CN115193742A

CN115193742A - 一种微电池尺寸检测设备

Info

Publication number: CN115193742A
Application number: CN202210742043.1A
Authority: CN
Inventors: 吴华; 袁文卿; 周永昌; 徐伟
Original assignee: Suzhou RS Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou RS Technology Co Ltd
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2022-10-18

Abstract

本发明公开了一种微电池尺寸检测设备，属于自动化领域，包括上料装置、检测装置以及下料装置，上料装置将弹夹依次挪出使取料结构能够将微电池移动至检测装置进行检测；检测装置的移动结构使微电池在若干检测工位之间移动以进行检测，纠偏结构对微电池进行纠偏使所有微电池以同一角度进行检测，顶部检测结构检测微电池的顶部尺寸，底部检测结构检测微电池的底部尺寸，3D轮廓检测结构检测微电池的3D轮廓，侧面检测结构检测微电池的侧面尺寸；下料装置的取料结构将检测合格的微电池抓取至一出料结构进行存储，取料结构将检测不合格的微电池抓取至另一出料结构进行存储，通过上述设计，使微电池的尺寸检测完全自动化，提高检测精度以及检测效率。

Description

一种微电池尺寸检测设备

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其是涉及一种微电池尺寸检测设备。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、电压高、循环寿命长、存储时间长等优点，不仅广泛的应用于手机、手提电脑、MP3、MP4、智能穿戴、VR/AR/TWS娱乐设备、家用医疗器械等便携式电子设备上，而且也广泛应用于电动自行车、电动汽车、油电混合车、航天等大中型的电动设备上，因此对锂离子电池的要求也越来越高，为了保证产品的良率，对产品外观特别是尺寸的检测效率的要求也相应提高。

目前常采用的检测方式为手工检测，即通过人工将产品放到检测相机下方并完成扫描，扫描后再通过人工取下，然后对良莠不齐的电池模组进行分类，整个过程不仅检测精度不高，而且效率较低，增强员工的劳动强度，严重影响产品的生产效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够自动检测微电池顶部、底部、轮廓以及侧部的微电池尺寸检测设备，提高检测效率以及检测精度。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种微电池尺寸检测设备，包括

上料装置，包括出料结构以及取料结构，用于收容微电池的弹夹堆叠于所述出料结构，所述出料结构将弹夹依次挪出使所述取料结构能够将微电池移动至检测装置进行检测；

检测装置，包括检测台、移动结构、纠偏结构、顶部检测结构、底部检测结构、3D轮廓检测结构以及侧面检测结构，所述检测台设有若干检测工位，所述移动结构使所述微电池在若干所述检测工位之间移动以进行检测，所述纠偏结构对所述微电池进行纠偏使所有所述微电池以同一角度进行检测，所述顶部检测结构检测所述微电池的顶部尺寸，所述底部检测结构检测所述微电池的底部尺寸，所述3D轮廓检测结构检测所述微电池的3D轮廓，所述侧面检测结构检测所述微电池的侧面尺寸；

下料装置，包括取料结构以及两出料结构，所述取料结构将检测合格的微电池抓取至一所述出料结构进行存储，所述取料结构将检测不合格的微电池抓取至另一所述出料结构进行存储。

进一步的，所述微电池尺寸检测设备还包括工作台，所述上料装置、所述检测装置以及所述下料装置分别安装于所述工作台，所述检测装置位于所述上料装置以及所述下料装置之间。

进一步的，所述检测装置的数量为两个，两所述检测装置并排设置。

进一步的，所述出料结构包括出料仓、升降组件以及接料组件，所述接料组件安装于所述升降组件，所述接料组件位于所述出料仓一侧，所述出料仓收容有若干弹夹，所述升降组件带动所述接料组件在竖直方向移动，承接所述出料仓在不同高度移出的弹夹。

进一步的，所述出料仓包括仓体以及若干安装于所述仓体内部的出料皮带，若干所述出料皮带在所述仓体内部沿所述仓体的高度方向设置，所述出料皮带的延伸方向与所述仓体的出口方向相同，弹夹位于所述出料皮带上在所述仓体内部沿竖直方向堆叠，所述出料皮带带动所述弹夹移出或移入所述仓体。

进一步的，所述出料仓还包括出料驱动件、驱动齿轮、若干第一传动轴、以及若干传动齿轮，所述出料驱动件安装于所述接料组件并随所述接料组件在竖直方向移动，所述驱动齿轮安装于所述出料驱动件的输出端，若干传动齿轮以及若干所述第一传动轴转动安装于所述仓体，每一所述传动齿轮与一所述第一传动轴连接以带动所述第一传动轴转动，所述出料皮带套设于所述第一传动轴，所述出料驱动件在竖直方向上移动使所述驱动齿轮与不同所述传动齿轮啮合，带动不同第一传动轴转动使不同高度的出料皮带工作，使不同高度的弹夹移动。

进一步的，所述接料组件包括底板、侧板、定位块、压紧板以及定位驱动件，所述侧板固定于所述底板，所述定位块固定于所述侧板另一端，所述定位驱动件固定于所述底板，所述压紧板安装于所述定位驱动件的输出端，所述定位驱动件带动所述压紧板移动将所述弹夹顶起使所述弹夹抵触于所述定位块，使所述弹夹定位。

进一步的，所述接料组件还包括承接组件，所述承接组件包括承接皮带，所述承接皮带安装于所述侧板，所述承接皮带用于承接所述出料仓移出的弹夹并使所述弹夹移动至所述接料组件。

进一步的，所述移动结构包括板体、转动驱动件、连杆、第二滑块、滑竿以及连接块，所述第二滑块滑动安装于所述板体并能相对所述板体沿第一方向移动，所述滑竿滑动安装于所述第二滑块并能相对所述第二滑块沿垂直于第一方向的第二方向移动，所述连杆一端通过所述连接块与所述滑竿连接，所述连杆另一端与所述转动驱动件的输出端连接，所述转动驱动件带动所述连杆的端部转动，使所述滑竿能够相对所述板体在第一方向以及第二方向移动。

进一步的，所述纠偏结构包括纠偏相机以及纠偏转台，所述纠偏相机对所述微电池进行拍摄并得到所述微电池的角度，所述纠偏转台带动所述微电池旋转，使微电池以固定角度进行后续检测。

相比现有技术，本发明微电池尺寸检测设备的上料装置将弹夹依次挪出使取料结构能够将微电池移动至检测装置进行检测；检测装置的移动结构使微电池在若干检测工位之间移动以进行检测，纠偏结构对微电池进行纠偏使所有微电池以同一角度进行检测，顶部检测结构检测微电池的顶部尺寸，底部检测结构检测微电池的底部尺寸，3D轮廓检测结构检测微电池的3D轮廓，侧面检测结构检测微电池的侧面尺寸；下料装置的取料结构将检测合格的微电池抓取至一出料结构进行存储，取料结构将检测不合格的微电池抓取至另一出料结构进行存储，通过上述设计，使微电池的尺寸检测完全自动化，提高检测精度以及检测效率。

附图说明

图1为本发明微电池尺寸检测设备的立体图；

图2为图1的微电池尺寸检测设备的上料装置的立体图；

图3为图2的上料装置的出料结构的立体图；

图4为图3的出料结构的出料仓的立体图；

图5为图4的出料仓的局部结构立体图；

图6为图3的出料结构的接料组件的一立体图；

图7为图3的出料结构的接料组件的另一立体图；

图8为图2的上料装置的取料结构的局部结构示意图；

图9为图1的微电池尺寸检测设备的检测装置的立体图；

图10为图9的检测装置的移动结构的内部结构示意图；

图11为图9的检测装置的局部结构示意图；

图12为图11的检测装置的纠偏结构的立体图；

图13为图1的微电池尺寸检测设备的下料装置的立体图。

图中：10、工作台；20、上料装置；21、出料结构；210、出料仓；2101、出料驱动件；2102、驱动齿轮；2103、仓体；2104、第一传动轴；2105、出料皮带；2106、传动齿轮；211、升降组件；2110、连接板；2111、第一升降驱动件；2112、第一滑块；212、接料组件；2120、底板；2121、侧板；2122、定位块；2123、压紧板；2124、定位驱动件；2125、承接组件；2126、承接驱动件；2127、传动皮带；2128、第二传动轴；2129、承接皮带；22、取料结构；220、支架；221、第一横向驱动件；222、安装板；223、第一纵向驱动件；224、安装架；225、第二升降驱动件；226、吸盘；227、第一相机；30、检测装置；31、检测台；32、移动结构；320、立柱；321、板体；322、第二滑块；324、滑竿；325、连接块；326、转动驱动件；327、连杆；328、移动块；329、吸取件；33、纠偏结构；330、第二纵向驱动件；331、竖板；332、第三升降驱动件；333、纠偏相机；334、纠偏转台；34、顶部检测结构；35、底部检测结构；36、3D轮廓检测结构；37、侧面检测结构；40、下料装置；50、弹夹；60、微电池。

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。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另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”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另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1至图13为本发明微电池尺寸检测设备，用于检测微电池60的全方位尺寸，具体包括顶部尺寸、底部尺寸、3D轮廓以及侧面尺寸。

微电池尺寸检测设备包括工作台10、上料装置20、检测装置30以及下料装置40。

工作台10用于安装上料装置20、检测装置30以及下料装置40。

上料装置20包括出料结构21以及取料结构22。出料结构21用于将弹夹50依次挪出使取料结构22能够将微电池60移动至检测装置30进行检测。微电池60在检测之前收容在弹夹50中。一个弹夹50收容多个微电池60。多个弹夹50安装于出料结构21内形成堆叠状态。

出料结构21包括出料仓210、升降组件211以及接料组件212。

出料仓210包括出料驱动件2101、驱动齿轮2102、仓体2103、若干第一传动轴2104、若干出料皮带2105以及若干传动齿轮2106。出料驱动件2101安装于接料组件212，能够随接料组件212在竖直方向移动。驱动齿轮2102安装于出料驱动件2101的输出端，驱动齿轮2102随出料驱动件2101在竖直方向移动，以便于和不同传动齿轮2106啮合，使不同高度的弹夹50移出。仓体2103为中空结构并设有开口。若干第一传动轴2104转动安装于仓体2103的端部并且相互平行。两第一传动轴2104之间的距离大于弹夹50的高度，两第一传动轴2104之间形成弹夹50的出口。若干出料皮带2105安装于仓体2103的内壁，每一第一传动轴2104两端分别套设两出料皮带2105。第一传动轴2104带动两出料皮带2105转动。若干传动齿轮2106转动安装于仓体2103的外壁，每一传动齿轮2106与一第一传动轴2104连接，传动齿轮2106带动第一传动轴2104转动。出料皮带2105上放置弹夹50，出料皮带2105带动弹夹50移动。

升降组件211包括连接板2110、第一升降驱动件2111以及第一滑块2112。连接板2110的数量为两个，两连接板2110固定于工作台10，每一连接板2110设有滑轨，两第一滑块2112分别滑动安装于两连接板2110。第一升降驱动件2111固定于连接板2110，第一升降驱动件2111的输出端与第一滑块2112连接，第一升降驱动件2111带动第一滑块2112相对工作台10移动，使与第一滑块2112连接的接料组件212能够在竖直方向移动。

接料组件212包括底板2120、两侧板2121、定位块2122、压紧板2123、定位驱动件2124以及承接组件2125。两侧板2121固定于底板2120并与底板2120垂直。定位块2122固定安装于侧板2121的上端部。定位驱动件2124固定于底板2120，定位驱动件2124的输出端连接压紧板2123，定位驱动件2124能够带动压紧板2123在竖直方向移动，使压紧板2123托起弹夹50直至弹夹50与定位块2122抵触，使弹夹50被夹持于压紧板2123以及定位块2122之间，使弹夹50定位。

承接组件2125包括承接驱动件2126、传动皮带2127、第二传动轴2128以及承接皮带2129，承接驱动件2126固定于侧板2121。第二传动轴2128转动安装于两侧板2121。传动皮带2127套设于第二传动轴2128以及承接驱动件2126的输出端，使承接驱动件2126带动第二传动轴2128转动。承接皮带2129安装于两侧板2121，第二传动轴2128带动承接皮带2129转动。承接皮带2129用于承接出料仓210上移出的弹夹50。

取料结构22包括支架220、第一横向驱动件221、安装板222、第一纵向驱动件223、安装架224、第二升降驱动件225、吸盘226以及第一相机227。支架220的数量为两个，两支架220固定于工作台10并相互平行，第一横向驱动件221安装于支架220，第一横向驱动件221提供沿横向移动的驱动力。安装板222两端分别安装于两第一横向驱动件221。第一纵向驱动件223安装于安装板222。第一纵向驱动件223提供沿纵向移动的驱动力。安装架224安装于第一纵向驱动件223，第二升降驱动件225以及第一相机227安装于安装架224。吸盘226安装于第二升降驱动件225末端，第二升降驱动件225带动吸盘226在竖直方向移动。第一相机227用于确认弹夹50上微电池60的位置。

检测装置30用于检测微电池60的全方位尺寸，具体包括顶部尺寸、底部尺寸、3D轮廓以及侧面尺寸。检测装置30位于上料装置20以及下料装置40之间。具体的，检测装置30的数量为两个，两检测装置30并排设置，两检测装置30同时进行检测，提高检测效率，减小设备占地面积，节约空间。

每一检测装置30包括检测台31、移动结构32、纠偏结构33、顶部检测结构34、底部检测结构35、3D轮廓检测结构36以及侧面检测结构37。

检测台31设有若干检测工位，微电池60在检测工位进行纠偏以及尺寸检测。在本实施例中，检测工位的数量为5个。

移动结构32位于检测台31一侧，移动结构32用于将微电池60在若干检测工位之间移动。具体的，移动结构32包括立柱320、板体321、第二滑块322、滑竿324、连接块325、转动驱动件326、连杆327、移动块328以及吸取件329。板体321固定于立柱320，第二滑块322滑动安装于板体321并能沿板体321在第一方向移动。滑竿324滑动安装于第二滑块322并能相对第二滑块322在垂直于第一方向的第二方向移动。连接块325安装于滑竿324，转动驱动件326固定于板体321。连杆327两端分别与转动驱动件326的输出端以及连接块325连接。移动块328固定于滑竿324的末端，若干吸取件329安装于移动块328。转动驱动件326带动连杆327一端转动，从而使滑竿324相对板体321在第一方向以及第二方向移动，将旋转转换为两个垂直方向的移动。

纠偏结构33包括第二纵向驱动件330、竖板331、第三升降驱动件332、纠偏相机333以及纠偏转台334。竖板331安装于第二纵向驱动件330，第二纵向驱动件330带动竖板331在纵向移动。第三升降驱动件332安装于竖板331，纠偏相机333安装于第三升降驱动件332。纠偏相机333位于检测台31上方，对检测工位上的微电池60进行拍照，并得到微电池60的角度。纠偏转台334安装于检测台31的下方并伸入检测工位，当微电池60需要旋转纠偏时，纠偏转台334带动微电池60旋转，使微电池60以固定角度进行后续检测。

顶部检测结构34用于检测微电池60顶部的PI膜、极片尺寸以及极片位置。具体的，顶部检测结构34包括位于检测台31底部的光源以及位于检测台31上部的检测相机。

底部检测结构35用于检测微电池60底部极片尺寸、位置、文字、二维码、镭雕的各种文字图案。具体的，顶部检测结构34包括位于检测台31顶部的光源以及位于检测台31下部的检测相机。

3D轮廓检测结构36用于检测微电池60的3D轮廓。

侧面检测结构37检验微电池60的侧面PI膜位置尺寸。

下料装置40包括两出料结构21以及取料结构22。两出料结构21分别用于收容合格微电池60以及不合格微电池60，使合格微电池60以及不合格微电池60分开存放。

使用微电池尺寸检测设备时，微电池60在检测之前收容在弹夹50中。一个弹夹50收容多个微电池60。多个弹夹50安装于出料结构21内形成堆叠状态。弹夹50位于出料皮带2105上，出料驱动件2101带动驱动齿轮2102转动，驱动齿轮2102和传动齿轮2106啮合，带动第一传动轴2104转动，使出料皮带2105工作，弹夹50移出。由于出料驱动件2101能够在竖直方向移动，驱动齿轮2102能够和不同传动齿轮2106啮合，使不同高度的弹夹50移出。弹夹50移动至接料组件212的承接皮带2129上，承接驱动件2126带动第二传动轴2128转动，传动皮带2127安装于两侧板2121，第二传动轴2128带动承接皮带2129转动。承接皮带2129用于承接出料仓210上移出的弹夹50，并使弹夹50移动至接料组件212的中部。定位驱动件2124带动压紧板2123在竖直方向移动，使压紧板2123托起弹夹50直至弹夹50与定位块2122抵触，使弹夹50被夹持于压紧板2123以及定位块2122之间，使弹夹50定位。取料结构22吸取弹夹50上的微电池60并将微电池60移动至检测台31的纠偏转台334上。纠偏相机333对检测工位上的微电池60进行拍照，并得到微电池60的角度。当微电池60需要旋转纠偏时，纠偏转台334带动微电池60旋转，使微电池60以固定角度进行后续检测。移动结构32将微电池60从纠偏工位移动至下一检测工位，顶部检测结构34检测微电池60顶部的PI膜、极片尺寸以及极片位置。顶部检测完毕后的微电池60被移动结构32移动至下一检测工位，底部检测结构35检测微电池60底部极片尺寸、位置、文字、二维码、镭雕的各种文字图案。3D轮廓检测结构36检测微电池60的3D轮廓。侧面检测结构37检验微电池60的侧面PI膜位置尺寸。下料装置40的取料结构22将合格微电池60以及不合格微电池60分别移动至两出料结构21，使合格微电池60以及不合格微电池60分开存放，完成整个检测。

通过上述设计，微电池60的尺寸检测完全自动化，提高检测精度以及检测效率。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述微电池尺寸检测设备包括

2.根据权利要求1所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述微电池尺寸检测设备还包括工作台，所述上料装置、所述检测装置以及所述下料装置分别安装于所述工作台，所述检测装置位于所述上料装置以及所述下料装置之间。

3.根据权利要求2所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述检测装置的数量为两个，两所述检测装置并排设置。

4.根据权利要求2所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述出料结构包括出料仓、升降组件以及接料组件，所述接料组件安装于所述升降组件，所述接料组件位于所述出料仓一侧，所述出料仓收容有若干弹夹，所述升降组件带动所述接料组件在竖直方向移动，承接所述出料仓在不同高度移出的弹夹。

5.根据权利要求4所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述出料仓包括仓体以及若干安装于所述仓体内部的出料皮带，若干所述出料皮带在所述仓体内部沿所述仓体的高度方向设置，所述出料皮带的延伸方向与所述仓体的出口方向相同，弹夹位于所述出料皮带上在所述仓体内部沿竖直方向堆叠，所述出料皮带带动所述弹夹移出或移入所述仓体。

6.根据权利要求5所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述出料仓还包括出料驱动件、驱动齿轮、若干第一传动轴、以及若干传动齿轮，所述出料驱动件安装于所述接料组件并随所述接料组件在竖直方向移动，所述驱动齿轮安装于所述出料驱动件的输出端，若干传动齿轮以及若干所述第一传动轴转动安装于所述仓体，每一所述传动齿轮与一所述第一传动轴连接以带动所述第一传动轴转动，所述出料皮带套设于所述第一传动轴，所述出料驱动件在竖直方向上移动使所述驱动齿轮与不同所述传动齿轮啮合，带动不同第一传动轴转动使不同高度的出料皮带工作，使不同高度的弹夹移动。

7.根据权利要求4所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述接料组件包括底板、侧板、定位块、压紧板以及定位驱动件，所述侧板固定于所述底板，所述定位块固定于所述侧板另一端，所述定位驱动件固定于所述底板，所述压紧板安装于所述定位驱动件的输出端，所述定位驱动件带动所述压紧板移动将所述弹夹顶起使所述弹夹抵触于所述定位块，使所述弹夹定位。

8.根据权利要求7所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述接料组件还包括承接组件，所述承接组件包括承接皮带，所述承接皮带安装于所述侧板，所述承接皮带用于承接所述出料仓移出的弹夹并使所述弹夹移动至所述接料组件。

9.根据权利要求1所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述移动结构包括板体、转动驱动件、连杆、第二滑块、滑竿以及连接块，所述第二滑块滑动安装于所述板体并能相对所述板体沿第一方向移动，所述滑竿滑动安装于所述第二滑块并能相对所述第二滑块沿垂直于第一方向的第二方向移动，所述连杆一端通过所述连接块与所述滑竿连接，所述连杆另一端与所述转动驱动件的输出端连接，所述转动驱动件带动所述连杆的端部转动，使所述滑竿能够相对所述板体在第一方向以及第二方向移动。

10.根据权利要求1所述的微电池尺寸检测设备，其特征在于：所述纠偏结构包括纠偏相机以及纠偏转台，所述纠偏相机对所述微电池进行拍摄并得到所述微电池的角度，所述纠偏转台带动所述微电池旋转，使微电池以固定角度进行后续检测。