CN110449320A - 一种具有反馈功能的点胶检测系统及点胶检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种具有反馈功能的点胶检测系统，该系统包括点胶模块、红外温度传感器、控制模块及传送模块，红外温度传感器用于检测电池的粘胶区域的温度，控制模块用于接收处理红外温度传感器的输出信号，并控制点胶模块和传送模块，点胶模块用于将胶料点于电池的粘胶区域，传送模块用于传送电池到预设工位。本发明不仅有效地监控了胶桶的胶料使用情况，防止了点胶过程中胶桶无胶料时不能及时监控，避免了造成电池批量无点胶或点胶不良的情况，还显著地提升了电池生产制造的点胶工序中漏点胶的防呆识别能力。此外，本发明还公开了一种具有反馈功能的点胶检测方法。
Description
技术领域
本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种具有反馈功能的点胶检测系统及点胶检测方法。
背景技术
电池能够应用于各个领域，是人们日常生活中的必需品，既包括锂离子、钾离子和钠离子等二次电池，也包括软包装电池。在电池的生产制造过程中，需要对电池的折边进行点胶，利用胶料的流动、填补和粘结等特性将电池粘合，不仅能对电池起到固定和绝缘的作用，还能对电池表面的间隙进行有效的补充，进一步地提高电池的密封性及控制电池的外观。目前，电池的点胶情况及电池点胶过程的监控一般都是依靠人工进行。
然而，发明人发现现有的点胶工艺至少存在以下缺陷：1）在现有的电池点胶甚至是锂离子电池点胶的过程中，只能依靠人为设定时间提醒检测电池的点胶情况或依靠人工检查电池的点胶情况，无法通过系统自行判断电池的点胶情况；2）当胶桶内的胶料用完后，无法立即采取反馈响应的措施；3）采用人工的方式对电池进行点胶情况的监控，对电池产品的质量无法达到实时的闭环反馈，无法使系统的各个机构实时地作出配合响应。因此，对于传统的人工点胶和人工检测的方式进行改良尤为迫切。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种具有反馈功能的点胶检测系统，不仅有效地监控了胶桶的胶料使用情况，防止了点胶过程中胶桶无胶料时不能及时监控，避免了造成电池批量无点胶或点胶不良的情况，还显著地提升了电池生产制造的点胶工序中漏点胶的防呆识别能力，并且，系统在胶桶无胶料的情况下既能够实现反馈报警并停机更换胶料，也能够实现自动补胶，系统的自动化程度高，大大节省了人力和成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有反馈功能的点胶检测系统，包括点胶模块、红外温度传感器、控制模块及传送模块，所述点胶模块、所述红外温度传感器及所述传送模块均与所述控制模块通讯连接，所述通讯连接的方式包括电连接、无线连接，所述红外温度传感器用于检测电池的粘胶区域的温度，所述控制模块用于接收处理所述红外温度传感器的输出信号，并控制所述点胶模块和所述传送模块，所述点胶模块用于将胶料点于所述电池的粘胶区域，所述传送模块用于传送所述电池到预设工位。
进一步地，所述红外温度传感器由外电源驱动，所述控制模块可以同时控制所述点胶模块的点胶过程和所述传送模块的输送过程，并且，所述控制模块可以控制所述点胶模块的点胶速率和所述传送模块的输送速率相匹配，使得所述电池能够在所述预设工位上完成点胶；当所述红外温度传感器检测到所述电池上没有所述胶料的温度时，所述控制模块接收处理所述红外温度传感器的输出信号后能够控制所述传送模块停止运行，从而使电池生产制造的点胶工序中具有防呆识别的能力，避免了点胶工序中出现漏点胶的情况。
进一步地，系统还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块通讯连接，所述通讯连接的方式包括电连接、无线连接，所述报警模块包括蜂鸣器和警示灯，所述蜂鸣器和所述警示灯均与所述控制模块连接，所述控制模块可以控制所述蜂鸣器和所述警示灯同时运行，所述报警模块的驱动方式包括高低电平驱动、伺服驱动。
进一步地，系统还包括按钮模块，所述按钮模块包括复位按钮、启动按钮及停止按钮，所述复位按钮与所述报警模块连接，所述复位按钮用于切断所述报警模块的电路，可以消除所述报警模块的报警，所述报警模块及所述控制模块均与所述启动按钮连接，所述启动按钮用于恢复所述报警模块的电路及启动所述控制模块控制所述点胶模块的点胶过程和控制所述传送模块的输送过程，所述报警模块及所述控制模块均与所述停止按钮连接，所述停止按钮用于切断所述报警模块的电路及所述控制模块的控制信号。
进一步地，所述红外温度传感器包括感应红外线、温度转换电路、数据输出端及外接电源线，所述红外温度传感器能够采集所述电池的粘胶区域的点胶线的温度，也能采集夹具的前一工位到后一工位的温度信号。
进一步地，所述无线传输包括蓝牙传输。
进一步地，所述点胶模块、所述红外温度传感器、所述控制模块、所述传送模块、所述报警模块及所述按钮模块，均可以安装在切、折、烫、点胶的四合一机器上。
进一步地，所述控制模块包括数模转换模块、数据输入和输出模块、数据寄存和处理模块、电源驱动模块及通讯模块，所述数模转换模块用于处理所述红外温度传感器的输出信号，并将所述输出信号转换为控制信号。
进一步地，所述数据输入和输出模块用于输入和输出指令，所述数据寄存和处理模块包括寄存器、定时器、中断器、计数器，所述数据寄存和处理模块用于寄存输入的指令和处理输入的指令，再将输入的指令转换为所需的输出指令，所述电源驱动模块用于驱动所述控制模块、伺服控制器及马达，所述通讯模块用于发射和接收无线信号。
进一步地，所述控制模块为STM32单片机、arduino控制器、Cortex-M3控制器、Cortex-M4控制器、PLC控制器中的至少一种，所述控制模块具有反馈调节和自动控制的功能。
进一步地，所述点胶模块包括固定座、胶桶、压缩气管及滴胶嘴，所述胶桶固定于所述固定座上，所述胶桶的输入端与所述压缩气管连接，所述胶桶的另一端与所述滴胶嘴连接，所述压缩气管连接于气泵；所述控制模块能够驱动所述气泵用以压缩气体，实现所述点胶模块的点胶过程，所述气泵包括微型气泵。
进一步地，所述点胶模块的胶桶上可以设置恒温加热管，从而提高胶料的流动性，防止胶料出现凝固造成无法流通的现象。
进一步地，所述传送模块包括夹具和滑轨，所述夹具与所述滑轨滑动连接，所述控制模块控制所述夹具滑动，所述控制模块能够控制所述夹具的滑动速度。
进一步地，所述控制模块与所述点胶模块之间设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均用于控制所述胶料的流通与断开，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均可控制所述胶料的流量，其中，所述第一电磁阀控制所述点胶模块的点胶过程，所述第二电磁阀控制所述点胶模块的补胶过程，所述控制模块能够驱动所述第一电磁阀和所述第二电磁阀。
进一步地，所述夹具的上方设置有机械手，机械手能够将检测到的未点胶料的电池夹走。
本发明的目的之二在于还提供了一种具有反馈功能的点胶检测方法，包括：
测量电池的粘胶区域的温度，将所述温度转换为温度信号；
处理所述温度信号，判断是否符合预设条件，若所述处理结果符合所述预设条件，系统正常运行；否则，控制传送模块停止运行，然后进行补胶。
本发明的控制方法中，处理所述温度信号的方式包括实现温度信号的转换；所述预设条件为所转换得到的信号在预设的信号范围内。
进一步地，所述温度信号的转换方法，包括：
将测量到的所述温度记为Tn，其中，n为自然数；
若所述Tn大于预设温度T，输出高电平，若所述Tn小于或等于所述预设温度T，输出低电平。
进一步地，若所述处理结果不符合所述预设条件，则进行报警。
进一步地，所述报警信号消除后，系统才能正常运行。
本发明的有益效果在于：本发明的检测系统包括点胶模块、红外温度传感器、控制模块及传送模块，所述点胶模块、所述红外温度传感器及所述传送模块均与所述控制模块通讯连接，所述通讯连接的方式包括电连接、无线连接，所述红外温度传感器用于检测电池的粘胶区域的温度，所述控制模块用于接收处理所述红外温度传感器的输出信号，并控制所述点胶模块和所述传送模块，所述点胶模块用于将胶料点于所述电池的粘胶区域，所述传送模块用于传送所述电池到预设工位。点胶模块、红外温度传感器、控制模块及传送模块，各机构之间相互配合，有效地实现了对电池点胶工序的实时的监控检测和反馈调节，并且，红外温度传感器的温度检测能力强，使得系统识别漏点胶的电池及胶桶内无胶料的情况的精确度高，而且，系统的自动化程度高，控制模块能够实现自动补胶，报警模块与控制模块相配合，能够极大地改善了电池点胶异常产品的无预警及无实时反馈的情况；另外，本发明的检测方法也有效地实现了对电池点胶工序的实时的监控检测和反馈调节。因此，本发明不仅有效地监控了胶桶的胶料使用情况，防止了点胶过程中胶桶无胶料时不能及时监控，避免了造成电池批量无点胶或点胶不良的情况，而且，红外温度传感器采集电池的粘胶区域的点胶线的温度，能够有效地监控每一个工位的电池点胶情况，显著地提升了电池生产制造的点胶工序中漏点胶的防呆识别能力，并且，系统在胶桶无胶料的情况下既能够实现反馈报警并停机，也能够实现自动补胶，系统的自动化程度高，既提高了点胶电池的产品质量，也大大节省了人力和成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的框架图。
图2为本发明实施例1的结构图。
图3为本发明实施例2的结构图。
图4为本发明实施例3的结构图。
图5为本发明实施例4的结构图。
其中：1-点胶模块；11-固定座；12-胶桶；13-压缩气管；131；第一压缩气管；132-第二压缩气管；14-滴胶嘴；2-红外温度传感器；3-控制模块；31-数模转换模块；32-数据输入和输出模块；33-数据寄存和处理模块；34-电源驱动模块；35-通讯模块；4传送模块；41-夹具；42-滑轨；5-电池；6-胶料；7-报警模块；71-蜂鸣器；72-警示灯；8-第一电磁阀；9-第二电磁阀；10-按钮模块；101-复位按钮；102-启动按钮；103-停止按钮。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1~2所示，一种具有反馈功能的点胶检测系统，包括点胶模块1、红外温度传感器2、控制模块3及传送模块4，点胶模块1、红外温度传感器2及传送模块4均与控制模块3通讯连接，通讯连接的方式包括电连接、无线连接。
点胶模块1用于将胶料6点于电池5的点胶区域，红外温度传感器2用于检测电池5的点胶区域的温度，传送模块4用于传送电池5到预设工位，控制模块3用于接收处理红外温度传感器2的输出信号、并控制点胶模块1的点胶过程、补胶过程和控制传送模块4的输送过程。
优选地，点胶模块1包括固定座11、胶桶12、压缩气管13及滴胶嘴14，胶桶12固定于固定座11上，胶桶12的输入端与压缩气管13连接，胶桶12的另一端与滴胶嘴14连接，压缩气管13连接于气泵；控制模块3包括数模转换模块31、数据输入和输出模块32、数据寄存和处理模块33、电源驱动模块34及通讯模块35，数模转换模块31用于处理红外温度传感器2的输出信号；传送模块4包括夹具41和滑轨42，夹具41与滑轨42滑动连接，控制模块3控制夹具41滑动。
优选地，控制模块3选用PLC控制器，PLC控制器的数据输入和输出模块32的数据输出端分别连接夹具41与气泵，从而达到同时控制点胶模块1的点胶过程和传送模块4的输送过程；红外温度传感器2与PLC控制器的数模转换模块31连接，实现温度信号到电信号的转换。
优选地，PLC控制器的数据输入和输出模块32用于输入和输出指令，数据寄存和处理模块33包括寄存器、定时器、中断器、计数器，数据寄存和处理模块33用于寄存输入的指令和处理输入的指令，再将输入的指令转换为所需的输出指令，电源驱动模块34用于驱动PLC控制器、伺服控制器及马达，通讯模块35用于发射和接收无线信号。
实施例2
如图3所示，与实施例1不同的是：本实施例还包括报警模块7，报警模块7与控制模块3通讯连接，报警模块7包括蜂鸣器71和警示灯72，蜂鸣器71和警示灯72均与控制模块3连接。
优选地，控制模块3选用PLC控制器，PLC控制器的数据输入和输出模块32的数据输出端连接蜂鸣器71和警示灯72。
当系统在无胶料的情况下，PLC控制器控制传送模块4停止运行，报警模块7进行报警，蜂鸣器71响起警报，警示灯72闪烁，从而提醒进行人工补胶，或者等待PLC控制器控制点胶模块1自动补胶。
当点胶模块1完成补胶，点胶检测系统正常运行后，PLC控制器控制报警模块7消除报警，蜂鸣器71和警示灯72关闭。
其他结构均与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
如图4所示，与实施例2不同的是：本实施例还包括按钮模块10，按钮模块10包括复位按钮101、启动按钮102及停止按钮103，复位按钮101与报警模块7连接，报警模块7及控制模块3均与启动按钮102连接，报警模块7及控制模块3均与停止按钮103连接。
优选地，复位按钮101为自锁式弹簧开关，按下复位按钮101 能够切断报警模块7的电路，可以消除报警模块7的报警，实现蜂鸣器71和警示灯72关闭。
优选地，停止按钮103为自锁式弹簧开关，控制模块3选用PLC控制器，停止按钮103与PLC控制器的数据输入和输出模块32的数据输入端连接，按下停止按钮103能够切断PLC控制器的控制信号以及切断报警模块7的电路，系统停止工作。
优选地，PLC控制器的数据输入和输出模块32的数据输入端连接启动按钮102，启动按钮102能够解除停止按钮103的锁定，并恢复启动PLC控制器控制点胶模块1的点胶过程和控制传送模块4的输送过程，而且，启动按钮102与报警模块7连接，能够解除复位按钮101的锁定，从而恢复报警模块7的电路。
实施例4
如图5所示，与实施例3不同的是，本实施例的控制模块3与点胶模块1之间设置有第一电磁阀8和第二电磁阀9，第一电磁阀8和第二电磁阀9均用于控制胶料6的流通与断开。
优选地，控制模块3选用PLC控制器，PLC控制器的数据输入和输出模块32的数据输出端分别连接第一电磁阀8和第二电磁阀9，第一电磁阀8与第一压缩气管131连接，第二电磁阀9与第二压缩气管132连接，第一压缩气管131和第二压缩气管132分别连接胶桶12的输入端，当系统正常运行时，PLC控制器驱动第一电磁阀8控制点胶模块1的点胶过程，当胶桶12内无胶料时，PLC控制器接收处理红外温度传感器2的输出信号并控制报警模块7报警及传送模块4停止运行，PLC控制器驱动第二电磁阀9控制点胶模块1进行补胶。
其他结构与实施例3相同，这里不再赘述。
由上述的实施例1~4可知，本发明的点胶检测系统的检测效率高，系统的反馈调节及时，能够有效地监控胶桶内无胶料和电池漏点胶的情况。
实施例5
一种实施例1~4任一项的具有反馈功能的点胶检测方法，包括：
测量电池5的粘胶区域的温度，将温度转换为温度信号；
处理温度信号，判断是否符合预设条件，若处理结果符合预设条件，系统正常运行；否则，控制传送模块4停止运行，然后进行补胶。
需要说明的是：该检测方法中，红外温度传感器2测量电池5的点胶区域的温度，将温度转换为温度信号；处理温度信号，处理过程为：先实现温度信号的转换，红外温度传感器2采集电池5的粘胶区域的点胶线的温度信号，并将测量到的温度记为Tn，其中，n为自然数；若Tn大于预设温度T，输出高电平，若Tn小于或等于预设温度T，输出低电平，PLC控制器再将上述电平信号进行数模转换，得到所需的连续的电信号，PLC控制器自行检测得到的电信号是否在预设的电信号范围内，自行判断处理结果是否符合预设条件，若处理结果符合预设条件，点胶检测系统正常运行；否则，PLC控制器控制传送模块4停止运行，然后进行补胶。
实施例6
与实施例5不同的是，本实施例的点胶检测方法中，若处理结果不符合预设条件，控制模块3控制传送模块4停止运行，报警模块7进行报警，从而提醒进行人工补胶，或者等待控制模块3控制点胶模块1自动补胶。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：包括点胶模块(1)、红外温度传感器(2)、控制模块(3)及传送模块(4)，所述点胶模块(1)、所述红外温度传感器(2)及所述传送模块(4)均与所述控制模块(3)通讯连接，所述通讯连接的方式包括电连接、无线连接，所述红外温度传感器(2)用于检测电池(5)的粘胶区域的温度，所述控制模块(3)用于接收处理所述红外温度传感器(2)的输出信号，并控制所述点胶模块(1)和所述传送模块(4)，所述点胶模块(1)用于将胶料(6)点于所述电池(5)的粘胶区域，所述传送模块(4)用于传送所述电池(5)到预设工位。
2.如权利要求1所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：还包括报警模块(7)，所述报警模块(7)与所述控制模块(3)通讯连接，所述报警模块(7)包括蜂鸣器(71)和警示灯(72)，所述蜂鸣器(71)和所述警示灯(72)均与所述控制模块(3)连接。
3.如权利要求2所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：还包括按钮模块(10)，所述按钮模块(10)包括复位按钮(101)、启动按钮(102)及停止按钮(103)，所述复位按钮(101)与所述报警模块(7)连接，所述报警模块(7)及所述控制模块(3)均与所述启动按钮(102)连接，所述报警模块(7)及所述控制模块(3)均与所述停止按钮(103)连接。
4.如权利要求1所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：所述控制模块(3)包括数模转换模块(31)、数据输入和输出模块(32)、数据寄存和处理模块(33)、电源驱动模块(34)及通讯模块(35)，所述数模转换模块(31)用于处理所述红外温度传感器(2)的输出信号，并将所述输出信号转换为控制信号，所述控制模块(3)为STM32单片机、arduino控制器、Cortex-M3控制器、Cortex-M4控制器、PLC控制器中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：所述点胶模块(1)包括固定座(11)、胶桶(12)、压缩气管(13)及滴胶嘴(14)，所述胶桶(12)固定于所述固定座(11)上，所述胶桶(12)的输入端与所述压缩气管(13)连接，所述胶桶(12)的另一端与所述滴胶嘴(14)连接，所述压缩气管(13)连接于气泵。
6.如权利要求1所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：所述传送模块(4)包括夹具(41)和滑轨(42)，所述夹具(41)与所述滑轨(42)滑动连接，所述控制模块(3)控制所述夹具(41)滑动。
7.如权利要求1所述的一种具有反馈功能的点胶检测系统，其特征在于：所述控制模块(3)与所述点胶模块(1)之间设置有第一电磁阀(8)和第二电磁阀(9)，所述第一电磁阀(8)和所述第二电磁阀(9)均用于控制所述胶料(6)的流通与断开。
8.一种具有反馈功能的点胶检测方法，其特征在于，包括：
测量电池(5)的粘胶区域的温度，将所述温度转换为温度信号；
处理所述温度信号，判断是否符合预设条件，若所述处理结果符合所述预设条件，系统正常运行；否则，控制传送模块(4)停止运行，然后进行补胶。
9.如权利要求8所述的一种具有反馈功能的点胶检测方法，其特征在于，所述温度信号的转换方法，包括：
将测量到的所述温度记为Tn，其中，n为自然数；
若所述Tn大于预设温度T，输出高电平，若所述Tn小于或等于所述预设温度T，输出低电平。
10.如权利要求8所述的一种具有反馈功能的点胶检测方法，其特征在于：若不符合所述预设条件，则进行报警。
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