CN109580483A - 一种极片毛刺视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极片毛刺视觉检测设备，包括压平机构、吹风机构和视觉检测机构；压平机构包括支架、至少两根上压辊和与至少两根上压辊一一对应设置的至少两根下压辊；至少两根上压辊分别枢接在支架上，并沿水平方向依次间隔排列；至少两根下压辊分别枢接在支架上，并沿水平方向依次间隔排列；上压辊和对应下压辊之间形成供极片穿过的挤压通道，并配合用于压平极片毛刺；吹风机构用于朝经过挤压通道的极片的上下表面吹风；视觉检测机构用于获取位于任意两相邻上压辊之间的极片的外观图像。本发明的一种极片毛刺视觉检测设备，其能清除折断的毛刺并整平极片，以确保所获取的极片外观图像的准确性。

Description

一种极片毛刺视觉检测设备

技术领域

本发明涉及视觉检测设备，尤其涉及一种极片毛刺视觉检测设备。

背景技术

目前，随着锂电池为代表的二次电池得到了广泛的应用，锂离子电池的安全越来越受到广泛关注。

在电池生产过程中，通过拉浆工序、滚轧工序、分切工序和切断工序成型电池极片。然而在后续的分切工序和切断工序过程中，在电池极片的剪切处形成毛刺，这种毛刺在电极卷绕过程中非常容易刺破两基板间的隔膜引起电池短路，大大降低了电池的合格率。极片表面缺陷的检测以往通常采用人工目视检查，然而人工目视检查标准主观、容易出现疲劳等原因存在漏检风险。

近年来，视觉检测设备因其结构简单、速度快、现场安装方便等优点，很好地满足现代制造业的需求，在工业产品在线检测方面成了当前最有发展前途的一种技术。极片表面缺陷检测系统通过对视觉检测设备获取的极片图像进行处理和分析，实现极片的表面缺陷检测；现有的视觉检测设备在获取极片外观图像时，先将极片毛刺压平，之后直接进行拍摄获取；但是，由于毛刺易碎，极片毛刺压平过程中，极片上的毛刺易被压断并粘附在极片上；再者，在毛刺压平对平铺的极片直接进行拍摄，极片容易存在的褶皱；从而影响了所获取的极片外观图像的准确性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种极片毛刺视觉检测设备，其能清除折断的毛刺并整平极片，以确保所获取的极片外观图像的准确性。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种极片毛刺视觉检测设备，包括

压平机构；所述压平机构包括支架、至少两根上压辊和与至少两根所述上压辊一一对应设置的至少两根下压辊；至少两根所述上压辊分别枢接在所述支架上，并沿水平方向依次间隔排列；至少两根所述下压辊分别枢接在所述支架上，并沿水平方向依次间隔排列；所述上压辊和对应所述下压辊之间形成供极片穿过的挤压通道，并配合用于压平极片毛刺；

吹风机构；所述吹风机构用于朝经过所述挤压通道的极片的上下表面吹风；

视觉检测机构；所述视觉检测机构用于获取位于任意两相邻所述上压辊之间的极片的外观图像。

进一步地，所述吹风机构的吹风方向平行于极片的表面。

进一步地，所述吹风机构包括上下对称分置的两个吹气管，所述吹气管的管壁开设有多个吹气口。

进一步地，所述压平机构还包括安装板；所述上压辊枢接在所述安装板上；所述安装板可升降地安装在所述支架上；所述极片毛刺视觉检测设备还包括升降机构，所述升降机构用于带动所述安装板升降。

进一步地，所述安装板设置有第一导向部；所述支架设置有与所述第一导向部插装配合的第二导向部；所述第二导向部沿竖向延伸。

进一步地，所述升降机构包括气缸；所述气缸的缸体固定在所述支架上；所述气缸的伸缩杆与所述安装板柔性连接。

进一步地，所述视觉检测机构包括线阵相机、光源组件和角度调节结构；所述光源组件和所述线阵相机分置于所述挤压通道的上下两侧；所述光源组件用于朝极片发射光源；所述角度调节结构用于带动所述线阵相机转动，以调整所述线阵相机的光线入射角度。

进一步地，所述调节结构包括第一调节组件，所述第一调节组件包括第一转动板和两个第一千分尺；所述第一转动板可沿水平轴线转动地安装在所述支架上，并形成有第一抵碰部；两个所述第一千分尺分置于所述第一抵碰部的相对两侧，且两个所述第一千分尺的螺杆分别抵于所述第一抵碰部上；所述第一千分尺的固定套筒安装在所述支架上；所述线阵相机安装在所述第一转动板上。

进一步地，所述调节结构还包括第二调节组件；所述第二调节组件包括第二转动板、两个第二千分尺；所述第二转动板绕竖向轴线转动地安装在所述支架上，并形成有第二抵碰部；两个所述第二千分尺分置于所述第二抵碰部的相对两侧，且两个所述第二千分尺的螺杆分别抵于所述第二抵碰部上；所述第二千分尺的固定套筒安装在所述支架上；所述线阵相机安装在所述第二转动板上。

进一步地，所述压平机构、吹风机构和所述视觉检测机构共同构成一组检测单元；所述检测单元的数量为两组；所述极片毛刺视觉检测设备还包括间距调整机构，所述间距调整机构包括支撑架、枢接在所述支撑架上调节螺杆和驱动所述调节螺杆旋转的动力结构；所述调节螺杆具有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段；所述第一螺纹段匹配套设有第一调节螺母，所述第二螺纹段匹配套设有第二调节螺母；所述第一调节螺母与其中一组所述检测单元的和支架固定连接，所述第二调节螺母与另一组所述检测单元的和支架固定连接；两个所述支架分别安装在所述支撑架上，并可沿所述调节螺杆的延伸方向运动。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过对应设置的上压辊和下压辊配合压平毛刺，吹风机构朝极片吹风，可将折断的毛刺吹走，且上压辊和下压辊均为至少两根，如此，至少两根上压辊和至少两根下压辊可配合张紧极片，即整平极片；之后配合视觉检测机构即可获得较为准确的极片外观图像。

附图说明

图1为本发明极片毛刺视觉检测设备的结构示意图；

图2为本发明检测单元的结构示意图；

图3为本发明图2中局部A的结构放大图；

图4为本发明吹气管的结构示意图；

图5为本发明视觉检测机构的结构示意图(除去光源组件)；

图6为本发明间距调整机构的结构示意图。

图中：10、压平机构；11、支架；12、上压辊；13、下压辊；14、安装板；20、吹风机构；21、吹气管；22、吹气口；30、视觉检测机构；31、线阵相机；311、线阵相机的光线；32、光源组件；33、角度调节结构；331、第一调节组件；3311、第一转动板；3312、第一千分尺；3313、第一抵碰部；332、第二调节组件；3321、第二转动板；3322、第二千分尺；3323、第二抵碰部；40、升降机构；50、第二导向部；60、连接件；61、限位槽；70、限位块；80、间距调整机构；81、调节螺杆；82、动力结构；83、第一调节螺母；84、第二调节螺母；85、支撑架；90、极片；100、导平结构；101、导向板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-6所示的一种极片毛刺视觉检测设备，包括压平机构10、吹风机构20和视觉检测机构30；压平机构10包括支架11、至少两根上压辊12和与至少两根上压辊12一一对应设置的至少两根下压辊13；至少两根上压辊12分别枢接在支架11上，并沿水平方向依次间隔排列；至少两根下压辊13分别枢接在支架11上，并沿水平方向依次间隔排列；上压辊12和对应下压辊13之间形成供极片90穿过的挤压通道，并配合用于压平极片90毛刺；吹风机构20用于朝经过挤压通道的极片90的上下表面吹风；视觉检测机构30用于获取位于任意两相邻上压辊12之间的极片90的外观图像。

如此，在上述结构的基础上，使用本极片毛刺视觉检测设备时，极片90在外力作用下经过挤压通道，对应设置的上压辊12和下压辊13配合压平翘起的毛刺，此时部分毛刺可能被压断，采用吹风机构20朝鸡皮吹风，风带动极片90上折断的毛刺；而在极片90运动至两挤压通道时，每一组对应设置的上压辊12和下压辊13配合挤压极片90，即夹紧极片90的两侧，进而张紧极片90，如此，实现极片90的整平，之后配合视觉检测机构30即可获得较为准确的极片90外观图像。

优选地，吹风机构20的吹风方向平行于极片90的表面，如此，风经过极片90的上下两侧，且可实现对极片90两面的抚平，进一步整平极片90。

具体地，吹风机构20包括上下对称分置的两个吹气管21，吹气管21的管壁开设有多个吹气口22，使用时，吹气管21连接外部供气装置；该吹风口可为扁平状，如此，加大出风速度。

进一步地，压平机构10还包括安装板14；上压辊12枢接在安装板14上；安装板14可升降地安装在支架11上；本极片毛刺视觉检测设备还包括升降机构40，升降机构40用于带动安装板14升降；如此，通过升降机构40带动安装板14升降，即联动上导辊靠近或远离下导辊，进而可将挤压力调节至合适的力度。

更进一步地，安装板14设置有第一导向部；支架11设置有与第一导向部插装配合的第二导向部50；第二导向部50沿竖向延伸。在第一导向部和第二导向部50的配合下，导引安装板14沿竖向运动，确保安装板14运动的稳定性。

具体地，该第一导向部为导向槽；第二导向部50为导向柱；或者，该第一导向部为导柱；第二导向部50为导槽。

进一步地，升降机构40包括气缸；气缸的缸体固定在支架11上；气缸的伸缩杆与安装板14硬性连接，该硬性连接是指焊接、螺接等方式实现的连接；此时，由于第一导向部、第二导向部50和气缸的安装存在一定的误差，导致气缸的伸缩杆的运动轨迹与第一导向部或者第二导向部50的延伸方向不完全平行，气缸的伸缩杆与安装板14硬性连接，而导致安装板14在运动时受到气缸的伸缩杆和第一导向部或第二导向部50的同时限制作用，进而产生较大振动；为了避免振动，则对安装精度要求较高；故，优选地，升降机构40包括气缸；气缸的缸体固定在支架11上；气缸的伸缩杆与安装板14柔性连接，该柔性连接使得气缸的伸缩杆与安装板14之间存在一定的相对运动空间，可降低气缸的伸缩杆与第一导向部之间的互相牵制，如此，可降低振动，并降低对安装精度的要求。

需要说明的是，上述的硬性连接和柔性连接的实施方式均为公知常识，可领域技术人员可由现有技术中获知。

具体地，气缸的伸缩杆通过连接件60与安装板14连接；连接件60形成有具有侧开口的限位槽61；安装板14形成有间隙插装于限位槽61内的限位块70；限位槽61与限位块70之间的间隙为安装板14适配第一导向部或第二导向部50发生微小移动提供空间。

进一步地，视觉检测机构30包括线阵相机31、光源组件32和角度调节结构33；光源组件32和线阵相机31分置于挤压通道的上下两侧；光源组件32用于朝极片90发射光源；角度调节结构33用于带动线阵相机31转动，以调整线阵相机的光线311入射角度；使用时，光源组件32朝极片90的一面发射光源，线阵相机的光线311射向极片90的另一侧，此时，极片90处于背光状态；采用角度调节结构33调整线阵相机的光线311入射角度，并使得线阵相机的光线311与光源组件32的光束相对，由公知常识可知，线阵相机31的线状光线所照射的位置即为拍摄位置，如此，使得线阵相机的光线311与光源组件32的光束相对，可获得较好的拍摄效果。

具体地，调节结构包括第一调节组件331，第一调节组件331包括第一转动板3311和两个第一千分尺3312；第一转动板3311可沿水平轴线转动地安装在支架11上，并形成有第一抵碰部3313；两个第一千分尺3312分置于第一抵碰部3313的相对两侧，且两个第一千分尺3312的螺杆分别抵于第一抵碰部3313上；第一千分尺3312的固定套筒安装在支架11上；线阵相机31安装在第一转动板3311上；如此，通过旋转第一千分尺3312的螺母，带动第一千分尺3312的螺杆伸缩；并使得其中一个第一千分尺3312的螺杆伸出时，另一个第一千分尺3312的螺杆缩回，此时，在两侧第一千分尺3312的抵推作用下，推动第一抵碰部3313，进而带动第一转动板3311转动，实现线阵相机的光线311入射角度。

该调节结构还包括第二调节组件332；第二调节组件332包括第二转动板3321、两个第二千分尺3322；第二转动板3321绕竖向轴线转动地安装在支架11上，并形成有第二抵碰部3323；两个第二千分尺3322分置于第二抵碰部3323的相对两侧，且两个第二千分尺3322的螺杆分别抵于第二抵碰部3323上；第二千分尺3322的固定套筒安装在支架11上；线阵相机31安装在第二转动板3321上；如此，通过旋转第二千分尺3322的螺母，带动第二千分尺3322的螺杆伸缩；并使得其中一个第二千分尺3322的螺杆伸出时，另一个第二千分尺3322的螺杆缩回，此时，在两侧第二千分尺3322的抵推作用下，推动第二抵碰部3323，进而带动第二转动板3321转动，实现线阵相机的光线311入射角度。

再者，在将第一调节组件331和第二调节组件332配合使用时，可将线阵相机31安装在第二转动板3321上，第二转动板3321安装在第一转动板3311上。

为了提高检测效率，优先地，压平机构10、吹风机构20和视觉检测机构30共同构成一组检测单元；检测单元的数量为两组；通过两组检测单元分别对极片90相对两侧进行拍摄，可提高效率。

为了适配于不同尺寸的极片90，更优选地，本极片毛刺视觉检测设备还包括间距调整机构80，间距调整机构80包括支撑架85、枢接在支撑架85上调节螺杆81、两个调节螺母、以及驱动调节螺杆81旋转的动力结构82；调节螺杆81具有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段；第一螺纹段匹配套设有第一调节螺母83，第二螺纹段匹配套设有第二调节螺母84；第一调节螺母83与其中一组检测单元的和支架11固定连接，第二调节螺母84与另一组检测单元的和支架11固定连接；两个支架11分别安装在支撑架85上，并可沿调节螺杆81的延伸方向运动。如此，通过动力结构82带动调节螺杆81转动，此时，由于第一调节螺母83和第二调节螺母84分别与两个支架11固定连接，且支架11可沿调节螺杆81的延伸方向运动，如此，第一调节螺母83和第二调节螺母84在支架11的限制作用下，随着调节螺杆81的转动而沿调节螺杆81的延伸方向反向运动，进而带动两支架11彼此靠近或远离，即调整两组检测单元之间的间距。

上述的动力结构82可为旋转电机、旋转液缸等等。

由于极片90的极耳较轻，在运动过程中，极片90的极耳可能发生向上或者向下的弯折，为确保后期极片90的极耳顺利进如挤压通道，优选地，本本极片毛刺视觉检测设备还包括导平结构100，导平结构100用于导平极片90的极耳。

具体地，导平结构100包括分别安装在支架11上的两块导向板101；两块导向板101呈上下分置，并位于加工区的一端；两块导向板101之间形成供极片90通过的导向通道；两块导向板101从其靠近加工区的一端至另一端分别向远离彼此的方向弯折；通过弯折设置的导向板101，逐渐将极片90的极耳导平。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：包括

压平机构；所述压平机构包括支架、至少两根上压辊和与至少两根所述上压辊一一对应设置的至少两根下压辊；至少两根所述上压辊分别枢接在所述支架上，并沿水平方向依次间隔排列；至少两根所述下压辊分别枢接在所述支架上，并沿水平方向依次间隔排列；所述上压辊和对应所述下压辊之间形成供极片穿过的挤压通道，并配合用于压平极片毛刺；

吹风机构；所述吹风机构用于朝经过所述挤压通道的极片的上下表面吹风；

视觉检测机构；所述视觉检测机构用于获取位于任意两相邻所述上压辊之间的极片的外观图像。

2.如权利要求1所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述吹风机构的吹风方向平行于极片的表面。

3.如权利要求1所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述吹风机构包括上下对称分置的两个吹气管，所述吹气管的管壁开设有多个吹气口。

4.如权利要求1所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述压平机构还包括安装板；所述上压辊枢接在所述安装板上；所述安装板可升降地安装在所述支架上；所述极片毛刺视觉检测设备还包括升降机构，所述升降机构用于带动所述安装板升降。

5.如权利要求4所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述安装板设置有第一导向部；所述支架设置有与所述第一导向部插装配合的第二导向部；所述第二导向部沿竖向延伸。

6.如权利要求5所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述升降机构包括气缸；所述气缸的缸体固定在所述支架上；所述气缸的伸缩杆与所述安装板柔性连接。

7.如权利要求1所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述视觉检测机构包括线阵相机、光源组件和角度调节结构；所述光源组件和所述线阵相机分置于所述挤压通道的上下两侧；所述光源组件用于朝极片发射光源；所述角度调节结构用于带动所述线阵相机转动，以调整所述线阵相机的光线入射角度。

8.如权利要求7所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述调节结构包括第一调节组件，所述第一调节组件包括第一转动板和两个第一千分尺；所述第一转动板可沿水平轴线转动地安装在所述支架上，并形成有第一抵碰部；两个所述第一千分尺分置于所述第一抵碰部的相对两侧，且两个所述第一千分尺的螺杆分别抵于所述第一抵碰部上；所述第一千分尺的固定套筒安装在所述支架上；所述线阵相机安装在所述第一转动板上。

9.如权利要求7所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述调节结构还包括第二调节组件；所述第二调节组件包括第二转动板、两个第二千分尺；所述第二转动板绕竖向轴线转动地安装在所述支架上，并形成有第二抵碰部；两个所述第二千分尺分置于所述第二抵碰部的相对两侧，且两个所述第二千分尺的螺杆分别抵于所述第二抵碰部上；所述第二千分尺的固定套筒安装在所述支架上；所述线阵相机安装在所述第二转动板上。

10.如权利要求1-9任一项所述的极片毛刺视觉检测设备，其特征在于：所述压平机构、吹风机构和所述视觉检测机构共同构成一组检测单元；所述检测单元的数量为两组；所述极片毛刺视觉检测设备还包括间距调整机构，所述间距调整机构包括支撑架、枢接在所述支撑架上调节螺杆和驱动所述调节螺杆旋转的动力结构；所述调节螺杆具有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段；所述第一螺纹段匹配套设有第一调节螺母，所述第二螺纹段匹配套设有第二调节螺母；所述第一调节螺母与其中一组所述检测单元的和支架固定连接，所述第二调节螺母与另一组所述检测单元的和支架固定连接；两个所述支架分别安装在所述支撑架上，并可沿所述调节螺杆的延伸方向运动。