CN109990737A - 电池生产设备及其电芯检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池生产设备及其电芯检测装置，该电芯检测装置包括：安装座，支撑滚动组件，驱动组件以及图像检测组件，支撑滚动组件设置于安装座上，以用于从电芯的外周侧托起电芯；驱动组件设置于安装座上，用于配合支撑滚动组件带动被托起的电芯绕电芯的中轴线进行转动；图像检测组件，用于对处于转动状态下的电芯进行图像采集，以对所述电芯进行检测。通过上述方式，能够对旋转的电芯进行图像采集，从而对电芯进行更为准确的检测。

Description

电池生产设备及其电芯检测装置

技术领域

本发明涉及电池生产领域，特别涉及到一种电池生产设备及其电芯检测装置。

背景技术

在电池的生产过程中，在将圆柱形电芯卷绕完毕后，需要对圆柱形电芯的各项参数进行检测，例如极耳相对电芯本体的垂直度、电芯本体的圆度、终止胶带贴附状况等等。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电池生产设备及其电芯检测装置，以满足现有技术中需要对圆柱形电芯进行参数检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电芯检测装置，该电芯检测装置包括：安装座；支撑滚动组件，设置于所述安装座上，以用于从电芯的外周侧托起所述电芯；驱动组件，设置于所述安装座上，用于配合所述支撑滚动组件带动被托起的所述电芯绕所述电芯的中轴线进行转动；图像检测组件，用于对处于转动状态下的所述电芯进行图像采集，以对所述电芯进行检测。

根据本发明提供的一实施方式，所述电芯检测装置进一步包括转角检测组件，所述转角检测组件用于检测所述电芯的转动角度，并在所述电芯转动至预设的基准角度时控制所述图像检测组件进行工作。

根据本发明提供的一实施方式，所述转角检测组件包括至少两对检测单元，其中所述电芯的转动过程中，所述电芯上的极耳遮挡所述检测单元的检测光，进而实现对所述电芯的转角检测。

根据本发明提供的一实施方式，所述图像检测组件还包括光源和背景板，所述光源固定于所述支撑架上，以对所述电芯进行打光，所述背景板固定于所述安装座上，以在所述图像检测组件进行图像采集时提供背景图像。

根据本发明提供的一实施方式，所述安装座包括两个平行设置的安装侧板及垂直固定于所述两个安装侧板上的安装顶板，所述支撑滚动组件设置于所述安装顶板上。

根据本发明提供的一实施方式，所述支撑滚动组件包括：升降气缸，固定设置于所述安装顶板上；升降支架，包括支撑板及设置在所述支撑板远离所述升降气缸一侧且垂于所述支撑板的两个延伸板，所述支撑板与所述升降气缸的驱动端连接；滚动组件，设置于所述延伸板内侧，以用于托起所述电芯。

根据本发明提供的一实施方式，所述滚动组件包括滚轮与滚轴，所述滚轴设置于所述延伸板的内侧，并向相对的另一所述延伸板进行延伸，所述滚轮设置于所述滚轴的末端。

根据本发明提供的一实施方式，所述驱动组件包括：电机组件，固定于所述安装侧板上；主动轮，与所述电机组件的输出端连接，并设置于所述滚动组件的上方，其中所述支撑滚动组件将所述电芯托起成与所述主动轮的外周面接触，所述电机组件驱动所述主动轮带动所述电芯进行转动。

根据本发明提供的一实施方式，所述图像检测组件包括：第一调节板；相机，设置于所述第一调节板上，并能够沿所述电芯的中轴线所在的第一水平方向相对于所述第一调节板进行位置调节；支撑架，用于支撑所述第一调节板；第二调节板，用于支撑所述支撑架，并能够沿竖直方向和垂直于所述第一水平方向的第二水平方向相对于所述安装座进行位置调节。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电池生产设备，所述电池生产设备包括上述任一项所述的电芯检测装置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种电池生产设备及其电芯检测装置，一方面，该电芯检测装置使得电芯绕着中轴线进行旋转，并通过图像检测组件对转动状态下的电芯进行图像采集，从而可以对不同位置的电芯进行图像采集，而进一步可以对电芯进行准确的检测。另一方面，通过进一步提供转角检测组件，从而可以获取到电芯的旋转方向与位置信息，以使得电芯在基准位置时，图像检测组件对该电芯进行图像采集，从而保证了图像采集的一致性；提高了检测的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明提供的电芯检测装置一实施例的正视结构示意图；

图2是本发明提供的电芯检测装置一实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-图2，本发明提供一种电芯检测装置10，该电芯检测装置10包括有安装座100，支撑滚动组件200，驱动组件300以及图像检测组件400。

其中，该支撑滚动组件200设置于安装座100上，从而可以用于从电芯600的外周侧托起电芯600。该驱动组件300也设置于安装座100上，可用于配合该支撑滚动组件200带动被托起的电芯600绕着该电芯600的中轴线进行转动。

图像检测组件400则用于对处于转动状态下的电芯600进行图像采集，从而可以获取到电芯600的参数信息。

如图1所示，该安装座100包括了两个平行设置的安装侧板110及垂直固定于两个安装侧板110上的安装顶板120。以使得整个安装座100的整体可以呈一个“冂”形，其中，该安装顶板120可以用于设置支撑滚动组件200。

如图1所示，支撑滚动组件200包括有升降气缸210，升降支架220，以及滚动组件230。该升降气缸210固定设置于安装顶板120上，具体地，安装顶板120上可以设置有升降气缸固定座121以用于安装升降气缸210。升降支架220包括支撑板221与两个延伸板222，该延伸板222设置在支撑板221远离升降气缸210一侧且垂于支撑板221，该支撑板221与升降气缸210的驱动端连接。该滚动组件230则设置于延伸板222的内侧，从而可以用于托起电芯600。

在具体实施例中，该升降支架220与安装座100可以滑动性连接，具体地，该延伸板222与安装侧板110进行滑动性连接，在延伸板222上可以进行滑块的安装，该安装侧板110配合设置有滑轨。或者在延伸板222上设置滑轨，在安装侧板110上配合设置有滑块。以使得该升降气缸210在驱动升降支架220进行移动时，稳定性更强。

如图1所示，该滚轮组件230包括滚轮231与滚轴232，滚轴232设置于延伸板222的内侧，并向相对的另一延伸板222进行延伸，滚轮231则设置于滚轴232的末端。

如图1所示，该驱动组件300包括有电机组件310与主动轮320，该电机组件310固定于安装侧板110上，该电机组件310具体可以安装在固定于安装侧板110上电机固定座上。主动轮320则与电机组件310的输出端进行连接，并设置于滚动组件230的上方，其中支撑滚动组件200将电芯600托起成与主动轮320的外周面接触，电机组件310驱动主动轮320带动电芯600进行转动。

在具体实施例中，该滚轮231与滚轴232均优选为四组，从而相互配合从电芯600下侧的托起该电芯600。

在具体实施例中，该主动轮320外周面可以涂覆一层软性材料，防止对电芯600产生破坏，具体的，该软性材料可以为聚氨酯。

在具体实施例中，该驱动组件300可以还可以包括联轴器330，该主动轮320可以通过联轴器330与电机组件310的输出端进行连接，从而使得该电机组件310可以设置在安装侧板110的外侧。

如图1所示，图像检测组件400包括有第一调节板410，相机420，支撑架430以及第二调节板440。该相机420设置在第一调节板410上，并可以沿着电芯600的中轴线所在的第一水平方向相对于第一调节板410进行位置调节。该支撑架430则用于对第一调节板410进行支撑；该具体地，该第二调节板440则可以用于支撑该支撑架430，且第二调节板440能够沿竖直方向和垂直于第一水平方向的第二水平方向相对于安装座100进行位置调节。该竖直方向即该升降气缸210带动升降支架220驱动的方向。

在具体实施例中，该相机420具体可以是CCD相机。具体地，由于第一调节板410与第二调节板440的作用，该相机420可以进行基于空间坐标系的XYZ三个方向的移位，以调节对该电芯600的图像采集的位置，从而提高检测的效果。

如图2所示，该图像检测组件400还进一步包括光源450与背景板460，该光源450固定于支撑架430上，可以用于对电芯600进行打光。该背景板460则固定安装座100上，以在图像检测组件400进行图像采集时提供背景图像。从而便于对该电芯600进行识别。

在具体实施例中，该光源450具体可以为两个，且该光源450与相机420可以在同一水平高度上，并与该相机420呈45度角。该两个光源450则呈90度角，以对电芯600全方位覆盖的均匀打光。

如图1所示，电芯检测装置10进一步还可以包括转角检测组件500，该转角检测组件500可以用于检测电芯600的转动角度，并在电芯600转动至预设的基准角度时，反馈给图像检测组件400信号，以控制图像检测组件400进行工作。

如图1所示，转角检测组件500包括至少一组检测单元，一组检测单元包括两对检测元件510，在具体实施例中，该检测元件510具体可以是对射传感器，其中电芯600的转动过程中，电芯600上的极耳会在一定位置遮挡检测元件510的检测光，进而实现对电芯600的转角检测。

在一具体实施例中，一组检测单元对应检测电芯的600的一个极耳，其具体可以是正极耳或者负极耳。如果要同时对正极耳或者负极耳进行检测。则可以提供两组检测单元。

具体的，一组检测单元包括两对检测元件510，在电芯600的旋转过程中，当电芯600到达一定位置时，可能电芯600的极耳会遮住该两对检测元件510中的一对的光线，即被其中一对检测元件510所检测到。随后，旋转到后续位置中，其极耳遮住其两对检测元件510的另一对的光线，即被另外一对检测元件510所检测到。通过两对检测元件510所检测到的顺序与时间，可以推断出该电芯600的旋转方向，进一步的通过电机组件310与主动轮320的角速度，可以配合计算出电芯600的转动角度，进一步可以通过检测到极耳时电芯的位置及转动角度得到旋转过程中电芯600所在的位置。因此，当电芯600到达基准角度时，即达到一个基准的位置时，则转角检测组件500给图像检测组件400反馈相关的信号，以使得其检测组件400对电芯600进行图像采集，从而对电芯600进行检测获取检测信息。

在具体实施例中，由于极耳可能宽度较大，在电芯600的旋转过程中，可能会出现首先是两对检测元件510中的一对先检测到极耳，随后两对均检测到极耳，再然后是只有两对检测元件510中的另一对检测到极耳，最后两对检测元件510均检测不到极耳。

在具体实施例中，由于电芯600均是在基准位置上进行图像采集的，其图像采集条件是一样的，因此可以保持其图像采集的一致性。从而其检测结果的条件也是一样的。能保证检测的准确性。且具体地，该基准位置可能包括多个位置。

在具体实施例中，该检测元件510也可以通过调节板安装在安装座100上，并可以沿着该电芯600中轴线方向以及竖直方向进行移动，以适应该电芯600的位置。

就上述实施例结合应用场景对电芯检测装置10进行原理说明：

如图1所示，电芯600可以通过传送机构传送至滚动组件230上方，具体是滚轮231上方，从而该四个滚轮231可以将电芯600托起，其中该电芯600设置在电芯支架上，传送带可以带动其电芯支架以使得电芯600位于滚轮231的上方，具体地，通过升降气缸210驱动升降支架220进行竖直方向的运动，进一步带动设置在升降支架220上的四个滚轮231托起电芯600，以使得该电芯600可以贴合主动轮320，电机组件310驱动主动轮320进行转动，从而带动电芯600进行转动。

同时通过转角检测组件500对处于转动状态下的电芯600进行极耳位置，旋转方向信息的采集，并通过配合主动轮320的角速度得到该电芯600的旋转速度，进一步获取其电芯600的所处位置，当电芯600到达基准位置时，则反馈给该图像检测组件400信号，以控制图像检测组件400对该电芯600进行图像采集。从而可以对电芯600进行检测获取到一些信息，具体如极耳相对电芯600本体的垂直度、电芯600本体的圆度、终止胶带贴附状况等等。

本发明还提供一种电池生产设备，该电池生产设备包括上述任一实施例所述的电芯检测装置10。

综上所述，本发明提供一种电池生产设备及其电芯检测装置，该电芯检测装置使得电芯绕着中轴线进行旋转，并通过转角检测组件对电芯进行角度与位置等的检测，并在该电芯处于预设的基准角度时控制图像检测组件对电芯进行图像采集，从而可以对位于不同位置的电芯进行准确的检测，而得到其电芯一些准确的信息。且保证了对电芯图像采集的一致性，从而确保对电芯检测的准确性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯检测装置，其特征在于，所述电芯检测装置包括：

安装座；

支撑滚动组件，设置于所述安装座上，以用于从电芯的外周侧托起所述电芯；

驱动组件，设置于所述安装座上，用于配合所述支撑滚动组件带动被托起的所述电芯绕所述电芯的中轴线进行转动；

图像检测组件，用于对处于转动状态下的所述电芯进行图像采集，以对所述电芯进行检测。

2.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述电芯检测装置进一步包括转角检测组件，所述转角检测组件用于检测所述电芯转动角度，并在所述电芯转动至预设的基准角度时控制所述图像检测组件进行工作。

3.根据权利要求2所述的电芯检测装置，其特征在于，所述转角检测组件包括至少一组检测单元，其中所述电芯的转动过程中，所述电芯上的极耳会遮挡所述检测组件的检测光，进而实现对所述电芯的转角检测。

4.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述图像检测组件还包括光源和背景板，所述光源固定于所述支撑架上，以对所述电芯进行打光，所述背景板固定于所述安装座上，以在所述图像检测组件进行图像采集时提供背景图像。

5.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述安装座包括两个平行设置的安装侧板及垂直固定于所述两个安装侧板上的安装顶板，所述支撑滚动组件设置于所述安装顶板上。

6.根据权利要求5所述的电芯检测装置，其特征在于，所述支撑滚动组件包括：

升降气缸，固定设置于所述安装顶板上；

升降支架，包括支撑板及设置在所述支撑板远离所述升降气缸一侧且垂于所述支撑板的两个延伸板，所述支撑板与所述升降气缸的驱动端连接；

滚动组件，设置于所述延伸板内侧，以用于托起所述电芯。

7.根据权利要求6所述的电芯检测装置，其特征在于，所述滚动组件包括滚轮与滚轴，所述滚轴设置于所述延伸板的内侧，并向相对的另一所述延伸板进行延伸，所述滚轮设置于所述滚轴的末端。

8.根据权利要求6所述的电芯检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

电机组件，固定于所述安装侧板上；

主动轮，与所述电机组件的输出端连接，并设置于所述滚动组件的上方，其中所述支撑滚动组件将所述电芯托起成与所述主动轮的外周面接触，所述电机组件驱动所述主动轮带动所述电芯进行转动。

9.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述图像检测组件包括：

第一调节板；

相机，设置于所述第一调节板上，并能够沿所述电芯的中轴线所在的第一水平方向相对于所述第一调节板进行位置调节；

支撑架，用于支撑所述第一调节板；

第二调节板，用于支撑所述支撑架，并能够沿竖直方向和垂直于所述第一水平方向的第二水平方向相对于所述安装座进行位置调节。

10.一种电池生产设备，其特征在于，所述电池生产设备包括权利要求1-9中任一项所述的电芯检测装置。