发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种电池电芯表面与极耳的检测机构,能够解决上述技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种电池电芯表面与极耳的检测机构,包括:升降结构、第一传输结构、第二传输结构、第一检测结构、第二检测结构以及第三检测结构,升降结构设置于第一传输结构与第二传输结构之间,第一检测结构、第二检测结构以及第三检测结构均靠近升降结构设置,其中第一传输结构用于将未检测的电池电芯水平传输至升降结构,升降结构用于升降第一传输结构所传输而来的电池电芯,电池电芯的一侧间隔设有第一极耳以及第二极耳,第一检测结构用于拍摄电池电芯的表面,第二检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的外侧面,第三检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的内侧面,第二传输结构用于水平传输完成检测的电池电芯。
优选的,第一检测结构包括第一视觉相机以及第二视觉相机,第一视觉相机与第二视觉相机两者上下间隔设置且均位于升降结构的一侧,第一视觉相机用于拍摄电池电芯的上表面,第二视觉相机用于拍摄电池电芯的下表面。
优选的,第一检测结构还包括第三视觉相机以及第四视觉相机,第三视觉相机与第四视觉相机两者上下间隔设置且均位于升降结构的相对另一侧,第三视觉相机用于拍摄电池电芯的上表面,第四视觉相机用于拍摄电池电芯的下表面。
优选的,第一检测结构还包括第一光源件、第二光源件、第三光源件以及第四光源件,第一光源件与第二光源件两者上下间隔设置且均位于升降结构的一侧,第三光源件与第四光源件两者上下间隔设置且均位于升降结构的相对另一侧,第一光源件与第三光源件均为朝向电池电芯的上表面照射,第二光源件与第四光源件均为朝向电池电芯的下表面照射。
优选的,第二检测结构包括第五视觉相机以及第六视觉相机,第五视觉相机与第六视觉相机两者均呈水平设置且位于升降结构的一侧,第五视觉相机用于拍摄第一极耳的外侧面,第六视觉相机用于拍摄第二极耳的外侧面。
优选的,第五视觉相机设置于第六视觉相机的上方。
优选的,第三检测结构包括第七视觉相机、第八视觉相机、第一棱镜以及第二棱镜,第一棱镜用于反射第一极耳的内侧面,第二棱镜用于反射第二极耳的内侧面,第七视觉相机用于拍摄第一棱镜的镜面,第八视觉相机用于拍摄第二棱镜的镜面。
优选的,第八视觉相机设置于第七视觉相机的上方。
优选的,升降结构的一侧设有固定台,固定台设有第一台面以及位于第一台面下方的第二台面,第五视觉相机、第八视觉相机以及第二棱镜间隔设置于第一台面上,第六视觉相机、第七视觉相机以及第一棱镜间隔设置于第二台面上,其中第五视觉相机与第八视觉相机两者的拍摄方向相互垂直,第六视觉相机与第七视觉相机两者的拍摄方向相互垂直。
优选的,第一台面上间隔设有第一水平滑动装置、第二水平滑动装置以及第三水平滑动装置,第五视觉相机设置于第一水平滑动装置上,第八视觉相机设置于第二水平滑动装置上,第二棱镜设置于第三水平滑动装置上;第二台面上间隔设有第四水平滑动装置、第五水平滑动装置以及第六水平滑动装置,第六视觉相机设置于第四水平滑动装置上,第七视觉相机设置于第五水平滑动装置上,第一棱镜设置于第六水平滑动装置上。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种电池电芯表面与极耳的检测机构,具备以下有益效果:通过设置第一检测结构用于拍摄位于升降结构上的电池电芯的表面,第二检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的外侧面,第三检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的内侧面,从而实现对电池电芯的表面、第一极耳、第二极耳两者的外侧面以及内侧面进行视觉检测,实现自动检测电池电芯的表面外观情况以及自动检测电池电芯的极耳的片数是否正确、极耳是否存在折叠情况等异常情况,本发明采用视觉检测代替人工识别,检测效率高,大大减少误检的情况发生,有效提高电池电芯产品的质量。
附图说明
图1为本发明一种电池电芯表面与极耳的检测机构的第一立体图;
图2为本发明一种电池电芯表面与极耳的检测机构的第二立体图;
图3为本发明的升降结构与第一检测结构的第一立体图;
图4为本发明的升降结构与第一检测结构的第二立体图;
图5为本发明的升降结构与第二检测结构的第一立体图;
图6为本发明的升降结构与第二检测结构的第二立体图;
图7为本发明的升降结构与第三检测结构的第一立体图;
图8为本发明的升降结构与第三检测结构的第二立体图;
图9为本发明的第三检测结构的局部结构立体图;
图10为本发明的升降结构的立体图;
图11为本发明的升降结构的局部结构立体图;
图12为本发明的第一传输结构、第二传输结构与升降结构的局部结构立体图;
图13为电池电芯的立体图。
图中标号为:201升降结构、202第一传输结构、203第二传输结构、204第一检测结构、205第二检测结构、206第三检测结构、207电池电芯、208第一极耳、209第二极耳、210第一极耳的外侧面、211第二极耳的外侧面、212第一极耳的内侧面、213第二极耳的内侧面、214电池电芯的上表面、301第一视觉相机、302第二视觉相机、303第三视觉相机、304第四视觉相机、305第一光源件、306第二光源件、307第三光源件、308第四光源件、309竖板、310第一链条、311第二链条、312第一转动杆、313第二转动杆、314电机、315支撑装置、316连接条、317支撑块、318滑块、319滑轮、320加强板、321挡板、322固定条、323第一固定件、324第二固定件、325第一检测结构各个光源件的照射方向、401第五视觉相机、402第六视觉相机、403固定台、404第一台面、405第二台面、406第一水平滑动装置、407第四水平滑动装置、408第五光源件、409第六光源件、501第七视觉相机、502第八视觉相机、503第一棱镜、504第二棱镜、505第二水平滑动装置、506第三水平滑动装置、507第五水平滑动装置、508第六水平滑动装置、509第七光源件、510第八光源件。
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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。
本发明一种电池电芯表面与极耳的检测机构包括:升降结构201、第一传输结构202、第二传输结构203、第一检测结构204、第二检测结构205以及第三检测结构206。升降结构201设置于第一传输结构202与第二传输结构203之间,第一检测结构204、第二检测结构205以及第三检测结构206均靠近升降结构201设置。
其中第一传输结构202用于将未检测的电池电芯207水平传输至升降结构201,升降结构201用于升降第一传输结构202所传输而来的电池电芯207,电池电芯207的一侧间隔设有第一极耳208以及第二极耳209,第一检测结构204用于拍摄电池电芯207的表面,第二检测结构205用于拍摄第一极耳208、第二极耳209两者的外侧面,第三检测结构206用于拍摄第一极耳208、第二极耳209两者的内侧面,第二传输结构203用于水平传输完成检测的电池电芯207。
本发明一种电池电芯表面与极耳的检测机构的工作原理为:第一传输结构202将未检测的电池电芯207水平传输至升降结构201,升降结构201将第一传输结构202所传输而来的电池电芯207升起,当升降结构201上的电池电芯207相应经过第一检测结构204、第二检测结构205以及第三检测结构206的拍摄范围时,第一检测结构204对应拍摄电池电芯207的表面,第二检测结构205对应拍摄第一极耳208、第二极耳209两者的外侧面,第三检测结构206对应拍摄第一极耳208、第二极耳209两者的内侧面,以对应获得各个拍摄图像;在拍摄完成之后,电池电芯207经升降结构201、第二传输结构203进行传输至其他位置。
应理解,第一检测结构204、第二检测结构205以及第三检测结构206为与图像处理器进行连接,以将各个拍摄图像发送至图像处理器进行视觉检测,从而检测识别第一检测结构204所拍摄的电池电芯207的表面是否存在凹痕、凸痕等瑕疵,检测识别第二检测结构205、第三检测结构206所拍摄的第一极耳208、第二极耳209的片数是否正确以及第一极耳208、第二极耳209是否存在折叠情况等异常情况:例如通过检测识别出第二检测结构所拍摄图像上各个极耳片,然后统计其数量,最后将统计数量与正常极耳片数量作对比则可得出检测结果;例如通过检测识别出第二检测结构所拍摄图像上极耳是否存在折叠部以得到对应的折叠情况检测结果;视觉检测即图像识别,其基于拍摄图像的检测识别原理为现有技术,本申请不作过多赘述。
与现有技术相比,本发明提供了一种电池电芯表面与极耳的检测机构,具备以下有益效果:通过设置第一检测结构用于拍摄位于升降结构上的电池电芯的表面,第二检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的外侧面,第三检测结构用于拍摄第一极耳、第二极耳两者的内侧面,从而实现对电池电芯的表面、第一极耳、第二极耳两者的外侧面以及内侧面进行视觉检测,实现自动检测电池电芯的表面外观情况以及自动检测电池电芯的极耳的片数是否正确、极耳是否存在折叠情况等异常情况,本发明采用视觉检测代替人工识别,检测效率高,大大减少误检的情况发生,有效提高电池电芯产品的质量。
具体的,第一检测结构204包括第一视觉相机301以及第二视觉相机302。第一视觉相机301与第二视觉相机302两者上下间隔设置且均位于升降结构201的一侧,第一视觉相机301用于拍摄电池电芯的上表面214,第二视觉相机302用于拍摄电池电芯的下表面。
此外,为了达到更好的视觉检测效果,第一检测结构204还包括第三视觉相机303以及第四视觉相机304,第三视觉相机303与第四视觉相机304两者上下间隔设置且均位于升降结构201的相对另一侧,第三视觉相机303用于拍摄电池电芯的上表面214,第四视觉相机304用于拍摄电池电芯的下表面。
为了使第一检测结构达到更好的拍摄效果,第一检测结构204还包括第一光源件305、第二光源件306、第三光源件307以及第四光源件308。第一光源件305与第二光源件306两者上下间隔设置且均位于升降结构的一侧,第三光源件307与第四光源件308两者上下间隔设置且均位于升降结构的相对另一侧,第一光源件305与第三光源件307均为朝向电池电芯的上表面214照射,第二光源件306与第四光源件308均为朝向电池电芯的下表面照射。第一光源件305用于为第一视觉相机301创造更好的拍摄光线环境,第二光源件306用于为第二视觉相机302创造更好的拍摄光线环境,第三光源件307用于为第三视觉相机303创造更好的拍摄光线环境,第四光源件308用于为第四视觉相机304创造更好的拍摄光线环境。附图中标号325所示为上述各个光源件的照射方向。上述第一光源件305、第二光源件306、第三光源件307以及第四光源件308具体可均为条形光源;上述各个光源件在位置上相比于上述各个视觉相机为更靠近电池电芯207。
具体的,第二检测结构205包括第五视觉相机401以及第六视觉相机402。第五视觉相机401与第六视觉相机402两者均呈水平设置且位于升降结构的一侧,第五视觉相机401用于拍摄第一极耳的外侧面210,第六视觉相机402用于拍摄第二极耳的外侧面211。
为了避免第五视觉相机401、第六视觉相机402两者之间出现拍摄干扰的情况发生,第五视觉相机401设置于第六视觉相机402的上方。
为了使第二检测结构达到更好的拍摄效果,本实施方式中第五视觉相机401与第六视觉相机402的前端分别设有第五光源件408、第六光源件409,从而为第五视觉相机401、第六视觉相机402创造更好的拍摄光线环境。
具体的,第三检测结构206包括第七视觉相机501、第八视觉相机502、第一棱镜503以及第二棱镜504。第一棱镜503用于反射第一极耳的内侧面212,第二棱镜504用于反射第二极耳的内侧面213,第七视觉相机501用于拍摄第一棱镜503的镜面,第八视觉相机502用于拍摄第二棱镜504的镜面,即实现第七视觉相机501能够拍摄第一极耳的内侧面212,第八视觉相机502能够拍摄第二极耳的内侧面213。第八视觉相机502设置于第七视觉相机501的上方。
为了使第三检测结构达到更好的拍摄效果,本实施方式中第七视觉相机501与第八视觉相机502的前端分别设有第七光源件509、第八光源件510,从而为第七视觉相机501、第八视觉相机502创造更好的拍摄光线环境。
下面对本实施方式的升降结构进行具体的描述。
本实施方式中,升降结构201包括两个竖板309、第一链条310、第二链条311、第一转动杆312、第二转动杆313、电机314以及支撑装置315。两个竖板309相对设置,第一转动杆312与第二转动杆313上下间隔于两个竖板309上,电机314设置于其中一竖板309上且与第一转动杆312的一端连接,第一链条310以及第二链条311两者的顶端间隔设置于第一转动杆312上,第一链条310以及第二链条311两者的底端间隔设置于第二转动杆313上,支撑装置315的两端分别设置于第一链条310以及第二链条311上。此外,本实施方式中两个竖板309之间设置有加强板320以提高装置的稳固性。
本实施方式的升降结构的工作原理为:电机314驱动第一转动杆312进行转动,即带动第一链条310、第二链条311以及第二转动杆313进行同步转动,也即第一链条310与第二链条311同步带动支撑装置315进行上升或下降,应理解支撑装置315能够沿着第一链条310、第二链条311的转动轨迹从升降结构的一侧运行到升降结构的相对另一侧。
具体的,支撑装置315包括连接条316、支撑块317以及两个滑块318。连接条316靠后侧的两端分别设置于第一链条310以及第二链条311上,两个滑块318分别设置于连接条316靠前侧的两端,滑块318设有滑轮319,支撑块317设置于连接条316上且位于两个滑块318之间。第一链条310、第二链条311带动连接条316进行升降,当滑块318呈竖直状态时其滑轮318在竖板309上滑动,支撑块317用于支撑电池电芯325;优选的,支撑块317的数量为多个,多个支撑块317间隔设置。此外,支撑装置315还设有挡板321以防止电池电芯207掉落。
进一步的,本实施方式中,竖板309的顶部设置有固定条322,固定条322远离竖板309的一端的底部设有第一固定件323以及第二固定件324,第二固定件324位于竖板309、第一固定件323之间;本实施方式中上述固定条322、第一固定件323以及第二固定件324三者的数量均为两个,第一视觉相机301与第二视觉相机302上下间隔设置于其中一第一固定件323上,第一光源件305与第二光源件306上下间隔设置于其中一第二固定件324上,第三视觉相机303与第四视觉相机304上下间隔设置于另一第一固定件323上,第三光源件307与第四光源件308上下间隔设置于另一第二固定件324上。当然,在其他实施方式中,也可将检测结构设置于升降结构的中部等其他位置或采用其他固定结构,此处不作过多限制。
此外,升降结构的一侧设有固定台403,固定台403设有第一台面404以及位于第一台面404下方的第二台面405,第五视觉相机401、第八视觉相机502以及第二棱镜504间隔设置于第一台面404上,第六视觉相机402、第七视觉相机501以及第一棱镜503间隔设置于第二台面405上,其中第五视觉相机401与第八视觉相机502两者的拍摄方向相互垂直,第六视觉相机402与第七视觉相机501两者的拍摄方向相互垂直。
为了便于调节各个检测结构的位置,本实施方式中,第一台面404上间隔设有第一水平滑动装置406、第二水平滑动装置505以及第三水平滑动装置506,第五视觉相机401设置于第一水平滑动装置406上,第八视觉相机502设置于第二水平滑动装置505上,第二棱镜504设置于第三水平滑动装置506上;第二台面405上间隔设有第四水平滑动装置407、第五水平滑动装置507以及第六水平滑动装置508,第六视觉相机402设置于第四水平滑动装置407上,第七视觉相机501设置于第五水平滑动装置507上,第一棱镜503设置于第六水平滑动装置508上。上述各个水平滑动装置可为电动滑台或者气缸等装置,此处不作过多限制。
为了提高检测效率,本实施方式中支撑装置315的数量为多个,多个支撑装置315间隔设置于第一链条310、第二链条311上;不同支撑装置315的支撑块317数量可不相同。当然在其他实施方式中,也可将升降结构设置为采用气缸等其他能够实现电池电芯207升降的结构形式,此处不作过多限制。
本实施方式中,第一传输结构202、第二传输结构203均包括三个间隔设置的传输带,各个传输带与升降结构201的上述各个支撑块317间隔设置。此外,第一传输结构202上方可设置一定位相机,用于对第一传输结构202上的电池电芯207进行拍摄,以对电池电芯207进行视觉定位。
本实施方式电池电芯表面与极耳的检测机构的工作原理为:第一传输结构202将未检测的电池电芯207水平传输至升降结构201的一侧,支撑装置315的支撑块317位于电池电芯207的下方,控制支撑块317升起以将第一传输结构202上的电池电芯207承载于支撑块317上;通过支撑装置315将电池电芯207升起,电池电芯207在升降结构一侧升起的过程中,第六视觉相机402、第七视觉相机501、第五视觉相机401、第八视觉相机502、第二视觉相机302、第一视觉相机301对电池电芯207进行拍摄,在第一视觉相机301拍摄完成后,支撑装置315继续上升以从升降结构的一侧运行到升降结构的相对另一侧(在此运行过程中支撑装置315会发生正反面的翻转,若电池电芯207继续放置于支撑装置315上则会导致其从支撑装置315上掉落),因此在第一视觉相机301拍摄完成后可通过一机械手抓取支撑装置315上的电池电芯207,待支撑装置315运行到位于第三视觉相机303、第四视觉相机304所在的拍摄范围的高度后,机械手将电池电芯207重新放置于支撑装置315上,以使得第三视觉相机303、第四视觉相机304分别对电池电芯207的上表面及下表面进行拍摄,完成拍摄之后控制支撑装置315向下降落,以将完成检测的电池电芯207传输至第二传输结构203上;第二传输结构203将电池电芯207进行水平传输。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。