CN114111630A - 一种电芯圆柱度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种电芯圆柱度检测装置。检测装置包括光源、相机、控制器、装置本体、升降单元和旋转单元，旋转单元滑动设置在升降单元上；旋转单元包括连接板、驱动件、第一夹持组件、第二夹持组件、旋转电机和旋转轴，旋转轴设置在旋转电机的输出端，旋转轴上套设有至少一个动力辊，连接板滑动设置在升降单元上；驱动件驱动第一夹持组件和第二夹持组件开合；第一夹持组件包括第一夹持部，第二夹持组件包括第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部夹持电芯；升降单元驱动旋转单元移动至预设高度，光源照射电芯上，动力辊带动电芯转动，相机拍摄电芯并传输至控制器，控制器判定电芯的圆柱度参数，快速有效地完成检测。

Description

一种电芯圆柱度检测装置

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种电芯圆柱度检测装置。

背景技术

目前市场上还不存在针对电池裸电芯的圆柱度检测机构，不存在的原因是目前市场上使用的圆柱形锂电池基本为小型民用的圆柱电池，所以对圆柱度的要求并不高。

近年来，随着动力市场对电池的性能要求越来越高，大尺寸圆柱电池由于其自身的性能优势需求也越来越多，由于其应用场景更多的为动力市场，因此对电芯的各方面要求都比较高，除了常规的外观尺寸，同时对圆柱度等形位尺寸也有要求，因此需要一种专门的检测机构用于圆柱电池裸电芯的圆柱度检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芯圆柱度检测装置，实现了对电芯圆柱度快速有效地检测。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电芯圆柱度检测装置，包括光源、相机、控制器、装置本体以及设置在所述装置本体上的升降单元和旋转单元，所述升降单元、所述旋转单元、所述相机均与所述控制器电连接，所述旋转单元滑动设置在所述升降单元上；

所述旋转单元包括连接板、驱动件、第一夹持组件、第二夹持组件、旋转电机和旋转轴，所述旋转轴设置在所述旋转电机的输出端，所述旋转轴上套设有至少一个动力辊，所述连接板滑动设置在所述升降单元上；

所述驱动件安装在所述连接板上，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件均设置在所述驱动件的输出端，所述驱动件用于驱动所述第一夹持组件和所述第二夹持组件开合；

所述第一夹持组件包括第一夹持部，所述第二夹持组件包括第二夹持部，所述升降单元驱动所述旋转单元下降至第一预设高度，所述第一夹持部和所述第二夹持部协同作用抬起所述电芯并承托所述电芯；

所述升降单元驱动所述旋转单元上升至第二预设高度，所述光源照射至所述电芯上，所述动力辊与所述电芯接触并带动所述电芯转动，所述相机用于拍摄所述电芯转动状态的照片并传输至所述控制器，所述控制器根据预设算法判定所述电芯的圆柱度参数。

优选地，所述第一夹持组件还包括第一滚轮，所述第一滚轮设置在所述第一夹持部上；

所述第二夹持组件还包括第二滚轮，所述第二滚轮设置在所述第二夹持部上；

所述电芯分别与所述第一滚轮、所述第二滚轮转动接触。

优选地，所述第一夹持部和所述第二夹持部与所述电芯接触的区域为曲面状。

优选地，所述第一夹持组件包括第一过渡件，所述第二夹持组件包括第二过渡件；

所述第一过渡件包括第一斜面，所述第一夹持部滑动设置在所述第一斜面上；

所述第二过渡件包括第二斜面，所述第二夹持部滑动设置在所述第二斜面上。

优选地，所述第一过渡件上设置有第一槽孔，所述第二过渡件上设置有第二槽孔；

所述旋转单元还包括滑动杆，所述滑动杆滑动设置在所述第一槽孔和所述第二槽孔内；

所述第一夹持部和所述第二夹持部均套设在所述滑动杆上。

优选地，所述升降单元包括升降电机、滚轴和轴承，所述滚轴设置在所述升降电机的输出端，所述轴承套设在所述滚轴上，所述连接板设置在所述轴承上，所述升降电机驱动所述轴承在所述滚轴上运动。

优选地，所述升降单元还包括滑轨和滑块，所述滑轨设置在所述装置本体上，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，所述连接板设置在所述滑块上。

优选地，所述旋转轴转动设置在所述连接板上。

优选地，所述连接板包括垂直于所述滑轨的悬挂板以及平行于所述滑轨的加强板，所述驱动件安装在所述悬挂板上，所述旋转轴的一端转动设置在所述加强板上。

优选地，所述驱动件为伸缩气缸。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

所述升降单元先驱动旋转单元下降至预设高度，所述第一夹持部和所述第二夹持部用于夹持所述电芯。所述升降单元再驱动所述旋转单元上升至预设高度，在预设高度设置有光源和相机，旋转电机驱动旋转轴转动，所述旋转轴上的动力辊与所述电芯接触并带动所述电芯转动。相机拍摄到电芯转动状态的照片并传输至控制器，控制器检测照片中电芯边缘的尺寸变化，根据预设程序计算分析获取电芯圆柱度参数。实现了对电芯圆柱度快速有效地检测。

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。

图1为本发明实施例提供的电芯圆柱度检测装置结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的电芯圆柱度检测装置结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的电芯圆柱度检测装置结构局部爆炸示意图；

图4为本发明实施例提供的旋转单元局部爆炸示意图。

图示说明：连接板11、驱动件12、第一夹持组件13、第二夹持组件14、旋转电机15、旋转轴16、滑动杆17；

悬挂板111、加强板112；

第一夹持部131、第一滚轮132、第一过渡件133；

第二夹持部141、第二滚轮142、第二过渡件143；

升降电机21、滚轴22、轴承23、滑轨24；

光源3、相机4、电芯5、装置本体6。

具体实施方式

为使得本发明的目的、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，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。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

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。

请参阅图1至4，一种电芯圆柱度检测装置，检测装置包括升降单元、旋转单元、光源3、相机4、控制器、装置本体6，升降单元和旋转单元设置在装置本体6上。升降单元、旋转单元、相机4均与控制器电连接，旋转单元滑动设置在升降单元上，升降单元可以驱动旋转单元上下升降并移动至预设高度。本实施例的相机4为CCD相机。CCD相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击的特性。

旋转单元包括连接板11、驱动件12、第一夹持组件13、第二夹持组件14、旋转电机15和旋转轴16。连接板11滑动设置在升降单元上。旋转轴16设置在旋转电机15的输出端。

驱动件12安装在连接板11上，第一夹持组件13和第二夹持组件14均设置在驱动件12的输出端，驱动件12驱动第一夹持组件13和第二夹持组件14开或合。本实施例中驱动件12为伸缩气缸。

第一夹持组件13包括第一夹持部131，第二夹持组件14包括第二夹持部141。当旋转单元下降至输送带上方的第一预设高度时，第一夹持部131和第二夹持部141打开，第一夹持部131和第二夹持部141协同作用将输送带上的电芯5抬起到第一夹持部131和第二夹持部141上，同时第一夹持部131和第二夹持部141关合，第一夹持部131和第二夹持部141继续承托电芯5。

升降单元再驱动旋转单元上升至第二预设高度，旋转轴16上套设有至少一个动力辊，旋转电机15驱动旋转轴16转动，动力辊与电芯5接触并带动电芯5转动。光源3照射至电芯5上，相机4用于拍摄电芯5转动状态的照片并传输至控制器。控制器检测照片中电芯边缘的尺寸变化，根据预设程序计算分析获取电芯5圆柱度参数，并判断该电芯5的圆柱度数据是否合格。

检测装置通过升降单元驱动旋转单元下降抓取电芯，再驱动旋转单元上升至第二预设高度，以使得光源3照射到电芯5上。同时相机4拍摄电芯5转动状态的照片，控制器判定之后再将电芯5放回输送带。实现了对电芯5圆柱度快速有效地检测。

进一步地，第一夹持部131和第二夹持部141与电芯5接触的区域为曲面状。电芯5转动时，曲面状结构有效减小转动过程中对电芯5的摩擦。

在一个可选的实施方式中，第一夹持组件13还包括第一滚轮132，第一滚轮132设置在第一夹持部131上。第二夹持组件14还包括第二滚轮142，第二滚轮142设置在第二夹持部141上。

电芯分别与第一滚轮132、第二滚轮142转动接触。第一滚轮132、第二滚轮142承托电芯5。电芯5转动时同时带动第一滚轮132、第二滚轮142转动，能够减小转动过程中对电芯5的摩擦。

伸缩气缸行程固定，第一夹持部131和第二夹持部141之间开合尺寸是固定的，因此检测装置只能针对固定直径的电芯5进行夹持并检测。为了提升检测装置的利用率，在一个可选的实施方式中，第一夹持组件13中增加第一过渡件133，第二夹持组件14中增加第二过渡件143。

第一过渡件133包括第一斜面，第一夹持部131滑动设置在第一斜面上。第二过渡件143包括第二斜面，第二夹持部141滑动设置在第二斜面上。

伸缩气缸作用在第一过渡件133和第二过渡件143上，由此带动第一夹持部131和第二夹持部141之间开合。再分别调节第一夹持部131在第一斜面上的位置，第二夹持部141在第二斜面上的位置，由此改变第一夹持部131和第二夹持部141之间开合的尺寸，使得检测装置能够针对不同直径的电芯5进行夹持和检测。

进一步地，第一过渡件133上设置有第一槽孔，第二过渡件143上设置有第二槽孔。旋转单元还包括滑动杆17，滑动杆17滑动设置在第一槽孔和第二槽孔内。

第一夹持部131和第二夹持部141上均开设通孔，第一夹持部131和第二夹持部141均套设在滑动杆17上。通过滑动杆17在第一槽孔和第二槽孔内滑动，从而带动第一夹持部131和第二夹持部141移动。

在一个可选的实施方式中，升降单元包括升降电机21、滚轴22和轴承23，滚轴22设置在升降电机21的输出端，轴承23套设在滚轴22上，连接板11设置在轴承23上。

升降电机21驱动轴承23在滚轴22上运动，从而驱动连接板11运动。本实施例中，旋转轴16转动设置在连接板11上。可选的，旋转电机15设置在连接板11上，旋转轴16不接触连接板11。

进一步地，升降单元还包括滑轨24和滑块，滑轨24设置在装置本体6上，滑块滑动设置在滑轨24上，连接板11设置在滑块上。

本实施例中，连接板11包括垂直于滑轨24的悬挂板111以及平行于滑轨24的加强板112，驱动件12安装在悬挂板111上，旋转轴16的一端转动设置在连接板11上，另一端转动设置在加强板112上。加强板112的设置能够增强检测装置的整体稳固性。

综上，本实施例的圆柱度检测装置包括升降单元和旋转单元，升降单元的作用是用于驱动旋转单元升降以便抓取电芯5并上升至预设高度。在预设高度设置有光源3和相机4，旋转单元的作用是在抓取到电芯5后，动力辊与电芯5接触并带动电芯5转动，配合光源3和相机4，相机4拍摄到电芯5转动状态的照片并传输至控制器，控制器检测照片中电芯边缘的尺寸变化，根据预设程序计算分析获取电芯5圆柱度参数。整个检测过程高效准确。

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 (10)

1.一种电芯圆柱度检测装置，其特征在于，包括光源(3)、相机(4)、控制器、装置本体(6)以及设置在所述装置本体(6)上的升降单元和旋转单元，所述升降单元、所述旋转单元、所述相机(4)均与所述控制器电连接，所述旋转单元滑动设置在所述升降单元上；

所述旋转单元包括连接板(11)、驱动件(12)、第一夹持组件(13)、第二夹持组件(14)、旋转电机(15)和旋转轴(16)，所述旋转轴(16)设置在所述旋转电机(15)的输出端，所述旋转轴(16)上套设有至少一个动力辊，所述连接板(11)滑动设置在所述升降单元上；

所述驱动件(12)安装在所述连接板(11)上，所述第一夹持组件(13)和所述第二夹持组件(14)均设置在所述驱动件(12)的输出端，所述驱动件(12)用于驱动所述第一夹持组件(13)和所述第二夹持组件(14)开合；

所述第一夹持组件(13)包括第一夹持部(131)，所述第二夹持组件(14)包括第二夹持部(141)，所述升降单元驱动所述旋转单元下降至第一预设高度，所述第一夹持部(131)和所述第二夹持部(141)协同作用抬起所述电芯(5)并承托所述电芯(5)；

所述升降单元驱动所述旋转单元上升至第二预设高度，所述光源(3)照射至所述电芯(5)上，所述动力辊与所述电芯(5)接触并带动所述电芯(5)转动，所述相机(4)用于拍摄所述电芯(5)转动状态的照片并传输至所述控制器，所述控制器根据预设算法判定所述电芯(5)的圆柱度参数。

2.根据权利要求1所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述第一夹持组件(13)还包括第一滚轮(132)，所述第一滚轮(132)设置在所述第一夹持部(131)上；

所述第二夹持组件(14)还包括第二滚轮(142)，所述第二滚轮(142)设置在所述第二夹持部(141)上；

所述电芯(5)分别与所述第一滚轮(132)、所述第二滚轮(142)转动接触。

3.根据权利要求1所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述第一夹持部(131)和所述第二夹持部(141)与所述电芯(5)接触的区域为曲面状。

4.根据权利要求1所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述第一夹持组件(13)还包括第一过渡件(133)，所述第二夹持组件(14)还包括第二过渡件(143)；

所述第一过渡件(133)包括第一斜面，所述第一夹持部(131)滑动设置在所述第一斜面上；

所述第二过渡件(143)包括第二斜面，所述第二夹持部(141)滑动设置在所述第二斜面上。

5.根据权利要求4所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述第一过渡件(133)上设置有第一槽孔，所述第二过渡件(143)上设置有第二槽孔；

所述旋转单元还包括滑动杆(17)，所述滑动杆(17)滑动设置在所述第一槽孔和所述第二槽孔内；

所述第一夹持部(131)和所述第二夹持部(141)均套设在所述滑动杆(17)上。

6.根据权利要求1所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述升降单元包括升降电机(21)、滚轴(22)和轴承(23)，所述滚轴(22)设置在所述升降电机(21)的输出端，所述轴承(23)套设在所述滚轴(22)上，所述连接板(11)设置在所述轴承(23)上，所述升降电机(21)驱动所述轴承(23)在所述滚轴(22)上运动。

7.根据权利要求6所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述升降单元还包括滑轨(24)和滑块，所述滑轨(24)设置在所述装置本体(6)上，所述滑块滑动设置在所述滑轨(24)上，所述连接板(11)设置在所述滑块上。

8.根据权利要求6所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述旋转轴(16)转动设置在所述连接板(11)上。

9.根据权利要求7所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述连接板(11)包括垂直于所述滑轨(24)的悬挂板(111)以及平行于所述滑轨(24)的加强板(112)，所述驱动件(12)安装在所述悬挂板(111)上，所述旋转轴(16)的一端转动设置在所述加强板(112)上。

10.根据权利要求1所述的电芯圆柱度检测装置，其特征在于，所述驱动件(12)为伸缩气缸。

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