CN111157545B - 一种x-ray检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种x‑ray检测设备，能提高x‑ray检测电芯的效率，该x‑ray检测设备能对包括至少两个电芯的电芯组同时进行x‑ray检测，该x‑ray检测设备包括进料传送装置、分料装置、上料PPU机械手、环形循环治具装置、x‑ray成像系统、下料PPU机械手和出料传送装置；所述环形循环治具装置包括至少3个循环装载治具。首先，通过分料装置对进料传送装置输入的电芯进行分料，将电芯组合成一个内部等距的电芯组，上料PPU机械手、下料PPU机械手和循环装载治具均能一次夹取电芯组，令x‑ray成像系统单次检测工序的检测量提高，其次，环形循环治具装置通过驱动至少3个循环装载治具令上料、检测和下料三个工序同步进行，令x‑ray成像系统一直保持检测状态，极大地提高了检测效率。

Description

一种x-ray检测设备

技术领域

本发明涉及锂电芯检测领域，尤其涉及一种x-ray检测设备。

背景技术

近年来，随着新能源技术的发展和电子产品的普及，以锂电池为代表的新能源电池成为了人们日常生活中日益依赖的东西。然而电池爆炸事件，引发了人们对新能源技术的担忧。如果不能解决好电池的安全性问题，将影响新能源的发展。因此，有必要在电池出厂之前对电芯作各种检查，x-ray检测是其中的一个重要检测步骤。

现有技术中，为实现对电芯的x-ray检测的自动化，普遍通过机器视觉实现电芯定位，再配合机器人将电芯抓取至x-ray检测工位进行x-ray检测，检测效率低下，即使采用多台机器人也因机器人之间需要相互避让等问题，难以提高检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种x-ray检测设备，来解决目前对电芯的检测效率低下的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种x-ray检测设备，所述x-ray检测设备用于对电芯组进行x-ray检测，所述电芯组包括至少两个电芯，所述x-ray检测设备包括：

一用于传送所述电芯的进料传送装置；

一用于将所述电芯组等距分料的分料装置；

一用于对所述电芯组进行检测的x-ray成像系统；

一用于将分料后的所述电芯组传送至所述x-ray成像系统的检测位置的环形循环治具装置，所述环形循环治具装置包括至少3个循环装载治具，所述循环装载治具等间隔分布；

一用于将所述电芯组从所述分料装置抓取至所述循环装载治具的上料PPU机械手；

一用于将检测后的所述电芯组出料的出料传送装置；

一用于将检测后的所述电芯组抓取至所述出料传送装置的下料PPU机械手。

可选地，所述进料传送装置靠近所述电芯组的一侧沿进料方向依次设置有阻料气缸、分料气缸和挡位气缸；

所述挡位气缸的伸缩方向与所述进料传送装置的进料方向相同；所述阻料气缸及所述分料气缸的伸缩方向与所述进料传送装置的进料方向垂直；所述分料气缸朝向所述电芯组的一侧固定连接有用于对所述电芯组进行等距分料的分料块，所述分料装置设置有用于感应处于分料位置的所述电芯的到位传感器；

当所述到位传感器检测到所述电芯的数量与所述电芯组相匹配后，所述进料传送装置停止传送，所述挡位气缸缩回，所述阻料气缸伸出，所述分料气缸带动所述分料块伸出对所述电芯组等距分料。

可选地，所述电芯组包括6个电芯，所述分料块朝向所述电芯组的一侧凸设有5个用于分隔所述电芯的间隔块，所述间隔块的长度沿进料方向依次减少。

可选地，所述循环装载治具朝向所述上料PPU机械手的一侧设置有限位部，所述限位部的数量与所述电芯组的所述电芯数量相匹配；

所述环形循环治具装置的环形导轨垂直于环绕方向的两侧均滑动连接有至少一个滑轮，所述滑轮设置于所述循环装载治具远离所述限位部的一侧；

所述环形导轨的内侧设置有用于驱动所述循环装载治具沿所述环形导轨方向移动的环形驱动模块。

可选地，所述限位部朝向装载状态时的所述电芯的一侧为与所述电芯相匹配的弧形。

可选地，所述进料传送装置和出料传送装置均包括用于承载所述电芯的皮带、用于支撑所述皮带的主动轮和从动轮，所述主动轮与电机连接；

所述皮带的两侧设置有用于防止所述电芯倒料的凸块。

可选地，所述上料PPU机械手和所述下料PPU机械手均包括用于抓取所述电芯的气缸夹爪模块和用于固定连接所述气缸夹爪模块的连接座；

所述气缸夹爪模块的数量与所述电芯组的所述电芯数量相匹配；所述连接座通过滑块滑轨模块与安装板滑动连接，所述安装板远离所述滑块滑轨模块的一侧设置有机械手电机，所述机械手电机驱动连接有用于带动所述连接座移动的传动连杆，所述传动连杆与所述连接座转动连接。

可选地，所述x-ray检测设备还包括机架，所述机架为方管焊接结构，所述机架分别与所述进料传送装置、所述上料PPU机械手、所述环形循环治具装置、所述x-ray成像系统、所述下料PPU机械手及所述出料传送装置固定连接。

可选地，所述机架的开口处固定连接有封板，所述封板的中层为铅板，所述铅板两侧为冷轧钢板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的x-ray检测设备，用于对包括至少两个电芯的电芯组进行x-ray检测，该x-ray检测设备包括：一用于传送所述电芯的进料传送装置、一用于将所述电芯组等距分料的分料装置、一用于对所述电芯组进行检测的x-ray成像系统、一用于将分料后的所述电芯组传送至所述x-ray成像系统的检测位置的环形循环治具装置、一用于将所述电芯组从所述分料装置抓取至循环装载治具的上料PPU机械手、一用于将检测后的所述电芯组出料的出料传送装置和一用于将检测后的所述电芯组抓取至所述出料传送装置的下料PPU机械手。所述环形循环治具装置包括至少3个循环装载治具。首先，通过分料装置对进料传送装置输入的电芯进行分料，将电芯组合成一个内部等距的电芯组，上料PPU机械手、下料PPU机械手和循环装载治具均能一次夹取电芯组，令x-ray成像系统单次检测工序的检测量提高，其次，环形循环治具装置通过驱动至少3个循环装载治具令上料、检测和下料三个工序同步进行，令x-ray成像系统一直保持检测状态，极大地提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的整机结构示意图；

图2为本发明实施例提供的核心部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的上料部分结构示意图；

图4为图3的A处局部放大结构示意图；

图5为本发明实施例提供的机械手结构示意图；

图6为本发明实施例提供的环形循环治具装载结构示意图；

图7为图6的B处局部放大结构示意图；

图8为x-ray成像系统结构示意图。

图示说明：1、进料传送装置；2、分料装置；21、挡位气缸；22、阻料气缸；23、分料气缸；24、分料块；3、上料PPU机械手；4、环形循环治具装置；41、循环装载治具；411、限位部；412、滑轮；42、环形导轨；43、环形驱动模块；5、x-ray成像系统；51、x-ray探测器；52、x-ray发射器；6、下料PPU机械手；7、出料传送装置；8、电芯组；81、电芯；9、机架；91、封板；92、气缸夹爪模块；93、连接座；94、滑块滑轨模块；95、安装板；96、机械手电机；97、传动连杆。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

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。

请参考图1至图8，图1为本发明实施例提供的整机结构示意图，图2为本发明实施例提供的核心部分结构示意图，图3为本发明实施例提供的上料部分结构示意图，图4为图3的A处局部放大结构示意图，图5为本发明实施例提供的机械手结构示意图，图6为本发明实施例提供的环形循环治具装载结构示意图，图7为图6的B处局部放大结构示意图，图8为x-ray成像系统结构示意图。

本发明实施例提供的x-ray检测设备具体应用于检测电芯8的质量，具体地，通过分料装置2、上料PPU机械手3、环形循环治具装置4和下料PPU机械手6实现对电芯81的快速上下料，提高对电芯81的检测效率，使检测效率能达到每分钟120PPM以上。

请参考图2，x-ray检测设备包括：一用于传送电芯81的进料传送装置1、一用于将电芯组8等距分料的分料装置2、一用于对电芯组8进行检测的x-ray成像系统5、一用于将分料后的电芯组8传送至x-ray成像系统5的检测位置的环形循环治具装置4、一用于将电芯组8从分料装置2抓取至循环装载治具41的上料PPU机械手3、一用于将检测后的电芯组8出料的出料传送装置7和一用于将检测后的电芯组8抓取至出料传送装置7的下料PPU机械手6。其中，环形循环治具装置4包括至少3个循环装载治具41，循环装载治具41等距分布。首先，通过分料装置2对进料传送装置1输入的电芯81进行分料，将电芯81组合成一个内部等距的电芯组8，上料PPU机械手3、下料PPU机械手6和循环装载治具41均能一次夹取电芯组8，令x-ray成像系统5单次检测工序的检测量提高，其次，环形循环治具装置4通过驱动至少3个循环装载治具41令上料、检测和下料三个工序同步进行，令x-ray成像系统5一直保持检测状态，极大地提高了检测效率，同时实现快速精准简单地将电芯81分料，具有低成本的优势。

进一步地，如图3和图4所示，进料传送装置1靠近电芯组8的一侧沿进料方向依次设置有阻料气缸22、分料气缸23和挡位气缸21；挡位气缸21的伸缩方向与进料传送装置1的进料方向相同；阻料气缸22及分料气缸23的伸缩方向与进料传送装置1的进料方向垂直；分料气缸23朝向电芯组8的一侧固定连接有用于对电芯组8进行等距分料的分料块24，分料装置2设置有用于感应处于分料位置的电芯81的到位传感器；当到位传感器检测到电芯81的数量足够后，进料传送装置1停止传送，挡位气缸21缩回，阻料气缸22伸出，分料气缸23带动分料块24伸出对电芯组8等距分料。该方案控制具有简单和精确的特点，仅需要通过控制挡位气缸21、阻料气缸22、分料气缸23和进料传送装置1的动作便可以实现对电芯组8的等距分料，便于后续上料PPU机械手3夹取电芯组8，防止出现错位的情况。

在上述实施例的基础上，电芯组8包括6个电芯81，分料块24朝向电芯组8的一侧凸设有5个用于分隔电芯81的间隔块，间隔块的长度沿进料方向依次减少。在对电芯组8进行分料的时候，进料传送装置1停止传送，电芯81停止运动，挡位气缸21缩回以留出分料的空间，阻料气缸22伸出以阻挡电芯81滑出，分料气缸23带动分料块24，使间隔块能插入电芯组8的间隙中，分料块24的长度沿进料方向依次减少，能够保证分料顺利，令电芯8不会被卡住。对应地，气缸夹爪模块92和限位部411的数量也为6个，便于上料PPU机械手3快速、简单、精确地将电芯组8抓取并插入到对应的限位部411，具有低成本、高精度和高效率的特点。

进一步地，如图6和图7所示，循环装载治具41朝向上料PPU机械手3的一侧设置有限位部411，限位部411的数量与电芯组8的电芯81数量相匹配；环形循环治具装置4的环形导轨42垂直于环绕方向的两侧均滑动连接有至少一个滑轮412，滑轮412设置于循环装载治具41远离限位部411的一侧；环形导轨42的内侧设置有用于驱动循环装载治具41沿环形导轨42方向移动的环形驱动模块43。当上料PPU机械手3将电芯81装载在限位部411后，环形驱动模块43驱动循环装载治具41沿环形导轨42移动，因循环装载治具41在环形导轨42的两侧都设置有滑轮412，令循环装载治具41始终保持水平，避免了传统分割器容易发生的倒料情况。具体地，循环装载治具41的数量为12个，等间隔分布于环形导轨42上，令x-ray检测设备开始工作后，循环装载治具41每前进一个工位，上料、检测和下料工位都能一直保持运行，进给量与循环装载治具41之间的间距相同，能提高生产效率。

需要补充的是，限位部411朝向装载状态时的电芯81的一侧为与电芯81相匹配的弧形，避免对电芯81的外观造成损伤。限位部411朝向装载状态时的电芯81的一侧也可以为V型槽，通过V型槽能有效地对电芯81实现定位，保证精度。以上限位部411还能实现防止电芯81倒料，避免发生意外情况影响生产效率。

进一步地，如图6所示，进料传送装置1和出料传送装置7均包括用于承载电芯81的皮带、用于支撑皮带的主动轮和从动轮，主动轮与电机连接；皮带的两侧设置有用于防止电芯81倒料的凸块。令电芯在皮带上传送时，不会发生倾倒，提高x-ray检测设备的生产效率。

进一步地，如图5所示，上料PPU机械手3和下料PPU机械手6均包括用于抓取电芯81的气缸夹爪模块92和用于固定连接气缸夹爪模块92的连接座93；气缸夹爪模块的数量与电芯组8的电芯81数量相匹配；连接座93通过滑块滑轨模块94与安装板95滑动连接，安装板95远离滑块滑轨模块94的一侧设置有机械手电机96，机械手电机96驱动连接有用于带动连接座93移动的传动连杆97，传动连杆97与连接座93转动连接。上料PPU机械手3和下料PPU机械手6通过上述凸轮式的配合关系，实现对电芯组8的快速上下料，具有精度高、速度快的特点。

进一步地，如图1所示，x-ray检测设备还包括机架9，机架9为方管焊接结构，机架9与进料传送装置1、上料PPU机械手3、环形循环治具装置4、x-ray成像系统5、下料PPU机械手6及出料传送装置7固定连接。机架9的开口处固定连接有封板91，封板91的中层为铅板，铅板两侧为冷轧钢板。具体地，如图1和图8所示，x-ray发射器51连接有x-ray探测器51，当进行检测时，x-ray发射器51发出x-ray，经电芯组8发射后，x-ray探测器51接收到反射的x-ray判断该电芯组8的质量，另外通过封板91的设置，使得x-ray不会泄露，保证使用安全。

综上所述，本发明实施例提供的x-ray检测设备能高效和低成本地对电芯81进行x-ray检测，避免电芯81发生倒料和夹取错位等情况，具有高精度的特点。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种x-ray检测设备，所述x-ray检测设备用于对电芯组(8)进行x-ray检测，其特征在于，所述电芯组(8)包括至少两个电芯(81)，所述x-ray检测设备包括：

一用于传送所述电芯(81)的进料传送装置(1)；所述进料传送装置(1)包括用于承载所述电芯(81)的皮带，所述电芯(81)竖直地设置于皮带上；

一用于将所述电芯组(8)等距分料的分料装置(2)；

一用于对所述电芯组(8)进行检测的x-ray成像系统(5)；

一用于将分料后的所述电芯组(8)传送至所述x-ray成像系统(5)的检测位置的环形循环治具装置(4)，所述环形循环治具装置(4)包括至少3个循环装载治具(41)，所述循环装载治具(41)等间隔分布；

一用于将所述电芯组(8)从所述分料装置(2)抓取至所述循环装载治具(41)的上料PPU机械手(3)；

一用于将检测后的所述电芯组(8)出料的出料传送装置(7)；

一用于将检测后的所述电芯组(8)抓取至所述出料传送装置(7)的下料PPU机械手(6)；

所述进料传送装置(1)靠近所述电芯组(8)的一侧沿进料方向依次设置有阻料气缸(22)、分料气缸(23)和挡位气缸(21)；

所述挡位气缸(21)的伸缩方向与所述进料传送装置(1)的进料方向相同；所述阻料气缸(22)及所述分料气缸(23)的伸缩方向与所述进料传送装置(1)的进料方向垂直；所述分料气缸(23)朝向所述电芯组(8)的一侧固定连接有用于对所述电芯组(8)进行等距分料的分料块(24)，所述分料装置(2)设置有用于感应处于分料位置的所述电芯(81)的到位传感器；

当所述到位传感器检测到所述电芯(81)的数量与所述电芯组(8)相匹配后，所述进料传送装置(1)停止传送，所述挡位气缸(21)缩回，所述阻料气缸(22)伸出，所述分料气缸(23)带动所述分料块(24)伸出对所述电芯组(8)等距分料。

2.根据权利要求1所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述电芯组(8)包括6个电芯(81)，所述分料块(24)朝向所述电芯组(8)的一侧凸设有5个用于分隔所述电芯(81)的间隔块，所述间隔块的长度沿进料方向依次减少。

3.根据权利要求1所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述循环装载治具(41)朝向所述上料PPU机械手(3)的一侧设置有限位部(411)，所述限位部(411)的数量与所述电芯组(8)的所述电芯(81)数量相匹配；

所述环形循环治具装置(4)的环形导轨(42)垂直于环绕方向的两侧均滑动连接有至少一个滑轮(412)，所述滑轮(412)设置于所述循环装载治具(41)远离所述限位部(411)的一侧；

所述环形导轨(42)的内侧设置有用于驱动所述循环装载治具(41)沿所述环形导轨(42)方向移动的环形驱动模块(43)。

4.根据权利要求3所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述限位部(411)朝向装载状态时的所述电芯(81)的一侧为与所述电芯(81)相匹配的弧形。

5.根据权利要求1所述的x-ray检测设备，其特征在于，出料传送装置(7)包括用于承载所述电芯(81)的皮带、用于支撑所述皮带的主动轮和从动轮，所述主动轮与电机连接；

所述皮带的两侧设置有用于防止所述电芯(81)倒料的凸块。

6.根据权利要求1所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述上料PPU机械手(3)和所述下料PPU机械手(6)均包括用于抓取所述电芯(81)的气缸夹爪模块(92)和用于固定连接所述气缸夹爪模块(92)的连接座(93)；

所述气缸夹爪模块(92)的数量与所述电芯组(8)的所述电芯(81)数量相匹配；所述连接座(93)通过滑块滑轨模块(94)与安装板(95)滑动连接，所述安装板(95)远离所述滑块滑轨模块(94)的一侧设置有机械手电机(96)，所述机械手电机(96)驱动连接有用于带动所述连接座(93)移动的传动连杆(97)，所述传动连杆(97)与所述连接座(93)转动连接。

7.根据权利要求1所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述x-ray检测设备还包括机架(9)，所述机架(9)为方管焊接结构，所述机架(9)分别与所述进料传送装置(1)、所述上料PPU机械手(3)、所述环形循环治具装置(4)、所述x-ray成像系统(5)、所述下料PPU机械手(6)及所述出料传送装置(7)固定连接。

8.根据权利要求7所述的x-ray检测设备，其特征在于，所述机架(9)的开口处固定连接有封板(91)，所述封板(91)的中层为铅板，所述铅板两侧为冷轧钢板。

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