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检测装置,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:一种电池电芯检测装置,包括:上料机械手、下料机械手、第一过渡机械手、第二过渡机械手、第一传输结构、第二传输结构、第三传输结构、第一升降结构、第二升降结构、第一检测结构、第二检测结构以及第三检测结构,第一传输结构与第三传输结构平行设置,上料机械手靠近第一传输结构的入口侧设置,下料机械手靠近第三传输结构的出口侧设置,第一升降结构靠近第一传输结构的出口侧设置,第二升降结构靠近第三传输结构的入口侧设置,第二传输结构位于第一传输结构、第三传输结构的上方,第二传输结构的入口侧靠近第一升降结构设置,第二传输结构的出口侧靠近第二升降结构设置,第一过渡机械手靠近第二传输结构的入口侧、第一升降结构设置,第二过渡机械手靠近第二传输结构的出口侧、第二升降结构设置,第一检测结构靠近第一升降结构设置,第二检测结构靠近第二传输结构设置,第三检测结构靠近第二升降结构设置;上料机械手用于将待检测的电池电芯上料到第一传输结构的入口侧,电池电芯的一侧间隔设有第一极耳以及第二极耳,第一传输结构用于将电池电芯水平传输至第一升降结构,第一升降结构用于将电池电芯升起,第一检测结构用于拍摄位于第一升降结构上电池电芯的第一极耳的内侧面以及第二极耳的外侧面,第一过渡机械手用于将电池电芯从第一升降结构过渡至第二传输结构的入口侧,第二传输结构用于水平传输电池电芯,第二检测结构用于拍摄位于第二传输结构上的电池电芯的表面,第二过渡机械手用于将电池电芯从第二传输结构的出口侧过渡至第二升降结构,第二升降结构用于降落电池电芯,第三检测结构用于拍摄位于第二升降结构上电池电芯的第一极耳的外侧面以及第二极耳的内侧面,第三传输结构用于水平传输第二升降结构所降落而至的电池电芯,下料机械手用于对位于第三传输结构出口侧的电池电芯进行下料。
优选的,电池电芯检测装置的数量为两个,两个电池电芯检测装置呈轴对称设置。
优选的,第一检测结构包括第一视觉相机、第二视觉相机以及第一棱镜,第一视觉相机与第二视觉相机两者均位于第一升降结构的一侧,第一视觉相机与第二视觉相机两者的拍摄方向相互垂直,第一棱镜设置于第一视觉相机的前方,第一棱镜的镜面用于反射第一极耳的内侧面,第一视觉相机用于拍摄第一棱镜的镜面,第二视觉相机用于拍摄第二极耳的外侧面。
优选的,第一视觉相机设置于第二视觉相机的上方。
优选的,第二检测结构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分别位于第二传输结构的两侧,第三视觉相机与第四视觉相机均用于拍摄电池电芯的上表面。
优选的,第二检测结构还包括第五视觉相机以及第六视觉相机,第五视觉相机设置于第三视觉相机的下方,第六视觉相机设置于第四视觉相机的下方,第五视觉相机与第六视觉相机均用于拍摄电池电芯的下表面。
优选的,第二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,第一光源件与第三光源件两者上下间隔设置且均位于第二传输结构的一侧,第二光源件与第四光源件两者上下间隔设置且均位于第二传输结构的另一侧,第一光源件与第二光源件均为朝向电池电芯的上表面照射,第三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,第三检测结构包括第七视觉相机、第八视觉相机以及第二棱镜,第七视觉相机与第八视觉相机两者均位于第二升降结构的一侧,第七视觉相机与第八视觉相机两者的拍摄方向相互垂直,第二棱镜设置于第七视觉相机的前方,第二棱镜的镜面用于反射第二极耳的内侧面,第七视觉相机用于拍摄第二棱镜的镜面,第八视觉相机用于拍摄第一极耳的外侧面。
优选的,第七视觉相机设置于第八视觉相机的上方。
优选的,第一升降结构包括两个竖板、第一链条、第二链条、第一转动杆、第二转动杆、电机以及支撑装置,两个竖板相对设置,第一转动杆与第二转动杆上下间隔于两个竖板上,电机设置于其中一竖板上且与第一转动杆的一端连接,第一链条以及第二链条两者的顶端间隔设置于第一转动杆上,第一链条以及第二链条两者的底端间隔设置于第二转动杆上,支撑装置的两端分别设置于第一链条以及第二链条上。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种电池电芯检测装置,具备以下有益效果:(1)通过设置第二检测结构用于拍摄位于第二传输结构上的电池电芯的表面,第一检测结构用于拍摄位于第一升降结构上电池电芯的第一极耳的内侧面以及第二极耳的外侧面,第三检测结构用于拍摄位于第二升降结构上电池电芯的第一极耳的外侧面以及第二极耳的内侧面,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均进行视觉检测,即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;(2)通过设置上料机械手、下料机械手、第一过渡机械手、第二过渡机械手、第一传输结构、第二传输结构、第三传输结构,实现电池电芯上料、传输以及下料全过程的自动运输,进一步提高检测效率。
附图说明
图1为本发明一种电池电芯检测装置的第一立体图;
图2为本发明一种电池电芯检测装置的第二立体图;
图3为本发明包括有两个电池电芯检测装置的立体图;
图4为本发明的第一升降结构、第一传输结构、第一检测结构、上料机械手以及第一过渡机械手的立体图;
图5为本发明的第一升降结构、第二升降结构、第一检测结构以及第三检测结构的第一立体图;
图6为本发明的第一升降结构、第二升降结构、第一检测结构以及第三检测结构的第二立体图;
图7为本发明的第一升降结构以及第一检测结构的第一立体图;
图8为本发明的第一升降结构以及第一检测结构的第二立体图;
图9为本发明的第一升降结构的第一立体图;
图10为本发明的第一升降结构的第二立体图;
图11为本发明的第一升降结构的支撑装置的立体图;
图12为本发明的第一视觉相机与第一棱镜的立体图;
图13为电池电芯的立体图;
图14为本发明的第二传输结构、第二检测结构、第一过渡机械手以及第二过渡机械手的立体图;
图15为本发明的第二传输结构与第二检测结构的立体图;
图16为本发明的第二检测结构的立体图。
图中标号为:101第一升降结构、102第二升降结构、103第一传输结构、104第二传输结构、105第三传输结构、106第一检测结构、107第二检测结构、108第三检测结构、109上料机械手、110下料机械手、111第一过渡机械手、112第二过渡机械手、113固定台、114固定架、115电池电芯、116第一极耳、117第二极耳、118第一极耳的内侧面、119第二极耳的外侧面、120第一极耳的外侧面、201第一视觉相机、202第二视觉相机、203第一棱镜、204第一固定板、205第二固定板、206第三固定板、207水平滑动装置、208第五光源件、209第七视觉相机、210第八视觉相机、211第二棱镜、301竖板、302第一链条、303第二链条、304第一转动杆、305第二转动杆、306电机、307支撑装置、308连接条、309支撑块、310滑块、311滑轮、312滑板、313挡板、314加强板、315底板、701第三视觉相机、702第四视觉相机、703第五视觉相机、704第六视觉相机、705第一光源件、706第二光源件、707第三光源件、708第四光源件、709第一固定杆、710第二固定杆、711顶板、712第一固定装置、713第二固定装置、714第三固定装置、715第四固定装置、716通孔、717定位相机、718第二检测结构各个光源件的照射方向。
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检测装置包括:上料机械手109、下料机械手110、第一过渡机械手111、第二过渡机械手112、第一传输结构103、第二传输结构104、第三传输结构105、第一升降结构101、第二升降结构102、第一检测结构106、第二检测结构107以及第三检测结构108。第一传输结构103与第三传输结构105平行设置,上料机械手109靠近第一传输结构103的入口侧设置,下料机械手110靠近第三传输结构105的出口侧设置,第一升降结构101靠近第一传输结构103的出口侧设置,第二升降结构102靠近第三传输结构105的入口侧设置,第二传输结构104位于第一传输结构103、第三传输结构105的上方,第二传输结构104的入口侧靠近第一升降结构101设置,第二传输结构104的出口侧靠近第二升降结构102设置,第一过渡机械手111靠近第二传输结构104的入口侧、第一升降结构101设置,第二过渡机械手112靠近第二传输结构104的出口侧、第二升降结构102设置,第一检测结构106靠近第一升降结构101设置,第二检测结构107靠近第二传输结构104设置,第三检测结构108靠近第二升降结构102设置。
其中,上料机械手109用于将待检测的电池电芯115上料到第一传输结构103的入口侧,电池电芯115的一侧间隔设有第一极耳116以及第二极耳117,第一传输结构103用于将电池电芯115水平传输至第一升降结构101,第一升降结构101用于将电池电芯115升起,第一检测结构106用于拍摄位于第一升降结构101上电池电芯的第一极耳的内侧面118以及第二极耳的外侧面119,第一过渡机械手111用于将电池电芯115从第一升降结构101过渡至第二传输结构104的入口侧,第二传输结构104用于水平传输电池电芯115,第二检测结构107用于拍摄位于第二传输结构104上的电池电芯的表面,第二过渡机械手112用于将电池电芯115从第二传输结构104的出口侧过渡至第二升降结构102,第二升降结构102用于降落电池电芯115,第三检测结构108用于拍摄位于第二升降结构102上电池电芯的第一极耳的外侧面120以及第二极耳的内侧面,第三传输结构105用于水平传输第二升降结构102所降落而至的电池电芯115,下料机械手110用于对位于第三传输结构105出口侧的电池电芯115进行下料。
本发明一种电池电芯检测装置的工作原理为:上料机械手109将待检测的电池电芯115上料到第一传输结构103上,第一传输结构103将电池电芯115水平传输至第一升降结构101,第一升降结构101将第一传输结构103所传输而来的电池电芯115升起;当第一升降结构101上的电池电芯115相应经过第一检测结构106的拍摄范围时,第一检测结构106对应拍摄第一极耳的内侧面118以及第二极耳的外侧面119,以对应获得各个拍摄图像;进一步的,第一过渡机械手111将第一升降结构101上的电池电芯115抓取至第二传输结构104进行传输,当电池电芯115经过第二检测结构107的拍摄范围时,第二检测结构107拍摄电池电芯115的表面;进一步的,第二过渡机械手112将第二传输结构104上的电池电芯115抓取至第二升降结构102,第二升降结构102降落电池电芯115,当电池电芯115经过第三检测结构108的拍摄范围时,第三检测结构108拍摄第一极耳的外侧面120以及第二极耳117的内侧面;之后第二升降结构102将完成检测的电池电芯115降落至第三传输结构105,第三传输结构105水平传输第二升降结构102所降落而至的电池电芯115,下料机械手110对位于第三传输结构105出口侧的电池电芯115进行下料。
第一检测结构106、第二检测结构107以及第三检测结构108均包括有用于拍摄的视觉相机,视觉相机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,从而检测识别第二检测结构107所拍摄的电池电芯115的表面是否存在凹痕、凸痕等瑕疵,检测识别第一检测结构106、第三检测结构108所拍摄的第一极耳116、第二极耳117的片数是否正确、第一极耳116、第二极耳117是否存在折叠等异常情况:例如通过检测识别出第一检测结构106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一检测结构106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检测装置,具备以下有益效果:(1)通过设置第二检测结构用于拍摄位于第二传输结构上的电池电芯的表面,第一检测结构用于拍摄位于第一升降结构上电池电芯的第一极耳的内侧面以及第二极耳的外侧面,第三检测结构用于拍摄位于第二升降结构上电池电芯的第一极耳的外侧面以及第二极耳的内侧面,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均进行视觉检测,即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;(2)通过设置上料机械手、下料机械手、第一过渡机械手、第二过渡机械手、第一传输结构、第二传输结构、第三传输结构,实现电池电芯上料、传输以及下料全过程的自动运输,进一步提高检测效率。
优选的,上述电池电芯检测装置的数量为两个,两个电池电芯检测装置呈轴对称设置,可实现电池电芯的双通道检测,进一步提高电池电芯的检测效率。
下面对本实施方式的第一检测结构106以及第一升降结构101进行具体描述。
第一检测结构106包括第一视觉相机201、第二视觉相机202以及第一棱镜203,第一视觉相机201与第二视觉相机202两者均位于第一升降结构101的一侧,第一视觉相机201与第二视觉相机202两者的拍摄方向相互垂直,第一棱镜203设置于第一视觉相机201的前方,第一棱镜203的镜面用于反射第一极耳的内侧面118,第一视觉相机201用于拍摄第一棱镜203的镜面,第二视觉相机202用于拍摄第二极耳的外侧面119。可以理解,通过设置第一棱镜203用于反射第一极耳的内侧面118且第一视觉相机201用于拍摄第一棱镜203的镜面,即实现第一视觉相机201能够拍摄第一极耳的内侧面118。
本实施方式中,第一升降结构101包括:两个竖板301、第一链条302、第二链条303、第一转动杆304、第二转动杆305、电机306以及支撑装置307。两个竖板301相对设置,第一转动杆304与第二转动杆305上下间隔于两个竖板301上,电机306设置于其中一竖板301上且与第一转动杆304的一端连接,第一链条302以及第二链条303两者的顶端间隔设置于第一转动杆304上,第一链条302以及第二链条303两者的底端间隔设置于第二转动杆305上,支撑装置307的两端分别设置于第一链条302以及第二链条303上。
本实施方式的第一升降结构101的工作原理为:电机306驱动第一转动杆304进行转动,即带动第一链条302、第二链条303以及第二转动杆305进行同步转动,也即第一链条302与第二链条303同步带动支撑装置307进行上升或下降,电池电芯316为放置于支撑装置307上。应理解支撑装置307能够沿着第一链条302、第二链条303的转动轨迹从第一升降结构101的一侧运行到第一升降结构的相对另一侧。
具体的,支撑装置307包括连接条308、支撑块309以及两个滑块310。连接条308靠后侧的两端分别设置于第一链条302以及第二链条303上,两个滑块310分别设置于连接条308靠前侧的两端,滑块310设有滑轮311,支撑块309设置于连接条308上且位于两个滑块310之间。此外,两个竖板301的一侧均设有滑板312;优选的,滑轮311的数量为多个,多个滑轮311呈两列分布于滑块310上,两列滑轮311位于滑板312的两侧,滑轮311在滑板312上滑动。连接条308的后侧设有挡板313,挡板313用于阻挡电池电芯316。优选的,支撑块309的数量为多个,多个支撑块309间隔设置。
此外为了提高第一升降结构101的稳固性,两个竖板301之间设置有加强板314;优选的,加强板314的数量为多个,多个加强板314上下间隔设置。
本实施方式中第一升降结构101还包括底板315,两个竖板301的底部设置于该底板315上。
本实施方式中,第一视觉相机201设置于第二视觉相机202的上方。具体的,本实施方式还包括第一固定板204、第二固定板205以及第三固定板206。第一固定板204的一端设置于第一升降结构上,第二固定板205的一端设置于第一固定板204的一侧,第三固定板206的顶端设置于第一固定板204的另一侧,第一视觉相机201与第一棱镜203设置于第二固定板205上,第二视觉相机202设置于第三固定板206上。进一步的,第二固定板205上设有水平滑动装置207,第一棱镜203设置于该水平滑动装置207上以实现调整第一棱镜203的位置,水平滑动装置207具体可为气缸滑块装置或者电动滑台等。本实施方式中,第一固定板204具体为设置于其中一竖板301的中部位置,当然也可将第一固定板204设置于靠近竖板301的顶部等其他位置,此处不作过多限制。
可以理解,当第一传输结构103将待检测的电池电芯115水平传输至第一升降结构101的一侧,控制第一升降结构101的支撑块317升起以将第一传输结构103上的电池电芯115承载于支撑块317上;第一升降结构101的支撑装置307将待检测的电池电芯115向上抬升,在将电池电芯115抬升经过第二视觉相机202的拍摄范围时,第二视觉相机202对电池电芯的第二极耳的外侧面119进行拍摄;电池电芯的第一极耳116进一步经过第一棱镜203的镜面反射范围,第一视觉相机201对应拍摄第一棱镜203的镜面,以获得第一极耳的内侧面118的拍摄图像。
本实施方式还设置有固定台113,第一升降结构101与第二升降结构102左右间隔设置于固定台113上。为进一步提高稳固性,第一升降结构101与第二升降结构102两者均设有固定架114。本实施方式中,第二升降结构102与第一升降结构101两者的结构相同;当然在其他实施方式中,也可将第一升降结构101、第二升降结构102设置为采用气缸等其他能够实现电池电芯115升降的结构形式,此处不作过多限制。
第三检测结构108包括第七视觉相机209、第八视觉相机210以及第二棱镜211,第七视觉相机209与第八视觉相机210两者均位于第二升降结构102的一侧,第七视觉相机209与第八视觉相机210两者的拍摄方向相互垂直。第二棱镜211设置于第七视觉相机209的前方,第二棱镜211的镜面用于反射第二极耳117的内侧面,第七视觉相机209用于拍摄第二棱镜211的镜面,与上述第一检测结构的第一视觉相机201同理,第七视觉相机209能够拍摄第二极耳117的内侧面。第八视觉相机210用于拍摄第一极耳的外侧面120。第七视觉相机209设置于第八视觉相机210的上方。第七视觉相机209与第八视觉相机210均远离第一升降结构101设置。优选的,为了达到更好的拍摄效果,第一视觉相机201、第二视觉相机202、第七视觉相机209以及第八视觉相机210的前端均可设置第五光源件208。本实施方式中,第三检测结构108与第一检测结构106两者结构相似,因此对第三检测结构108不作过多赘述。
下面对第二检测结构107进行具体描述。
本实施方式中,第二检测结构107包括第三视觉相机701、第四视觉相机702、第五视觉相机703以及第六视觉相机704,第三视觉相机701与第四视觉相机702分别位于第二传输结构104的两侧,第三视觉相机701与第四视觉相机702均用于拍摄电池电芯115的上表面;第五视觉相机703设置于第三视觉相机701的下方,第六视觉相机704设置于第四视觉相机702的下方,第五视觉相机703与第六视觉相机704均用于拍摄电池电芯115的下表面。
为了达到更好的拍摄效果,第二检测结构107还包括第一光源件705、第二光源件706、第三光源件707以及第四光源件708,第一光源件705与第三光源件707两者上下间隔设置且均位于第二传输结构104的一侧,第二光源件706与第四光源件708两者上下间隔设置且均位于第二传输结构104的另一侧,第一光源件705与第二光源件706均为朝向电池电芯115的上表面照射,第三光源件707与第四光源件708均为朝向电池电芯115的下表面照射。第一光源件705用于为第三视觉相机701创造更好的拍摄光线环境,第二光源件706用于为第四视觉相机702创造更好的拍摄光线环境,第三光源件707用于为第五视觉相机703创造更好的拍摄光线环境,第四光源件708用于为第六视觉相机704创造更好的拍摄光线环境。附图中标号718所示为第二检测结构各个光源件的照射方向。上述第一光源件705、第二光源件706、第三光源件707以及第四光源件708具体可均为条形光源。
此外,本实施方式还包括第一固定杆709以及第二固定杆710,第三视觉相机701与第五视觉相机703上下间隔设置于第一固定杆709上,第四视觉相机702与第六视觉相机704上下间隔设置于第二固定杆710上。第一固定杆709、第二固定杆710分别位于第二传输结构104的两侧。
本实施方式还包括有顶板711,顶板711的底面设有第一固定装置712以及第二固定装置713,第一光源件705设置于第一固定装置712上,第二光源件706设置于第二固定装置713上。第一固定装置712的下方设有第三固定装置714,第二固定装置713的下方设有第四固定装置715,第三光源件707设置于第三固定装置714上,第四光源件708设置于第四固定装置715上。
此外,顶板711设有通孔716,通孔716的上方设有定位相机717,定位相机717的拍摄方向为垂直朝下,定位相机717用于拍摄第二传输结构104及电池电芯115,通过视觉定位方式确定电池电芯115的位置是否与设定传输位置相符。
本实施方式中,第一过渡机械手111与第二过渡机械手112两者结构相同,两者分别设置于上述顶板805的两侧;上料机械手109与下料机械手110两者结构相同。本申请对于上料机械手109、下料机械手110、第一过渡机械手111以及第二过渡机械手112的具体结构不作过多限制,满足电池电芯115的抓取以及移动即可。
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。