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电池包装机送料机构设计

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内容简介:

摘 要
电池是一种能产生电能的小型装置,是现代生活中重要的能源。电池作为一种商品,在流通过程中需要进行包装,应用自动化的电池包装机能有效提高电池包装效率,降低生产成本,本文针对五号电池的自动化包装,设计了本电池包装机送料机构。
本文首先进行总体的设计方案,拟定螺旋传动副为电池送料方案,对方案进行特点分析,然后针对关键传动件设计,选择电动机,对重要零件进行强度校核,对轴和轴承的寿命进行计算校核,最后对重要零部件进行结构设计,包括材料的选择、尺寸的确定、结构工艺性的满足、以及与其他零件的配合的要求等。
关键词:电池,包装,推杆,螺旋传动
Abstract
Cell is a small device that can generate electricity, is one of the most important energy in modern life. Battery as a commodity, in the circulation process needs packaging, packaging cell function application automation improve battery packing efficiency, reduce the production cost, this paper packaging automation for the number five batteries, design of the feeding mechanism of the battery packaging machine.
Firstly, the overall design scheme, make the spiral transmission pair for the battery feeding scheme, characteristics analysis of the scheme, then the motor selection for key transmission parts, design, strength check of important parts, the life of the shaft and bearings are calculated, the important parts of the structure design, including material selection determine the size, structure, process, and meet the demand for cooperating with other parts etc..
Key Words: Battery, packaging, push rod, screw drive
第1章 绪论
1.1常见电池型号及尺寸
    在电池体上看到的AAA、AA、C、D、N、F、SC等标识都是美国型号标识,在我国除了几种按号称呼之外,其它还是采用美国的命名方式。此外,针对二次锂电池的型号表示方法是采用五位数(圆柱型)或六位数(方型),如14500、103450...
(一)常见电池型号、尺寸对照表

编号
美国型号
中国俗称
尺寸(平头)
1
AAAA
AAAA
直径8.1±0.2mm,高度41.5±0.5mm
2
AAA
7号
直径10.1±0.2mm,高度43.6±0.5mm
3
AA
5号
直径14.1±0.2mm,高度48.0±0.5mm
4
A
A
直径16.8±0.2mm,高度49.0±0.5mm
5
SC
SC
直径22.1±0.2mm,高度42.0±0.5mm
6
C
2号
直径25.3±0.2mm,高度49.5±0.5mm
7
D
1号
直径32.3±0.2mm,高度59.0±0.5mm
8
N
N
直径11.7±0.2mm,高度28.5±0.5mm
9
F
F
直径32.3±0.2mm,高度89.0±0.5mm

    平头,指的是电池正极是平的,没有突起,使用做电池组点焊使用的电池芯,一般同等型号尖头的(可以用作单体电池供电的),在高度上就多了0.5mm。以此类推,我不逐一解释。还有,电池很多的时候并不是规规矩矩的"AAA,AA,A,SC,C,D,N,F"这些主型号,前面还时常有分数"1/3,2/3,1/2,2/3,4/5,5/4,7/5",这些分数表示的是池体相应的高度,例如"2/3AA"就是表示高是一般AA电池的2/3的充电电池;再如"4/5A"就是表示高是一般A电池的4/5的充电电池。
(二)锂离子电池芯型号、尺寸
(1) 圆柱型锂离子电池芯:通常用五位数字表示,前两位数字是指池体直径,后三位数字是指池体高,例如14500就是指AA电池,即大约直径14mm,高50mm。常见的型号:14500,14650, 17490,18500, 18650,26500。
常见比克、三洋圆柱电芯规格型号:
    比克18650 2200mAh 3.7V ,比克18650 2600mAh 3.7V ,比克18650 2000mAh 3.6V 三元长寿命
    三洋18650 2100mAh 3.7V ,三洋18650 2500mAh 3.7V ,三洋18650 1500 mAh 3.7V18650
(2) 方型锂离子电池芯:通常用六位数字表示,分别表示电池的厚度、宽度和高度,单位毫米,例如103450 即10(厚度) ×34(宽度) ×50(高度)mm。若厚度数值大于宽度数值,则厚度要*0.1,例如433861 即4.3(43*0.1)×38×61mm。
    常见比克、三洋方型电芯规格型号:
    比克523450A 1000mAh 3.7V ,比克063450A 1200mAh 3.7V ,比克633770A 2020mAh 3.7V
    三洋UF103450P 1880mAh 3.7V ,三洋UF653450R 1100mAh 3.7V
第2章 整体方案设计
2.1设计参数与技术要求
    包装规格为5号电池,
    电池包装的基本要求:2节电池为一袋,一分钟包装20袋。
2.2 电池包装机的传动原理
 
图2-1 电池包装机整体方案
    五号电池包装机的总体传动方案如上图2-1所示,它由1个电池集料槽、4个电池通道、4个推杆、1个真空吸盘、1把切断刀、胶辊、包装袋托架等组成。
    集料槽下端出口处倾斜能够使电池自动滑入轨道,由集料槽出来的电池进入一号通道,通道的宽度刚好能容纳两节纵向放置电池,由伺服电动机正转带动丝杠正转,从而带动一号通道的推杆(即丝杠螺母)沿着一号通道向前移动,将电池推到二号通道指定的位置后,电动机反转使推杆回到原位。此时的电池已经进入二号通道,二号通道的电动推杆将横放的电池推入到由吸盘吸起的包装袋内(吸盘由电磁阀通电控制工作,上吸盘和切断刀连接在另一电磁阀推杆上,上吸盘及切断刀能随电磁阀推杆上下运动,推杆向下运动时带着切刀将包装袋切断,推杆向上运动时吸盘提起包装袋向上提升2厘米),第三通道的推杆将纵向的含在包装袋里的电池推入到四号通道,最后由第四号通道的推杆将电池推送到传送带,传送带由一步电动机控制,传送带上有等间距的小格,每一小格能容纳两节五号电池,每次工作时格子底部与电池底部在同一水平面,电池经传送带送入高温箱,出来冷却即达到包装效果。
每次包装袋切断后由电动机带动胶辊将放在托架上的包装袋输送到吸盘处。
    对于本五号电池传动方案:结构简单,制造调试方便,由于采用了四个伺服电动机及两个电磁阀,因此要对协调控制要求较高。

 

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