CN109092701B - 电池铝壳检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池铝壳检测装置，包括基座、上料平台、传送平台和检测组件；上料平台包括上料传送带和上料机械手；传送平台包括与上料传送带对接且传送方向相互垂直的第一传送带，检测组件包括设置在第一传送带一侧并正对上料传送带的出料端的右面检测机构、设置在第一传送带的起始端的左面检测机构、沿着第一传送带的传送方向依次排布的顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构；本发明通过设置包括上料传送带以及上料机械手的上料平台、包括第一传送带的传送平台以及右面检测机构、左面检测机构、顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构可完成对电池铝壳外表面的自动检查，解决了现有技术中人工检查易出错的问题。

Description

电池铝壳检测装置
技术领域
本发明涉及电池铝壳检测领域，具体涉及一种电池铝壳检测装置。
背景技术
电池铝壳作为电池的外部装配件，制造过程中对于其外部光洁度的要求较高，不能出现凹坑以及划痕等不良情况。因此在生产完成后往往需要对其外观进行检测以便符合生产要求。
现有技术中，电池铝壳一般通过人工检测外观，但是人工检测出错率高，且检测效率较低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电池铝壳检测装置，旨在解决现有技术中电池铝壳一般通过人工检测外观，但是人工检测出错率高，且检测效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种电池铝壳检测装置，该电池铝壳检测装置包括基座以及设置在所述基座上的上料平台、传送平台和检测组件；所述上料平台包括上料传送带以及设置在所述上料传送带一侧，用于将所述电池铝壳传送至传送平台的上料机械手；所述传送平台包括与上料传送带对接且传送方向相互垂直的第一传送带；所述检测组件包括设置在所述第一传送带一侧并正对所述上料传送带的出料端的右面检测机构、设置在所述第一传送带的起始端的左面检测机构、沿着第一传送带的传送方向依次排布的顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构，所述第一传送带的起始端位于所述上料传送带与右面检测机构之间；所述右面检测机构、左面检测机构、顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构分别设置有相机模组。
优选地，所述传送平台还包括传送方向与所述第一传送带一致且相对接的第二传送带，所述第一传送带与所述第二传送带之间预留有检测间隙，所述底面检测机构设置在所述检测间隙的下方。
优选地，所述上料机械手包括设置在所述基座上的第一支架、设置在所述第一支架上并与所述第一传送带的传送方向垂直的第一Y轴驱动机构、设置在所述第一Y轴驱动机构上的第一Z轴驱动机构、设置在所述第一Z轴驱动机构上且转轴竖直设置的第一转动机构以及设置在所述第一转动机构的转轴上的第一夹爪。
优选地，所述顶面及背面检测机构包括横跨设置在所述第一传送带上方的第二支架、设置在所述第二支架顶端的第二Z轴驱动机构、设置在所述第二Z轴驱动机构上的顶面相机模组、设置在所述第二支架一侧立柱上的第二Y轴驱动机构以及设置在所述第二Y轴驱动机构上的背面相机模组。
优选地，所述顶面及背面检测机构还包括与所述背面相机模组相对设置的第一稳定模组，所述第一稳定模组包括设置在所述第二支架上的第三Z轴驱动机构以及设置在所述第三Z轴驱动机构上的第二夹爪。
优选地，所述电池铝壳检测装置还包括分拣组件，所述分拣组件包括与所述第二传送带对接并用于传送不良件的第三传送带以及分拣机械手；所述分拣机械手包括设置在基座上的第三支架、设置在所述第三支架上的第三Y轴驱动机构、设置在所述第三Y轴驱动机构上的第四Z轴驱动机构以及设置在所述第四Z轴驱动机构上的第三夹爪。
优选地，所述电池铝壳检测装置还包括与所述正面检测机构相对设置的扫码识别机构，所述扫码识别机构包括设置在所述基座上的支撑杆以及设置在所述支撑杆上的扫码器。
优选地，所述电池铝壳检测装置还包括相对设置在所述第二传送带两侧并位于所述底面检测机机构以及分拣机械手之间的激光检测组件，所述激光检测组件包括平行于所述第二传送带设置的第一X轴驱动机构以及设置在所述第一X轴驱动机构上的激光模组。
优选地，所述分拣组件还包括与所述第三传送带并排设置并用于传送非同批次电池铝壳的第四传送带。
优选地，所述分拣组件还包括设置在所述第一传送带及第二传送带的对接区域的第二稳定模组，所述第二稳定模组包括设置在所述基座上的第四支架、设置在所述第四支架上的第二X轴驱动机构，设置在所述第二X轴驱动组件上的第五Z轴驱动机构以及设置在所述第五Z轴驱动机构上的第四夹爪。
本发明通过设置包括上料传送带以及上料机械手的上料平台、包括第一传送带的传送平台、以及设置在上料传送带和第一传送带一侧的右面检测机构、左面检测机构、顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构可完成对电池铝壳外表面所有环节的自动检查，解决了现有技术中人工检查效率较低且易出错的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例中电池铝壳检测装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中左面检测机构的结构示意图；
图3为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中上料传送带的结构示意图；
图4为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中上料机械手的结构示意图；
图5为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中顶面及背面检测机构的结构示意图；
图6为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中分拣机械手的结构示意图；
图7为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中激光检测组件的结构示意图；
图8为本发明一实施例中电池铝壳检测装置中第二稳定模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决上述技术问题，本发明提出一种电池铝壳检测装置，参照图1，该电池铝壳检测装置包括基座1以及设置在基座1上的上料平台100、传送平台200和检测组件(图中未示出)；上料平台100包括上料传送带110以及设置在上料传送带110一侧，用于将电池铝壳传送至传送平台200的上料机械手120；传送平台200包括与上料传送带110对接且传送方向相互垂直的第一传送带210；检测组件包括设置在第一传送带210一侧并正对上料传送带110的出料端的右面检测机构320、设置在第一传送带210的起始端的左面检测机构310、沿着第一传送带210的传送方向依次排布的顶面及背面检测机构330、正面检测机构340和底面检测机构350，第一传送带210的起始端位于上料传送带110与右面检测机构320之间；右面检测机构320、左面检测机构310、顶面及背面检测机构330、正面检测机构340和底面检测机构350分别设置有相机模组。
在本实施例中，参照图3，上料传送带110水平设置并通过支撑架与基座1连接，包括设置在基座1上的两条皮带111以及驱动皮带转动的电机，上料传送带110的出料端还设置有挡板112，挡板上设置有方便上料机械手120取放电池铝壳的滚动件，该滚动件优选压入轴承，确保电池铝壳与挡板112之间保持滚动摩擦。在支撑架的上端还设置有位于两皮带两侧的传感器114(优选对照式光电传感器)，该传感器114可用于检测电池铝壳的位置在电池铝壳与挡板112接触时可产生信号至PLC控制端从而控制上料传送带110停转。上料机械手120可选择多关节机械手也可选择正交直线驱动机械手等主要用于将上料传送带110上的电池铝壳抓起并以Z轴为中心轴旋转90度以便左面检测机构310对电池铝壳的左面进行检测，并将其放置在第一传送带210上。第一传送带210设置在上料传送带110的出料端，两传送带的传送方向相互垂直设置，且第一传送带210的起始端靠近上料传送带110的出料端设置。
在本实施例中，参照图2，左面检测机构310设置在第一传送带210的起始端，包括设置在基座1上的支架以及设置在支架上的左面相机模组，左面相机模组包括照射方向朝向第一传送带210的传送方向的灯箱以及设置在灯箱后方的左面摄像头313。灯箱包括箱体314、发光条315和透光镜316；灯箱沿着探测方向贯通设置，发光条315在箱体314靠近待测电池铝壳一侧并靠近该侧外缘设置。发光条315与箱体314之间转动连接以控制光线的照射角度，光源采用同轴光与低角度环形光的组合，同轴光主要针对脏污凹坑，低角度环形光主要针对划痕等缺陷，透光镜316设置在箱体314的内部与拍摄方向成45度设置。在左面摄像头313与支架之间还设置有调节左面摄像头313取景范围的直线驱动机构312，该直线驱动机构312的驱动方向与拍摄方向平行。右面检测机构320设置在第一传送带210上设置有上料传送带110的一侧的对侧，其结构与左面检测机构310相同，其中左面摄像头313的拍摄方正对上料传送带110的出料端且与其传送方向平行，用于对电池铝壳的右面进行检测。
在本实施例中，顶面及背面检测机构330、正面检测机构340和底面检测机构350接着右面检测机构320沿着第一传送带210的传送方向排列，其上都设置有相机模组，可对电池铝壳其他四面进行检测。综上，相机模组中的摄像头的分辨率为最小需要检测缺陷的1/3-1/10，此处为0.06mm/pix达到此分辨率需要5500像素*2500像素的线阵相机对于振动要求太高凹坑脏污等检测CCD精度达0.06mm/pix，检测稳定并且误判率≤10％,漏判率为0。
本发明通过设置包括上料传送带110以及上料机械手120的上料平台100、包括第一传送带210的传送平台200、以及设置在上料传送带110和第一传送带210一侧的右面检测机构320、左面检测机构310、顶面及背面检测机构330、正面检测机构340和底面检测机构350可完成对电池铝壳外表面的自动检查，解决了现有技术中人工检查效率较低且易出错的问题。
在本发明一较佳实施例中，参照图1，传送平台200还包括与第一传送带210对接的第二传送带220，第一传送带210与所述第二传送带220之间预留有检测间隙，底面检测机构350设置在所述检测间隙的下方。
在本实施例中，第二传送带220与第一传送带210对接，其传送方向相同。第一传送带210与第二传送带220等高设置，以便电池铝壳在二者之间平稳传送。底面检测机构350设置在两传送带对接处的下方，其中底面摄像头的拍摄方向竖直向上。在对接处下方还设置有竖直向上的传感器，该传感器位于靠近第一传送带210的出料端。当电池铝壳在传送过程中经过该传感器传感器想控制电路输入信号，控制电路再控制底面摄像头对上方的电池铝壳的底面进行拍摄以获取底面的图像进行表面光洁度的检测。
在本发明另一实施例中，参照图4，上料机械手120包括设置在基座1上的第一支架121、设置在第一基座1上并与第一传送带210的传送方向垂直的第一Y轴驱动机构122、设置在第一Y轴驱动机构122上的第一Z轴驱动机构123、设置在第一Z轴驱动机构123上且转轴竖直设置的的第一转动机构125以及设置在第一转动机构125的转轴上的第一夹爪126。
在本实施例中，第一支架121设置在上料传送带110一侧，设置在其上的第一Y轴驱动机构122和第一Z轴驱动机构123优选丝杠传动，第一Y轴驱动机构122的驱动行程需跨越第一传送带210，第一转动机构125通过连接件124与第一Y轴驱动机构122的移动端连接，移动端可以是丝杠上的螺母副也可以是与螺母副连接的滑轨上的滑块，以上为常用技术在此不展开表述。第一转动机构125包括转轴平行于Z轴并位于上料传送带110正上方的的转动件，此处转动件可选择转动气缸、步进电机等。第一夹爪126包括与转动件的转轴连接的第一夹爪126座、设置在夹爪座底部的两相对设置的双杆气缸以及设置在两双杆气缸的推杆上的夹板。两气缸可控制两夹板的开合以便释放和夹持电池铝壳。在转运过程中，第一夹爪126先运动到上料传送带110的上方并下行夹持电池铝壳的正面和背面，第一Y轴驱动机构122驱动第一夹爪126运动到第一传送带210上方，由右面检测机构320对电池铝壳的右面进行检测，接着由第一转动机构125驱动顺时针转动90°(俯视状态)使电池铝壳的左面正对左面检测机构310以便进行检测，然后第一Z轴驱动机构123驱动第一夹爪126下行将电池铝壳放置在第一传送带210上，由此完成对电池铝壳的转运。此外通过设置上料机械手120可确保电池铝壳在检测过程与相机模组保持相对静止以提高检测精度。
在本发明再一实施例中，参照图5，顶面及背面检测机构330包括横跨设置在第一传送带210上方的第二支架331、设置在第二支架331顶端的第二Z轴驱动机构332、设置在第二Z轴驱动机构332上的顶面相机模组333、设置在第二支架331一侧立柱上的第二Y轴驱动机构334以及设置在第二Y轴驱动机构334上的正面相机模组335。本实施例中，第二支架331优选横跨第一传送带210设置的龙门支架，第二Z轴驱动机构332设置在龙门支架的顶部，此处第二Z轴驱动机构332优选丝杠传动。顶面相机模组333包括固定设置在龙门支架下方的灯箱以及设置在灯箱上方的顶面摄像头。由于电池铝壳为长方体结构，其顶面、底面、正面和背面的长度过长，此处可设置多个并排设置的顶面摄像头以减小拍摄的图像失真度。此处顶面摄像头设置在第二Z轴驱动机构332的移动端，用于调节顶面摄像头与电池铝壳顶面的距离以调节顶面摄像头取景范围。
在本实施例中，第二Y轴驱动机构334设置在龙门支架的支撑柱上，同样优选丝杠传动。正面相机模组335包括固定设置在支撑柱上并水平朝向电池铝壳背面的灯箱以及设置在灯箱后方的背面摄像头，且背面摄像头设置在第二Y轴驱动机构334的移动端上用于调整取景范围。本发明通过设置顶面及背面检测机构330可对电池铝壳的顶面和底面进行检测。
在本发明另一较佳实施例中，参照图5，顶面及背面检测机构330还包括与正面相机模组335相对设置的第一稳定模组336，第一稳定模组336包括设置在第二支架331上的第三Z轴驱动机构337以及设置在第三Z轴驱动机构337上的第二夹爪338。在本实施例中，第三Z轴驱动机构337设置在龙门基架的另一支撑柱上并位于第二Y轴驱动机构334的对侧。第二夹爪338设置在第二Y轴驱动机构334的移动端，通过两双杆气缸作为驱动件，两双杆气缸的驱动方向与第一传送带210的传送方向平行，可用于夹持电池铝壳的左右两面。当加转运行第二支架331下方时，第二夹爪338可夹持电池铝壳，并随第三Z轴驱动机构337运动到待测高度，确保电池铝壳与顶面摄像头和背面摄像头正对且保持相对静止，以提高检测精度。
在本发明再一实施例中，参照图6，电池铝壳检测装置还包括分拣组件400，分拣组件400包括与第二传送带220对接并用于传送不良件的第三传送带420以及分拣机械手410；分拣机械手410包括设置在基座1上的第三支架411、设置在第三支架411上的第三Y轴驱动机构412、设置在第三Y轴驱动机构412上的第四Z轴驱动机构413以及设置在第四Z轴驱动机构413上的第三夹爪415。在本实施例中，第三传送带420的传送方向与第二传送带220的传送方向平行，第三传送带420的起始端与第二传送带220的出料端有一段并排设置。分拣机械手410设置在并排段的上方。第三支架411设置在第二传送带220或第三传送带420一侧，第三Y轴驱动机构412横跨第三传送带420和第二传送带220设置，第三Y轴驱动机构412与第四Z轴驱动机构413同样优选丝杠传动。第三夹爪415设置在第四Z轴驱动机构413的移动端其结构与上述的第一夹爪126和第二夹爪338相同在此不详述，只是其双杆气缸水平驱动平行或垂直于第三Y轴驱动机构412的驱动方向。本发明通过设置与第二传送带220并排对接的第三传送带420以及设置在其上方的分拣机械手410，可将不良的电池铝壳分拣至第三传送带420，实现自动分拣。
在本发明另一实施例中，参照图1，电池铝壳检测装置还包括扫码识别机构600，扫码识别机构600包括设置在传送平台200一侧的支撑杆以及设置在支撑杆上的扫码器。在本实施例中，支撑杆设置在第一传送带210或第二传送带220的一侧，当电池铝壳经过时，设置在支撑杆上的扫码器可扫描电池铝壳表面的标签以获取电池铝壳的信息，该信息包括电池铝壳的批次编号，由此可对检查过的电池铝壳进行身份验证并生成对应的质量信息。
在本发明再一实施例中，参照图1，电池铝壳检测装置还分拣组件400还包括与第三传送带420并排设置的第四传送带430。在本实施例中第四传送带430同样位于分拣机械手410的下方，当检测到的不同批次的电池铝壳时可将其单独分拣出来并至于第四传送带430上以防止电池铝壳混乱检测。
在本发明再一实施例中，参照图7，电池铝壳检测装置还包括相对设置在第二传送带220两侧并位于底面检测机构350以及分拣机械手410之间的激光检测组件500，激光检测组件500包括平行于第二传送带220设置的第一X轴驱动机构520以及设置在第一X轴驱动机构520上的激光模组510。在本实施例中，第一X轴驱动机构520设置在基座1上，此处同样优选丝杠传动，激光模组510通过连接柱与第一X轴驱动机构520的移动端连接。激光模组510包括正对电池铝壳的正面或背面设置的高精度激光测距仪，用于获取正面或背面的表面信息，由此可扫描检测出表面划痕等不良信息。激光测距仪优选基恩士线性激光传感器，可以扫描出来5um的分辨率和Z轴高度差，然后再进行数据处理获得划痕深度。
在本发明再一实施例中，参照图8，电池铝壳检测装置还包括设置在第一传送带210及第二传送带220的对接区域的第二稳定模组700，第二稳定模组700包括设置在基座1上的第四支架710、设置在第四支架710上的第二X轴驱动机构720，设置在第二X轴驱动机构720上的第五Z轴驱动机构730以及设置在第五Z轴驱动机构730上的第四夹爪740。在本实施例中，第一传送带210与第二传送带220不直接对接，通过第二稳定模组700转运电池铝壳，由此在两传送带之间可设置超过电池铝壳长度的多个面阵相机组以提高检测精度。第四支架710设置在第一传送带210与第二传送的一侧，第二X轴驱动机构720的行程经过正面检测机构340和底面检测机构350，第二X轴驱动机构720和第五Z轴驱动机构730优选丝杠传动，第四夹爪740与上述第三夹爪415结构相同，仅第四夹爪740夹取运动的方向与第二X轴驱动机构720的驱动方向平行，用于夹取电池铝壳的左右面。电池铝壳在转运过程中经过正面检测机构340和底面检测机构350时暂停以便进行检测，检测完毕再转运至第二传送带220由此可提高正面及底面的检测精度。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (8)

1.一种电池铝壳检测装置，其特征在于，包括基座以及设置在所述基座上的上料平台、传送平台和检测组件；
所述上料平台包括上料传送带以及设置在所述上料传送带一侧，用于将电池铝壳传送至传送平台的上料机械手；
所述传送平台包括与上料传送带对接且传送方向相互垂直的第一传送带；
所述检测组件包括正对所述上料传送带的出料端的右面检测机构、正对所述第一传送带的起始端的左面检测机构以及沿着第一传送带的传送方向依次排布的顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构，所述第一传送带的起始端位于所述上料传送带与右面检测机构之间；
所述顶面及背面检测机构包括横跨设置在所述第一传送带上方的第二支架、设置在所述第二支架顶端的第二Z轴驱动机构、设置在所述第二Z轴驱动机构上的顶面相机模组、设置在所述第二支架一侧立柱上的第二Y轴驱动机构以及设置在所述第二Y轴驱动机构上的背面相机模组；
所述顶面及背面检测机构还包括与所述背面相机模组相对设置的第一稳定模组，所述第一稳定模组包括设置在所述第二支架上的第三Z轴驱动机构以及设置在所述第三Z轴驱动机构上的第二夹爪；
所述右面检测机构、左面检测机构、顶面及背面检测机构、正面检测机构和底面检测机构分别设置有相机模组。
2.如权利要求1所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，所述传送平台还包括传送方向与所述第一传送带一致且相对接的第二传送带，所述第一传送带与所述第二传送带之间预留有检测间隙，所述底面检测机构设置在所述检测间隙的下方。
3.如权利要求1所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，所述上料机械手包括设置在所述基座上的第一支架、设置在所述第一支架上并与所述第一传送带的传送方向垂直的第一Y轴驱动机构、设置在所述第一Y轴驱动机构上的第一Z轴驱动机构、设置在所述第一Z轴驱动机构上且转轴竖直设置的第一转动机构以及设置在所述第一转动机构的转轴上的第一夹爪。
4.如权利要求2所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，还包括分拣组件，所述分拣组件包括与所述第二传送带对接的第三传送带以及分拣机械手；所述分拣机械手包括设置在基座上的第三支架、设置在所述第三支架上的第三Y轴驱动机构、设置在所述第三Y轴驱动机构上的第四Z轴驱动机构以及设置在所述第四Z轴驱动机构上的第三夹爪；所述分拣机械手用于将所述检测组件检测出的不良件从第二传送带转移至第三传送带。
5.如权利要求4所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，还包括扫码识别机构，所述扫码识别机构包括设置在所述传送平台一侧的支撑杆以及设置在所述支撑杆上并正对电池铝壳传送路径的扫码器。
6.如权利要求5所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，还包括相对设置在所述第二传送带两侧并位于所述底面检测机构以及分拣机械手之间的激光检测组件，所述激光检测组件包括平行于所述第二传送带的传送方向设置的第一X轴驱动机构以及设置在所述第一X轴驱动机构上的激光模组。
7.如权利要求5所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，所述分拣组件还包括与所述第三传送带并排设置的第四传送带。
8.如权利要求2所述的电池铝壳检测装置，其特征在于，还包括设置在所述第一传送带及第二传送带的对接区域，用于将电池铝壳从正面检测机构处经底面检测机构转移至所述第二传送带的第二稳定模组，所述第二稳定模组包括设置在所述基座上的第四支架、设置在所述第四支架上的第二X轴驱动机构，设置在所述第二X轴驱动组件上的第五Z轴驱动机构以及设置在所述第五Z轴驱动机构上的第四夹爪。
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