２が設けられ、前記選別空間１２の底端内壁には判断管１９が貫通するように設けられ、前記判断管１９の中には外観を検査する判定装置９０１が設けられ、前記判定装置９０１は前記判断管１９の中にスライドできるように連結された中心対称の六つの押しロッド１６と、前記押しロッド１６において対称中心に近接する側にスライドできるように連結されたローリングボール１８と、前記判断管１９の外側に設置され且つ前記押しロッド１６と当接できる圧力センサー１５とを含み、前記ローリングボール１８が電池の表面とリアルタイムに接触し、凹凸の所に接触すると前記押しロッド１６によって前記圧力センサー１５に圧力を与え、前記判断管１９の上端には漏斗１３が設けられ、前記漏斗１３の中には電池を正すことのできる校正装置９０２が設けられ、前記校正装置９０２は前記漏斗１３の中に回転できるように連結された方向正し板５２を含み、前記方向正し板５２が横向きに置かれた電池を回転させて前記判断管１９の中にスライドさせ、前記選別空間１２の底端内壁には前記圧力センサー１５と固定的に連結された支持板２６が設けられ、前記支持板２６の左側には前記選別空間１２の左端内壁と固定的に連結された下固定板３２が設けられ、前記下固定板３２には前記判定装置９０１と前記校正装置９０２を同期に作動させる同期部品９０３が設けられ、前記選別空間１２の左側内壁には前記下固定板３２の上端に位置する上固定板３６が固定的に設置され、前記上固定板３６には電池の重さを測る重さ測り装置９０４が設けられ、前記選別空間１２の頂端内壁には外部と連通した置き管４６が設けられ、前記置き管４６の左端には取り口４５が貫通するように設けられ、前記取り口４５の中には電池を一つ一つ取ることができる入れ装置９０５が設けられ、前記入れ装置９０５は前記取り口４５の中にスライドできるように連結された掴み板４４と、前記掴み板４４の中に設置され且つ右方へ開口した挟み空間４８と、前記挟み空間４８の中にスライドできるように連結され且つ前後対称に設けられた挟み爪４９とを含み、前記挟み爪４９の間の距離の変化により電池を挟み、前記選別空間１２の左側内壁には前記掴み板４４の移動と前記同期部品９０３の作動に動力を提供する駆動装置９０６が設けられている。

有益に、前記選別空間１２の後端内壁には外部と連通したスライドガイドブロック３７が設けられ、前記選別空間１２の右側内壁には不合格品口２１が貫通するように設けられ、前記不合格品口２１の中には斜面ブロック２３が設けられ、前記スライドガイドブロック３７と前記斜面ブロック２３それぞれによって不合格品電池を単独に排出する。

前記判定装置９０１は前記ローリングボール１８と前記判断管１９の内壁の間に連結された復帰ばね１７を含み、前記判断管１９の右側には前記斜面ブロック２３の上端に位置する廃棄口２０が貫通するように設けられ、前記支持板２６には前記廃棄口２０の左端に位置する液圧機２５が設けられ、前記液圧機２５と前記圧力センサー１５とが信号によって連結され、前記液圧機２５の右端には液圧押し爪２４が伝動できるように連結され、前記圧力センサー１５が圧力の変化を感知したときに前記液圧機２５を起動し、前記液圧押し爪２４によって不合格品の電池を前記廃棄口２０から出す。

前記校正装置９０２は前記漏斗１３の外側に設けられた内曲率リング１４を含み、前記方向正し板５２の右側には前記内曲率リング１４の内壁と当接した押しロッド５４がヒンジによって連結され、前記押しロッド５４と前記漏斗１３との間には伸びばね５３が連結されている。

前記同期部品９０３は前記下固定板３２に回転できるように連結された同期軸３３を含み、前記同期軸３３の上下端にはそれぞれ歯の数が異なる従動歯車３５と伝動歯車２７が設けられ、前記従動歯車３５が前記内曲率リング１４の外周の歯と噛合するように連結され、前記従動歯車３５と前記内曲率リング１４の速度伝達比は一であり、前記伝動歯車２７には前記支持板２６とスライドできるように連結された横止めラック２９が噛合するように連結され、前記横止めラック２９が前記判断管１９の中に延びており、前記横止めラック２９の左端には引っ掛かりロッド３０が固定され、前記横止めラック２９によって前記判断管１９の下端の開口の連通を制限する。

前記重さ測り装置９０４は前記上固定板３６に回転できるように連結されたバランス板３９を含み、前記バランス板３９が前記スライドガイドブロック３７の右端に位置し、前記バランス板３９は左右に延びている凹溝構造であり、前記バランス板３９の左端と前記上固定板３６の間には抵抗力ばね３８が連結され、前記抵抗力ばね３８の弾力は合格の電池の重力と落ちる動力の和より小さいから、合格の電池が前記漏斗１３の中に落ちるができる。

前記入れ装置９０５は前記挟み爪４９に固定された斜面押しブロック５０を含み、前記斜面押しブロック５０が前記挟み空間４８の外側に位置し、前記斜面押しブロック５０が前記置き管４６の内壁と当接でき、前記斜面押しブロック５０と前記掴み板４４の間には緩衝ばね５１が連結されている。

前記駆動装置９０６は前記選別空間１２の左端内壁の中に嵌められたモーター４０を含み、前記モーター４０の右端には伝動軸４２が伝動できるように連結され、前記伝動軸４２には軌道フレーム４７が回転できるように連結され、前記伝動軸４２には前記軌道フレーム４７の中に位置する回転バケツ５７が設けられ、前記回転バケツ５７には波形の軌道溝５８が形成され、前記軌道フレーム４７の下端には平行移動溝５６が形成され、前記平行移動溝５６の中には前記軌道溝５８と当接している回しロッド５５がスライドできるように連結され、前記回しロッド５５が前記掴み板４４と固定的に連結され、前記伝動軸４２には前記軌道フレーム４７の左端に位置する主傘歯車４３が設けられ、前記上固定板３６には前記下固定板３２の下端に延びた従動軸３４が回転できるように連結され、前記従動軸３４には前記主傘歯車４３と噛合するように連結された副傘歯車４１が設けられ、前記従動軸３４には前記下固定板３２の下端に設けられた回転輪３１が設けられ、前記回転輪３１の下端には前記引っ掛かりロッド３０とスライドできるように連結された引っ掛かり溝２８が形成されている。

以下に図１〜５に合わせて本願発明の使用手順を詳しく説明する。
初期状態に、引っ掛かり溝２８の弾力の引っ張りによりバランス板３９の左端が下向きに傾いており、掴み板４４が取り口４５の中にスライドし、斜面押しブロック５０と置き管４６の内壁のとの当接により挟み爪４９が押し動かされて互いに近づいて電池を挟んで緩衝ばね５１を押し、押しロッド５４が内曲率リング１４の内壁の直径の一番長い部分と当接し、これによって方向正し板５２が翻転し漏斗１３の内壁と同じ水平面になり、横止めラック２９が判断管１９の外側までスライドする。
品質検査前、人力で漏斗１３の内壁に潤滑油を塗る。
品質検査時、手動であるいは機械アームで電池を置き管４６の中にきちんと積み、モーター４０を始動して伝動軸４２を回転させ、これによって回転バケツ５７が回転して軌道溝５８と回しロッド５５との当接により掴み板４４を引っ張り左方へ移動させ、掴み板４４が左方へ移動することで斜面押しブロック５０が置き管４６の内壁との当接状態から離脱し、これによって挟み爪４９が緩衝ばね５１の弾性力の回復により互いから離れるようにスライドし、電池が放され、このときに電池の半分以上の部分が取り口４５の外側まで移動し、電池が重力の影響によりバランス板３９に落ちる。
重量が不合格の場合、電池が左側から落ち、スライドガイドブロック３７の案内により選別空間１２の外側に送られ、重量が合格の場合、電池が右方へ移動しバランス板３９を回転させて漏斗１３の中に落ちる。
伝動軸４２が主傘歯車４３と副傘歯車４１との噛合回転によって従動軸３４を駆動し回転させ、従動軸３４が回転輪３１を回転させ、そして引っ掛かり溝２８と引っ掛かりロッド３０との当接によって横止めラック２９を右方へ移動させて判断管１９の下端を塞ぎ、横止めラック２９が移動する過程において伝動歯車２７との噛合により同期軸３３を回転させ、これによって同期軸３３が従動歯車３５により内曲率リング１４を回転させ、内曲率リング１４がが回転することによって押しロッド５４と当接したところの直径が短くなり、押しロッド５４が押し動かされて漏斗１３の中へ移動し、伸びばね５３が押されて方向正し板５２を翻転させ、方向正し板５２によって電池の向く方向を調整し、電池が判断管１９の中に落ちる。
外観が合格の場合、ローリングボール１８が判断管１９を経由して横止めラック２９の上側に落ち、次の検査のときに判断管１９の下端から出され、外観が不合格の場合、電池の凹凸のところが押しロッド１６を左右にスライドさせ、圧力センサー１５の圧力変化によって液圧機２５が起動され、液圧押し爪２４によって電池が押し動かされて廃棄口２０から出されて斜面ブロック２３を経由して不合格品口２１から排出される。

以上の方式により、当業者は本願発明の範囲内に作業方式により各種の変化を加えることができる。

Claims

脚付きの品質検査バケツを含み、
前記品質検査バケツの中には前方へ開口した選別空間が設けられ、前記選別空間の底端内壁には判断管が貫通するように設けられ、前記判断管の中には外観を検査する判定装置が設けられ、前記判定装置は前記判断管の中にスライドできるように連結された中心対称の六つの押しロッドと、前記押しロッドにおいて対称中心に近接する側にスライドできるように連結されたローリングボールと、前記判断管の外側に設置され且つ前記押しロッドと当接できる圧力センサーとを含み、前記ローリングボールが電池の表面とリアルタイムに接触し、凹凸の所に接触すると前記押しロッドによって前記圧力センサーに圧力を与え、
前記判断管の上端には漏斗が設けられ、前記漏斗の中には電池を正すことのできる校正装置が設けられ、前記校正装置は前記漏斗の中に回転できるように連結された方向正し板を含み、前記方向正し板が横向きに置かれた電池を回転させて前記判断管の中にスライドさせ、前記選別空間の底端内壁には前記圧力センサーと固定的に連結された支持板が設けられ、前記支持板の左側には前記選別空間の左端内壁と固定的に連結された下固定板が設けられ、前記下固定板には前記判定装置と前記校正装置を同期に作動させる同期部品が設けられ、前記選別空間の左側内壁には前記下固定板の上端に位置する上固定板が固定的に設置され、前記上固定板には電池の重さを測る重さ測り装置が設けられ、
前記選別空間の頂端内壁には外部と連通した置き管が設けられ、前記置き管の左端には取り口が貫通するように設けられ、前記取り口の中には電池を一つ一つ取ることができる入れ装置が設けられ、前記入れ装置は前記取り口の中にスライドできるように連結された掴み板と、前記掴み板の中に設置され且つ右方へ開口した挟み空間と、前記挟み空間の中にスライドできるように連結され且つ前後対称に設けられた挟み爪とを含み、前記挟み爪の間の距離の変化により電池を挟み、前記選別空間の左側内壁には前記掴み板の移動と前記同期部品の作動に動力を提供する駆動装置が設けられていることを特徴とするリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記選別空間の後端内壁には外部と連通したスライドガイドブロックが設けられ、前記選別空間の右側内壁には不合格品口が貫通するように設けられ、前記不合格品口の中には斜面ブロックが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記判定装置は前記ローリングボールと前記判断管の内壁の間に連結された復帰ばねを含み、前記判断管の右側には前記斜面ブロックの上端に位置する廃棄口が貫通するように設けられ、前記支持板には前記廃棄口の左端に位置する液圧機が設けられ、前記液圧機と前記圧力センサーとが信号によって連結され、前記液圧機の右端には液圧押し爪が伝動できるように連結されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記校正装置は前記漏斗の外側に設けられた内曲率リングを含み、前記方向正し板の右側には前記内曲率リングの内壁と当接した押しロッドがヒンジによって連結され、前記押しロッドと前記漏斗との間には伸びばねが連結されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記同期部品は前記下固定板に回転できるように連結された同期軸を含み、前記同期軸の上下端にはそれぞれ歯の数が異なる従動歯車と伝動歯車が設けられ、前記従動歯車が前記内曲率リングの外周の歯と噛合するように連結され、前記従動歯車と前記内曲率リングの速度伝達比は一であり、前記伝動歯車には前記支持板とスライドできるように連結された横止めラックが噛合するように連結され、前記横止めラックが前記判断管の中に延びており、前記横止めラックの左端には引っ掛かりロッドが固定されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記重さ測り装置は前記上固定板に回転できるように連結されたバランス板を含み、前記バランス板が前記スライドガイドブロックの右端に位置し、前記バランス板は左右に延びている凹溝構造であり、前記バランス板の左端と前記上固定板の間には抵抗力ばねが連結され、前記抵抗力ばねの弾力は合格の電池の重力と落ちる動力の和より小さいことを特徴とする請求項２に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記入れ装置は前記挟み爪に固定された斜面押しブロックを含み、前記斜面押しブロックが前記挟み空間の外側に位置し、前記斜面押しブロックが前記置き管の内壁と当接でき、前記斜面押しブロックと前記掴み板の間には緩衝ばねが連結されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。
前記駆動装置は前記選別空間の左端内壁の中に嵌められたモーターを含み、前記モーターの右端には伝動軸が伝動できるように連結され、前記伝動軸には軌道フレームが回転できるように連結され、前記伝動軸には前記軌道フレームの中に位置する回転バケツが設けられ、前記回転バケツには波形の軌道溝が形成され、前記軌道フレームの下端には平行移動溝が形成され、前記平行移動溝の中には前記軌道溝と当接している回しロッドがスライドできるように連結され、前記回しロッドが前記掴み板と固定的に連結され、前記伝動軸には前記軌道フレームの左端に位置する主傘歯車が設けられ、前記上固定板には前記下固定板の下端に延びた従動軸が回転できるように連結され、前記従動軸には前記主傘歯車と噛合するように連結された副傘歯車が設けられ、前記従動軸には前記下固定板の下端に設けられた回転輪が設けられ、前記回転輪の下端には前記引っ掛かりロッドとスライドできるように連結された引っ掛かり溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のリチウム電池が出荷される前に使用する品質検査装置。