CN104634934A - 一种电池材料的在线检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池材料的在线检测方法，包括以下步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置，若否，则直接结束检测，若是，则判断检测卡位内是否存在电池材料，若否，则直接结束检测，若是，获取电池材料的结构特性的检测信息，并根据检测信息判断电池材料的结构特性是否符合要求，若否，输出预设的人机交互信号，若是，结束检测。本方案还提供一种应用上述方法的检测装置。本方案通过设置检测卡位位置的判断、电池材料有无的判断以及电池材料结构特性的判断三个判断过程，有效保证以电池材料作为检测对象的可靠性，避免在检测过程中将外物错误认定为检测对象，提高检测的准确性，实现对电池材料的快速、可靠在线检测，提高生产效率和产品品质。

Description

一种电池材料的在线检测方法和装置

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池材料的在线检测方法和装置。

背景技术

目前各种电子设备越来越多样化，但它们有一个共同的趋势是轻量化和方便移动，正是由于这些设备的可移动的特点，这些设备无法长期连接在固定的外部电源上，因此方便移动的电池扮演着越来越重要的角色。目前电池广泛用于无线电通信、便携式电脑、摄录像机、医疗器械、航模动力和遥控、仪器仪表、家用小型电器、玩具及助动车电源等领域，市场需要量非常大。

电池的市场需求量和电池品牌的竞争对企业的生产效率和产品品质提出了较高的要求，人工操作已无法满足企业对于生产效率和产品品质的要求，因此电池生产企业对自动化生产设备的投入越来越大，以提升生产效率和产品品质。电池由多个零件组装而成，在电池零件的组装过程中需要对各个零件的有无、正反、是否偏位等进行快速可靠的在线检测，有效保证生产效率和产品品质。基于上述情况，我们有必要提供一种电池材料的在线检测方法和装置。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种电池材料的在线检测方法，实现对电池材料的快速、可靠在线检测，通过设置检测卡位位置的判断、电池材料有无的判断以及电池材料结构特性的判断三个判断过程，有效保证以电池材料作为检测对象的可靠性，避免在检测过程中将外物错误认定为检测对象，提高检测的准确性。

本发明的另一个目的在于：提供一种电池材料的在线检测装置，实现对电池材料的快速、可靠在线检测，提高生产效率和产品品质。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池材料的在线检测方法，包括以下步骤：

S10、定位原点：判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置；

若否，结束检测；

S20、确定工件位置：判断检测卡位内是否存在电池材料；

若是，执行步骤S30进行特性检测；

若否，结束检测；

S30、特性检测：获取电池材料的结构特性的检测信息；

S40、确认特性：根据S30中的检测信息判断电池材料的结构特性是否符合要求；

若是，结束检测；

若否，输出预设的人机交互信号。

具体地，原点位置是指用户拟定的对电池材料的结构特性进行检测的位置。

具体地，通过设置检测卡位位置的判断、电池材料有无的判断以及电池材料结构特性的判断三个判断过程，有效保证以电池材料作为检测对象的可靠性，避免在检测过程中将外物错误认定为检测对象，提高检测的准确性。

作为在线检测方法的一种优选方案，所述步骤：结束检测之后，还包括：

返回所述步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置。

通过设置本步骤，实现对检测卡位的实时监控，提高检测效率和可靠性。

作为在线检测方法的一种优选方案，步骤S10具体包括：

实时监控检测卡位的具体位置，同时实时检测电池材料的结构特性；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置；

若否，屏蔽电池材料结构特性的检测信息，结束检测。

本方案对电池材料的结构特性进行全过程实时检测，即在整个检测过程中有部分时刻的检测对象不是我们所需要的电池材料，本方案通过设置检测卡位位置的判断，筛选出以电池材料作为检测对象时的检测信息，保证检测的有效性。当认定检测卡位非位于预设的原点位置时，此时检测对象不是电池材料，因此需要将检测信息屏蔽，防止错误判断。

作为在线检测方法的一种优选方案，步骤S10具体包括：

实时监控检测卡位的具体位置；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置，同时开启对电池材料的结构特性的检测；

若否，结束检测。

本方案只有在认定检测卡位位于预设的原点位置时，才对电池材料的结构特性进行检测，即当检测卡位非位于预设的原点位置时，无检测信息输出，保证检测对象的有效性。

作为在线检测方法的一种优选方案，所述步骤：获取电池材料的结构特性的检测信息，具体包括：

获取电池材料的零件的高度信息；

或者，获取电池材料的零件的色彩信息；

或者，获取电池材料的零件的材质信息；

或者，获取电池材料的零件的图像信息。

具体地，通过零件的高度信息，可以判断零件有无漏装、有无装反以及有无偏位异常。又可以通过零件的色彩信息对不同零件进行识别和区分，从而判断零件有无漏装、有无装反以及有无偏位异常。再可以通过零件的材质信息识别不同的零件，从而判断零件有无漏装、有无装反以及有无偏位异常。还可以通过零件的图像信息，判断零件有无漏装、有无装反以及有无偏位异常。

作为在线检测方法的一种优选方案，所述步骤：输出预设的人机交互信号中，所述人机交互信号是停机、报警和触屏显示中的一种或者任意几种的组合。

优选的，人机交互信号是停机，同时进行声音报警。

另一方面，提供一种应用上述方法的电池材料的在线检测装置，包括用于驱动电池材料移动的工作卡盘，所述工作卡盘沿其周部开设有若干用于卡装电池材料的电池卡槽，所述工作卡盘一侧的下方设置有用于判断所述电池卡槽内有无电池材料的工件上盘传感器，所述工作卡盘的上方对应所述工件上盘传感器设置有用于捕获电池材料结构特性的工件特性传感器，所述工件特性传感器的一侧设置有用于判断所述电池卡槽是否位于所述工件上盘传感器与所述工件特性传感器之间的原点定位传感器。

优选的，若干所述电池卡槽均匀分布在所述工作卡盘的周部。

优选的，所述工作卡盘靠近所述工件上盘传感器的一侧设置有上料输送盘，所述工作卡盘远离所述工件上盘传感器的一侧设置有下料输送盘。

优选的，对应所述工件上盘传感器设置有第一继电器，所述第一继电器与所述工件上盘传感器电连接，所述第一继电器是常开继电器，即当所述工件上盘传感器未检测到电池材料时，所述第一继电器保持常开状态，只有当所述工件上盘传感器检测到电池材料时，所述第一继电器才切换至闭合状态。

优选的，对应所述工件特性传感器设置有第二继电器，所述第二继电器与所述工件特性传感器电连接，所述第二继电器是常闭继电器，即当检测系统判断所述工件特性传感器捕获的检测信息不符合设计要求时，所述第二继电器保持常闭状态，当检测系统判断所述工件特性传感器捕获的检测信息符合设计要求时，所述第二继电器切换至断开状态。

优选的，对应所述原点定位传感器设置有第三继电器，所述第三继电器与所述原点定位传感器电连接，所述第三继电器是常闭继电器，即当所述原点定位传感器认定所述电池卡槽位于所述工件特性传感器下方时，所述第三继电器保持常闭状态，当所述原点定位传感器认定所述电池卡槽非位于所述工件特性传感器下方时，所述第三继电器切换至断开状态。

作为在线检测装置的一种优选方案，还包括用于盛放电池材料的工作托盘，所述工作托盘位于所述工作卡盘的下方，所述工作卡盘与所述工作托盘的轴心线相同，所述工作卡盘可绕所述工作托盘的轴心线转动，所述工件上盘传感器、所述工件特性传感器和所述原点定位传感器分别与所述工作托盘固定连接。

具体地，所述工作卡盘推动电池材料在所述工作托盘上滑动。

优选的，所述工作托盘上开设有扇形缺口，所述扇形缺口位于所述原点定位传感器的下方。

作为在线检测装置的一种优选方案，所述原点定位传感器与所述工件特性传感器的距离等于相邻两个所述电池卡槽的距离的整数倍，保证当一个所述电池卡槽位于所述原点定位传感器下方时，另一个所述电池卡槽必定位于所述工件特性传感器的下方。

作为在线检测装置的一种优选方案，所述工件上盘传感器是非接触式激光传感器；

和/或，所述工件特性传感器是非接触式的高度传感器，或者颜色传感器，或者材质传感器，或者图像传感器；

和/或，所述原点定位传感器是非接触式激光传感器。

具体地，所述工件特性传感器的类型根据具体的检测对象进行选择。

本发明的有益效果为：提供一种电池材料的在线检测方法和装置，通过设置检测卡位位置的判断、电池材料有无的判断以及电池材料结构特性的判断三个判断过程，有效保证以电池材料作为检测对象的可靠性，避免在检测过程中将外物错误认定为检测对象，提高检测的准确性，实现对电池材料的快速、可靠在线检测，提高生产效率和产品品质。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为一个实施例所述的电池材料的在线检测方法的流程图；

图2为一个实施例所述的电池材料的在线检测装置的结构示意图；

图3为一个实施例所述的电池材料的在线检测装置的结构示意图。

图2、图3中：

1、工件上盘传感器；2、工件特性传感器；3、原点定位传感器；4、工作卡盘；41、电池卡槽；5、工作托盘。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

一方面，如图1所示，提供一种电池材料的在线检测方法，包括以下步骤：

S10、定位原点：实时监控检测卡位的具体位置，同时实时检测电池材料的结构特性；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置；

若否，屏蔽电池材料结构特性的检测信息，结束检测，并返回所述步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置。

S20、确定工件位置：判断检测卡位内是否存在电池材料；

若是，执行步骤S30进行特性检测；

若否，结束检测，并返回所述步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置。

S30、特性检测：获取电池材料的结构特性的检测信息；

S40、确认特性：根据S30中的检测信息判断电池材料的结构特性是否符合要求；

若是，结束检测，并返回所述步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置。

若否，输出预设的人机交互信号，人机交互信号是停机，同时进行声音报警。

于本实施例中，所述检测信息是高度信息。

具体地，原点位置是指用户拟定的对电池材料的结构特性进行检测的位置。通过设置检测卡位位置的判断、电池材料有无的判断以及电池材料结构特性的判断三个判断过程，有效保证以电池材料作为检测对象的可靠性，避免在检测过程中将外物错误认定为检测对象，提高检测的准确性。

本方案对电池材料的结构特性进行全过程实时检测，即在整个检测过程中有部分时刻的检测对象不是我们所需要的电池材料，本方案通过设置检测卡位位置的判断，筛选出以电池材料作为检测对象时的检测信息，保证检测的有效性。当认定检测卡位非位于预设的原点位置时，此时检测对象不是电池材料，因此需要将检测信息屏蔽，防止错误判断。

另一方面，如图2所示，提供一种应用上述方法的电池材料的在线检测装置，包括用于盛放电池材料的工作托盘5和驱动电池材料移动的工作卡盘4，工作卡盘4沿其周部开设有若干用于卡装电池材料的电池卡槽41，若干电池卡槽41均匀分布在工作卡盘4的周部。工作卡盘4一侧的下方设置有用于判断电池卡槽41内有无电池材料的工件上盘传感器1，工作卡盘4的上方对应工件上盘传感器1设置有用于捕获电池材料结构特性的工件特性传感器2，工件特性传感器2的一侧设置有用于判断电池卡槽41是否位于工件上盘传感器1与工件特性传感器2之间的原点定位传感器3。工作卡盘4靠近工件上盘传感器1的一侧设置有上料输送盘，工作卡盘4远离工件上盘传感器1的一侧设置有下料输送盘。

工作托盘5位于工作卡盘4的下方，工作卡盘4与工作托盘5的轴心线相同，工作卡盘4可绕工作托盘5的轴心线转动，工作卡盘4推动电池材料在工作托盘5上滑动，工件上盘传感器1、工件特性传感器2和原点定位传感器3分别与工作托盘5固定连接。工作托盘5上开设有扇形缺口，扇形缺口位于原点定位传感器3的下方。

工件上盘传感器1是非接触式激光传感器。工件特性传感器2是非接触式的高度传感器，或者颜色传感器，或者材质传感器，或者图像传感器，工件特性传感器2的类型根据具体的检测对象进行选择，于本实施例中，工件特性传感器2是非接触式的高度传感器。原点定位传感器3是非接触式激光传感器。

检测系统对应工件上盘传感器1设置有第一继电器，第一继电器与工件上盘传感器1电连接，第一继电器是常开继电器，即当工件上盘传感器1未检测到电池材料时，第一继电器保持常开状态，只有当工件上盘传感器1检测到电池材料时，第一继电器才切换至闭合状态。

检测系统对应工件特性传感器2设置有第二继电器，第二继电器与工件特性传感器2电连接，第二继电器是常闭继电器，即当检测系统判断工件特性传感器2捕获的检测信息不符合设计要求时，第二继电器保持常闭状态，当检测系统判断工件特性传感器2捕获的检测信息符合设计要求时，第二继电器切换至断开状态。

检测系统对应原点定位传感器3设置有第三继电器，第三继电器与原点定位传感器3电连接，第三继电器是常闭继电器，即当原点定位传感器3认定电池卡槽41位于工件特性传感器2下方时，第三继电器保持常闭状态，当原点定位传感器3认定电池卡槽41非位于工件特性传感器2下方时，第三继电器切换至断开状态。

原点定位传感器3与工件特性传感器2的距离等于相邻两个电池卡槽41的距离，保证当一个电池卡槽41位于原点定位传感器3下方时，另一个电池卡槽41必定位于工件特性传感器2的下方。

下面以锂锰扣式电池组装线的在线检测为例进行进一步说明，主要目的是通过高度检测判断锂锰扣式电池内有无锂片，防止锂片漏装。

如图2所示，工作托盘5固定不动，工作卡盘4在工作托盘5上作高速分割步进运动，锂锰扣式电池的负极底盖经锂片自动裁给工位输出后，由机械推铲将负极底盖与锂片的组合体选择性推送至电池卡槽41内。

原点定位传感器3实时监控电池卡槽41的具体位置，同时工件特性传感器2实时检测电池材料的高度信息，若电池卡槽41不在工件特性传感器2和工件上盘传感器1之间，则与原点定位传感器3电连接的第三继电器切换至断开状态，屏蔽工件特性传感器2捕获的高度信息，此时检测系统没有人机交互信号输出，同时结束检测，检测系统继续跟踪捕获电池卡槽41的具体位置。

若原点定位传感器3感应到电池卡槽41位于工件特性传感器2和工件上盘传感器1之间，即电池卡槽41已到达拟定的检测位置，则第三继电器保持闭合状态，同时检测系统通过工件上盘传感器1判断锂锰扣式电池的负极底盖是否进入电池卡槽41，若电池卡槽41内不存在负极底盖，则与工件上盘传感器1电连接的第一继电器保持断开状态，此时检测系统没有人机交互信号输出，同时结束检测，检测系统继续跟踪捕获电池卡槽41的具体位置。

若工件上盘传感器1感应到电池卡槽41内存在负极底盖，即锂锰扣式电池已进入电池卡槽41，则第一继电器切换至闭合状态，同时检测系统获取工件特性传感器2捕获得到的高度信息，然后检测系统将高度信息与标准尺寸进行对比以判断锂片是否漏装，如果该高度信息反馈的尺寸等于标准尺寸，说明负极底盖上已正常装配锂片，则与工件特性传感器2电连接的第二继电器切换至断开状态，此时检测系统没有人机交互信号输出，同时结束检测，检测系统继续跟踪捕获电池卡槽41的具体位置。如果该高度信息反馈的尺寸小于标准尺寸，说明负极底盖上漏装锂片，则与工件特性传感器2电连接的第二继电器保持闭合状态，此时第一继电器、第二继电器和第三继电器均导通，检测系统控制该组装线停机，同时发出报警声。

实施例二：

在检测方法方面，本实施例与实施例一的区别在于：

S10、定位原点：实时监控检测卡位的具体位置；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置，同时开启对电池材料的结构特性的检测；

若否，结束检测。

本方案只有在认定检测卡位位于预设的原点位置时，才对电池材料的结构特性进行检测，即当检测卡位非位于预设的原点位置时，无检测信息输出，保证检测对象的有效性。所述检测信息是色彩信息。另外，本实施例输出的人机交互信号是触屏显示。

在检测装置方面，本实施例与实施例一的区别在于：

如图3所示，原点定位传感器3与工件特性传感器2的距离等于相邻两个电池卡槽41距离的两倍，保证当一个电池卡槽41位于原点定位传感器3下方时，另一个电池卡槽41必定位于工件特性传感器2的下方。

本文中的“第一”、“第二”、“第三”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、定位原点：判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置；

若否，结束检测；

S20、确定工件位置：判断检测卡位内是否存在电池材料；

若是，执行步骤S30进行特性检测；

若否，结束检测；

S30、特性检测：获取电池材料的结构特性的检测信息；

S40、确认特性：根据S30中的检测信息判断电池材料的结构特性是否符合要求；

若是，结束检测；

若否，输出预设的人机交互信号。

2.根据权利要求1所述的一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，所述步骤：结束检测之后，还包括：

返回所述步骤：判断检测卡位是否位于预设的原点位置。

3.根据权利要求2所述的一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，步骤S10具体包括：

实时监控检测卡位的具体位置，同时实时检测电池材料的结构特性；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置；

若否，屏蔽电池材料结构特性的检测信息，结束检测。

4.根据权利要求2所述的一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，步骤S10具体包括：

实时监控检测卡位的具体位置；

判断检测卡位是否位于预设的原点位置；

若是，执行步骤S20确认工件位置，同时开启对电池材料的结构特性的检测；

若否，结束检测。

5.根据权利要求3或4所述的一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，所述步骤：获取电池材料的结构特性的检测信息，具体包括：

获取电池材料的零件的高度信息；

或者，获取电池材料的零件的色彩信息；

或者，获取电池材料的零件的材质信息；

或者，获取电池材料的零件的图像信息。

6.根据权利要求5所述的一种电池材料的在线检测方法，其特征在于，所述步骤：输出预设的人机交互信号中，所述人机交互信号是停机、报警和触屏显示中的一种或者任意几种的组合。

7.一种应用权利要求1至6任一项所述方法的电池材料的在线检测装置，其特征在于，包括用于驱动电池材料移动的工作卡盘，所述工作卡盘沿其周部开设有若干用于卡装电池材料的电池卡槽，所述工作卡盘一侧的下方设置有用于判断所述电池卡槽内有无电池材料的工件上盘传感器，所述工作卡盘的上方对应所述工件上盘传感器设置有用于捕获电池材料结构特性的工件特性传感器，所述工件特性传感器的一侧设置有用于判断所述电池卡槽是否位于所述工件上盘传感器与所述工件特性传感器之间的原点定位传感器。

8.根据权利要求7所述的一种电池材料的在线检测装置，其特征在于，还包括用于盛放电池材料的工作托盘，所述工作托盘位于所述工作卡盘的下方，所述工作卡盘与所述工作托盘的轴心线相同，所述工作卡盘可绕所述工作托盘的轴心线转动，所述工件上盘传感器、所述工件特性传感器和所述原点定位传感器分别与所述工作托盘固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种电池材料的在线检测装置，其特征在于，所述原点定位传感器与所述工件特性传感器的距离等于相邻两个所述电池卡槽的距离的整数倍。

10.根据权利要求7至9任一项所述的一种电池材料的在线检测装置，其特征在于，所述工件上盘传感器是非接触式激光传感器；

和/或，所述工件特性传感器是非接触式的高度传感器，或者颜色传感器，或者材质传感器，或者图像传感器；

和/或，所述原点定位传感器是非接触式激光传感器。