CN115839965B - 一种旋转ct成像检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明一种旋转CT成像检测设备，包括机壳、治具托盘、射线源、探测器和旋转检测平台，机壳内形成有内腔，内腔的侧部贯穿机壳的一侧而在机壳的一侧上形成有上料口，治具托盘用于固定电芯，射线源和探测器收容于机壳的内腔中，射线源用于将X射线发射至治具托盘上的电芯上，探测器用于接收治具托盘上电芯透射出的X射线，旋转检测平台用于驱动射线源和探测器绕治具托盘上的电芯周向旋转。本发明能够有效调节射线源、探测器与电芯的相对位置以便进行CT三维图像成像，有利于提高电池的检测效率。

Description

一种旋转CT成像检测设备

技术领域

本发明涉及一种锂电池的检测技术，尤其涉及一种旋转CT成像检测设备。

背景技术

传统的2D检测因无法查看物体不同深度的数据信息，对电芯的对角（可兼容四角）根据成像计算出相邻正负极片两端点的距离（如图1中的AC）的投影（正负极差），并将其与客户给定M和N计算出的AC投影值进行比较，从而判断电芯的OK和NG，来实现电芯质量的管控。为了使管控更可靠，增加了正、负极同极差的检测来进一步管控电芯的质量。

此种方式计算出来的结果存在以下缺点：

1）图像为电池摆放45度的截面，所测量值通过三角函数来拟算，非真实正负极片对齐度值；

2）当极片叠放靠边或斜向状态，容易判别不出来；

3）当极耳伸出在光路中，图像造成干涉，影响测量；

4）一个位置角一张图像，放大倍率仅3倍左右，影像重叠。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种旋转CT成像检测设备，能够有效调节射线源、探测器与电芯的相对位置以便进行CT三维图像成像，有利于提高电池的检测效率。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种旋转CT成像检测设备，包括机壳、治具托盘、射线源、探测器和旋转检测平台，所述机壳内形成有内腔，所述内腔的侧部贯穿机壳的一侧而在机壳的一侧上形成有上料口，所述治具托盘用于固定电芯，所述射线源和探测器收容于机壳的内腔中，所述射线源用于将X射线发射至治具托盘上的电芯上，所述探测器用于接收治具托盘上电芯透射出的X射线，所述旋转检测平台用于驱动射线源和探测器绕治具托盘上的电芯周向旋转。

进一步地，所述射线源和探测器可在旋转检测平台上径向移动。

进一步地，所述旋转检测平台包括检测平台本体、转台和旋转驱动装置，所述检测平台本体垂直于机壳的底部设置，所述转台可旋转的安装在检测平台本体内，所述射线源和探测器安装在转台上，所述旋转驱动装置用于驱动转台在检测平台本体上旋转。

进一步地，还包括X轴驱动装置、Y轴驱动装置和Z轴驱动装置，所述治具托盘可在机壳的内腔中沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述X轴驱动装置用于驱动Y轴驱动装置带动治具托盘在机壳的内腔中沿X轴方向运动，所述Y轴驱动装置用于驱动Z轴驱动装置带动治具托盘在机壳的内腔中沿Y轴方向运动，所述Z轴驱动装置用于驱动治具托盘在机壳的内腔中沿Z轴方向运动。

进一步地，还包括旋转定位平台，所述治具托盘可在机壳的内腔中旋转，所述旋转定位平台用于驱动Z轴驱动装置带动治具托盘旋转。

进一步地，还包括交接夹紧组件，所述旋转定位平台通过交接夹紧组件与治具托盘可拆卸连接。

进一步地，所述交接夹紧组件包括安装面板、顶块、顶块驱动装置、顶块复位件和两夹紧凸块，所述安装面板与旋转定位平台连接，所述治具托盘上开设有连接凹槽，两所述夹紧凸块可活动的安装在安装面板上并能配合形成连接孔；

所述安装面板上的两夹紧凸块穿设治具托盘上的连接凹槽时，所述顶块驱动装置能够驱动顶块穿设两夹紧凸块之间的连接孔，两所述夹紧凸块在连接凹槽内往相离的方向移动而能将治具托盘夹紧于安装面板上，所述顶块复位件能够发生形变；

所述顶块驱动装置驱动顶块脱离两夹紧凸块之间的连接孔时，两所述夹紧凸块将能脱离连接凹槽以使治具托盘能与旋转定位平台分离，所述顶块复位件能够恢复形变以使两夹紧凸块往相向的方向移动复位。

进一步地，所述安装面板和旋转定位平台上均开设有避让孔，所述顶块驱动装置穿设上述避让孔并用于驱动顶块在避让孔内上下运动。

进一步地，所述交接夹紧组件还包括夹紧导轨，所述夹紧导轨设置在安装面板上，两所述夹紧凸块可在夹紧导轨上往相向或相离的方向滑动。

进一步地，还包括上料机构，所述上料机构用于将治具托盘从上料口输送至内腔中。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

电芯从上料口进入机壳的内腔中，通过在内腔中设置旋转检测平台，能够有效调节射线源、探测器与电芯的相对位置，以利于射线源发射的X射线穿透电芯内部不同深度并被探测器所接收，探测器接收X射线并成像并实时快速CT拍照，从而可便于进行电芯的质量检测，达到提高检测效率的目的。

附图说明

图1为本发明中电芯的结构示意图；

图2为本发明中旋转CT成像检测设备的结构示意图；

图3为图2内部结构的俯视图；

图4为图2内部结构的示意图；

图5为图4中旋转检测平台的结构示意图；

图6为图5的正视图；

图7为图6中防撞摆针转动至第一限位位置时的结构示意图；

图8为图6中防撞摆针转动至第二限位位置时的结构示意图；

图9为图4中X/Y/Z/R上料平台的结构示意图；

图10为图9中旋转定位平台的结构示意图；

图11为图10中旋转定位平台的爆炸图；

图12为图4中上料机构的结构示意图；

图13为图11中治具托盘的结构示意图。

图中：1、机壳；2、治具托盘；3、射线源；4、探测器；5、旋转检测平台；6、上料口；7、检测平台本体；8、转台；9、旋转驱动装置；10、X轴驱动装置；11、Y轴驱动装置；12、Z轴驱动装置；13、旋转定位平台；14、安装面板；15、顶块；16、顶块驱动装置；17、顶块复位件；18、夹紧凸块；19、连接凹槽；20、夹紧导轨；21、上料机构；22、射线源导轨；23、射线源驱动装置；24、探测器导轨；25、探测器驱动装置；26、传动齿轮；27、轴承；28、限位装置；29、平台支架；30、地脚；31、环形拖链；32、第一弹簧座；33、第二弹簧座；34、闸门；35、闸门驱动机构；36、托盘本体；37、长度调节板；38、宽度调节板；39、电芯；40、销钉孔；41、连接孔；42、安装板；43、防撞块；44、防撞摆针；45、摆针复位件；46、连接板；47、第一防撞柱；48、第二防撞柱。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，多个的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图13，本发明的优选实施例提供一种旋转CT成像检测设备，运用于包括但不限于锂电池行业，检测叠片电芯39对齐度的检测。通过X－RAY发生器发出X射线，穿透电芯39内部，由平板探测器等接收端接收X射线并成像并实时快速CT拍照。通过电脑相关软件对拍照二维图像进行快速三维CT重建图像进行处理并自动分析和判断，正极片和负极片覆盖差检测、正极片或负极片对齐度检测、相邻极片之间距离检测、电芯39极片总数检测等数据，最终可确定叠片电芯39是良品或不良品。

该检测设备由机壳1、治具托盘2、X射线源、平板探测器、旋转检测平台5、系统控制及图像处理软件及计算机、平板探测器图像采集单元、安全联锁与警示、照明灯、悬臂操作、电脑及显示器、防辐射密封型机架及电气控制等组成。具体地，机壳1内形成有内腔，内腔的侧部贯穿机壳1的一侧而在机壳1的一侧上形成有上料口6，治具托盘2用于固定电芯39，射线源3和探测器4收容于机壳1的内腔中，射线源3用于将X射线发射至治具托盘2上的电芯39上，探测器4用于接收治具托盘2上电芯39透射出的X射线，旋转检测平台5用于驱动射线源3和探测器4绕治具托盘2上的电芯39周向旋转。

在上述结构的基础上，电芯39从上料口6进入机壳1的内腔中，通过在内腔中设置旋转检测平台5，能够有效调节射线源3、探测器4与电芯39的相对位置，以利于射线源3发射的X射线穿透电芯39内部不同深度并被探测器4所接收，探测器4接收X射线并成像并实时快速CT拍照，从而可便于进行电芯39的质量检测，达到提高检测效率的目的。

作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：

在本实施例中，旋转检测平台5的轴线与治具托盘2的轴线相互垂直，可利于对治具托盘2上的电芯39进行有效检测。

在本实施例中，射线源3和探测器4可在旋转检测平台5上径向移动。

在本实施例中，该检测设备还包括射线源导轨22和射线源驱动装置23，射线源导轨22径向设置在旋转检测平台5上，射线源驱动装置23用于驱动射线源3在射线源导轨22上滑动。在具体实施时，射线源驱动装置23为电机、气缸或油缸等驱动部件。如此设置，可利于射线源3往靠近或远离旋转检测平台5中心的位置移动，以便于调节射线源3和探测器4之间的距离。

在本实施例中，该检测设备还包括探测器导轨24和探测器驱动装置25，探测器导轨24径向设置在旋转检测平台5上，探测器驱动装置25用于驱动探测器4在探测器导轨24上滑动。在具体实施时，探测器驱动装置25为电机、气缸或油缸等驱动部件。如此设置，可利于探测器4往靠近或远离旋转检测平台5中心的位置移动，以便于调节射线源3和探测器4之间的距离。

在本实施例中，旋转检测平台5包括检测平台本体7、转台8和旋转驱动装置9，检测平台本体7垂直于机壳1的底部设置，转台8可旋转的安装在检测平台本体7内，射线源3和探测器4安装在转台8上，旋转驱动装置9用于驱动转台8在检测平台本体7上旋转。

在本实施例中，转台8与检测平台本体7同心布置并形成有布线孔，即使转台8与检测平台本体7的形状均为环形，旋转检测平台5实际为环形旋转检测平台5，以便解决旋转运动线路绕线的问题。

在本实施例中，该检测设备还包括传动组件，旋转驱动装置9通过传动组件与转台8连接。在具体实施时，旋转驱动装置9包括伺服电机和减速机。

在本实施例中，传动组件包括传动齿轮26，转台8与传动齿轮26啮合连接，旋转驱动装置9用于驱动传动齿轮26转动。具体地，转台8通过轴承27转动连接于检测平台本体7，轴承27的周侧设置有若干齿牙，传动齿轮26的齿牙与轴承27上的齿牙啮合连接，旋转驱动装置9用于驱动传动齿轮26旋转。即轴承27与其上的齿牙为一体式结构，便于提高转台8旋转的稳定性。

在其它实施例中，转台8的周侧设置有若干齿牙，传动齿轮26的齿牙与转台8上的齿牙啮合连接。即转台8与其上的齿牙为一体式结构，便于提高转台8旋转的稳定性。

当然，旋转检测平台5还可以采用大型中空力矩电机（DD马达）、大型涡轮蜗杆中空旋转平台等方式实现。

在本实施例中，旋转检测平台5还包括限位装置28，限位装置28用于限制转台8的转动。

在本实施例中，限位装置28包括安装板42、防撞块43、防撞摆针44、摆针复位件45和两防撞柱，安装板42设置在检测平台本体7，防撞块43设置在转台8的周侧上，两防撞柱分别设置在安装板42的两侧上，防撞摆针44可在安装板42于两防撞柱之间转动并能够与两防撞柱接触。

随着转台8的转动，防撞摆针44受到转台8上的防撞块43的挤压并可随防撞块43同步转动而与两防撞柱中的其一发生接触，摆针复位件45能够发生形变；当防撞摆针44不受防撞块43的挤压时，摆针复位件45能够恢复形变而使防撞摆针44转动复位。

在具体实施时，摆针复位件45为拉簧，具体地，拉簧的数量设置为两个，防撞摆针44通过两个拉簧与安装板42连接。更具体地，安装板42上设置有连接板46，安装板42通过连接板46分别与两个拉簧连接。更佳的实施方式是，连接板46上设置有多个孔位，两个拉簧与不同的孔位装配，可利于调节防撞摆针44的转动角度。

优选地，防撞柱为柔性防撞柱，有利于延长使用寿命。

在本实施例中，如图6所示，沿转台8的顺时针方向，两防撞柱分别为第一防撞柱47和第二防撞柱48。

如图6所示，转台8带动防撞块43转动，当防撞块43没有碰撞防撞摆针44之前，防撞摆针44受到两边拉簧均衡的拉力，处于两防撞柱的中间位置；当转台8逆时针转动带动防撞块43碰撞防撞摆针44，如图7所示，防撞摆针44受外力作用将以摆针转轴为中心顺时针转动，转动大约20度，被第一防撞柱47阻挡，到达第一限位位置，同时，防撞块43亦受阻挡，转台8停止旋转，实现限位装置28限位的目的。同理，如图8所示，当转台8顺时针转动带动防撞块43碰撞防撞摆针44，防撞摆针44以摆针转轴为中心逆时针转动被第二防撞柱48阻挡，到达第二限位位置，防撞块43亦受阻挡，转台8同时停止旋转，实现限位装置28的限位。防撞摆针44能左右摆动，使得转台8在两个转动方向存在重复的角度区域，使转台8能实现最大370度的检测运动，解决了360度检测和防撞限位共存的难题。

在本实施例中，旋转检测平台5还包括平台支架29，检测平台本体7通过平台支架29垂直于机壳1于内腔的底部上，有利于旋转检测平台5的有效安装。

在本实施例中，平台支架29上设置有可活动的地脚30，地脚30包括地脚30本体、调节螺杆和调节螺母，平台支架29上设置有高度调节孔，调节螺母上开设有螺母通孔，调节螺杆的一端固定在地脚30本体上，调节螺杆的另一端穿设高度调节孔、螺母通孔并与螺母通孔螺纹连接。这样，可通过调节螺杆在螺母通孔内旋进旋出而调节平台支架29在内腔中的水平高度，从而能够对转台8上射线源3和探测器4的水平高度实现有效调节。

本实施例中的环形旋转检测平台5，其检测平台本体7为大理石平面，保证平面度和运动的平稳性，将X射线源（球管）和平板探测器安装在环形转台8上（两者安装于环形转台8上均可在径向方向上实现一定范围的调节，用于检测多种型号的产品，改变CT拍照的放大倍率），由伺服电机+减速机驱动传动齿轮26（主动轮）迫使回转支撑轴承27外齿轮实现圆环运动，整体安装在平台支架29上，检测角度最大可实现360°CT检测，实际角度可根据物体检测需求调整。另外，圆形运动的线路经过背部的环形拖链31实现走线，解决旋转运动线路绕线的问题。

在本实施例中，该检测设备还包括上料机构21，上料机构21用于将治具托盘2从上料口6输送至内腔中。具体地，上料机构21优选为抽屉式龙门模组。

在本实施例中，该检测设备还包括X/Y/Z/R上料平台，机壳1的内腔中设置有检测位，X/Y/Z/R上料平台位于检测位上。具体地，X/Y/Z/R上料平台包括X轴驱动装置10、Y轴驱动装置11和Z轴驱动装置12，治具托盘2可在机壳1的内腔中沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，X轴驱动装置10用于驱动Y轴驱动装置11带动治具托盘2在机壳1的内腔中沿X轴方向运动，Y轴驱动装置11用于驱动Z轴驱动装置12带动治具托盘2在机壳1的内腔中沿Y轴方向运动，Z轴驱动装置12用于驱动治具托盘2在机壳1的内腔中沿Z轴方向运动。

在本实施例中，X/Y/Z/R上料平台还包括X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、底座和连接座，X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨在机壳1的内腔中分别沿X轴、Y轴和Z轴方向布置，X轴导轨固定在内腔的底部上，Y轴驱动装置11通过底座在X轴导轨上滑动，Y轴导轨固定在底座上，Z轴驱动装置12通过连接座在Y轴导轨上滑动，Z轴导轨固定在连接座上，治具托盘2可在Z轴导轨上滑动。

在本实施例中，该X/Y/Z/R上料平台还包括旋转定位平台13，治具托盘2可在机壳1的内腔中旋转，旋转定位平台13用于驱动Z轴驱动装置12带动治具托盘2旋转。在具体实施时，旋转定位平台13包括高精度DD马达。

在具体实施时，该X/Y/Z/R上料平台的主体以大理石为底板，平面度高，材质稳定不变形，确保运动平稳，X轴驱动装置10和Y轴驱动装置11均以研磨丝杆+伺服电机驱动，精密导轨作为导向部件，完成治具托盘2在XY轴范围内移动。Z轴驱动装置12由步进电机+丝杆驱动，直线轴承27导向，最大可实现55mm的行程。R轴方向上采用高精度DD马达驱动，确保角度转动的平稳和高精度。X/Y/Z/R上料平台主要是完成治具托盘2交接和4个电芯39检测角的位置运动动作。

在本实施例中，该检测设备还包括交接夹紧组件，旋转定位平台13通过交接夹紧组件与治具托盘2可拆卸连接，这样，可实现旋转定位平台13与治具托盘2连接、分离。

在本实施例中，交接夹紧组件包括安装面板14、顶块15、顶块驱动装置16、顶块复位件17和两夹紧凸块18，安装面板14与旋转定位平台13连接，治具托盘2上开设有连接凹槽19，两夹紧凸块18可活动的安装在安装面板14上并能配合形成连接孔41。

在本实施例中，安装面板14上的两夹紧凸块18穿设治具托盘2上的连接凹槽19时，顶块驱动装置16能够驱动顶块15穿设两夹紧凸块18之间的连接孔41，两夹紧凸块18在连接凹槽19内往相离的方向移动而能将治具托盘2夹紧于安装面板14上，顶块复位件17能够发生形变；顶块驱动装置16驱动顶块15脱离两夹紧凸块18之间的连接孔41时，两夹紧凸块18将能脱离连接凹槽19以使治具托盘2能与旋转定位平台13分离，顶块复位件17能够恢复形变以使两夹紧凸块18往相向的方向移动复位。

在本实施例中，安装面板14和旋转定位平台13上均开设有避让孔，顶块驱动装置16穿设上述避让孔并用于驱动顶块15在避让孔内上下运动。

在本实施例中，顶块驱动装置16通过角接触轴承27与顶块15连接。

在本实施例中，交接夹紧组件还包括夹紧导轨20，夹紧导轨20设置在安装面板14上，两夹紧凸块18可在夹紧导轨20上往相向或相离的方向滑动。具体地，夹紧导轨20的数量与夹紧凸块18的数量相同。

在本实施例中，顶块复位件17为压缩弹簧，安装面板14的两侧上均设置有第一弹簧座32，两夹紧凸块18上分别设置有第二弹簧座33，弹簧分别与第一弹簧座32、第二弹簧座33连接。

在本实施例中，夹紧凸块18的形状为楔形，连接凹槽19的形状与夹紧凸块18的形状相适配。在具体实施时，夹紧凸块18还可以根据实际需要设置成三角形、方形等形状。

在本实施例中，顶块15的形状为锥形，连接孔41的形状与顶块15的形状相适配。在具体实施时，顶块15还可以根据实际需要设置成圆形、方形等形状。

在本实施例中，交接夹紧组件安装在X/Y/Z/R上料平台的旋转定位平台13上，完成对治具托盘2的交接定位。旋转定位平台13的主体以绝对式DD马达为底座，安装面板14安装在旋转定位平台13上，夹紧导轨20为直线导轨、安装在安装面板14上，夹紧导轨20作为夹紧凸块18的导向零件，顶块驱动装置16为薄型气缸，可提供Z轴方向的动力，顶块15迫使夹紧凸块18产生水平方向的分力，治具托盘2上对应设置连接凹槽19，从而达到夹紧治具托盘2和精定位的作用，完成治具托盘2的交接和分离。当薄型气缸下降后，压缩弹簧的弹簧力将迫使夹紧凸块18在夹紧导轨20的导向下归位。其中，本组件在DD马达带动治具托盘2旋转时，由于薄型气缸安装在内腔底部的非旋转固定架上，而夹紧凸块18带动顶块15旋转后，由于顶块15安装有角接触轴承27，所以治具托盘2的旋转并不会带动气缸的旋转，这就解决了由于气缸旋转所带来的电线和气管的走线问题，免除电气旋转的问题困扰，简化了结构，降低了故障率的发生。

在本实施例中，该检测设备还包括闸门34，闸门34用于控制上料口6的打开或关闭，以利于提高设备运行过程中的防护性能。

在本实施例中，该检测设备还包括闸门驱动机构35，闸门驱动机构35用于驱动闸门34往靠近或远离上料口6的方向移动以控制上料口6的打开或关闭。从而可通过该闸门驱动机构35实现闸门34的自动化控制。

在本实施例中，该检测设备还包括闸门导轨，闸门34可在闸门导轨上往靠近或远离上料口6的方向滑动。这样，可对闸门34在机壳1于上料口6处的运动起到较佳的导向作用。

在本实施例中，治具托盘2包括托盘本体36、两长度调节板37和两长度调节件，两长度调节板37可沿托盘本体36的长度方向运动并与托盘本体36一同配合形成固定腔，托盘本体36上开设有两长度调节孔，两长度调节板37上分别开设有长度定位孔，两长度调节件分别穿设托盘本体36和两长度调节板37上的长度调节孔、长度定位孔并与长度定位孔螺纹连接以将两长度调节板37固定在托盘本体36上。

在本实施例中，治具托盘2还包括至少两宽度调节板38和至少两长度调节件，两宽度调节板38位于托盘本体36的两侧并可沿托盘本体36的宽度方向运动以调节托盘本体36上固定腔的宽度，托盘本体36上开设有两宽度调节孔，两宽度调节板38上分别开设有宽度定位孔，两宽度调节件分别穿设托盘本体36和两宽度调节板38上的宽度调节孔、宽度定位孔并与宽度定位孔螺纹连接以将两宽度调节板38固定在托盘本体36上。

在具体实施时，治具托盘2的托盘本体36以电木作为主体，托盘本体36的底部设计有对接用的销钉孔40以及与交接夹紧组件连接用的连接凹槽19，其上方设计有调整固定腔宽度方向的宽度调节板38，宽度调节板38为L型块、长度调节板37为碳纤板，可调整位置避开极耳位置，长度宽度均可兼容一定范围，使治具托盘2与多种电芯39相适配，因此能够实现多种电芯39的有效固定。

在上料时，预设好产品的尺寸，可通过治具托盘2提前调整好大小。人工将叠片电芯39放置到上料口6处治具托盘2的预设位置，然后由抽屉式龙门模组运动到内腔中的检测位处将治具托盘2其及电芯39交接至交接夹紧组件上，闸门驱动机构35顶升关闭闸门34（其中，闸门驱动机构35主要由丝杆组成，驱动闸门34沿闸门导轨下降或顶升，完成开闭闸门34的动作）。反之，下料过程逆流程动作。在本实施例中，抽屉式龙门模组的载物台上设置有销钉，治具托盘2上设置有销钉孔40，可利于输送过程中治具托盘2的定位。

针对传统的2D检测因无法查看物体不同深度的数据信息，X射线工业快速CT则较好解决这些问题，例如图像为电池摆放45度的3维成像，再截取沿电池长边x-向和Y-向图像，真实正负极片对齐度值；当极片叠放靠边，或斜放状态，通过x向和Y向图像，真实判别；当极耳伸出在光路中，图像3D建模，不影响截图测量；设定更大放大倍率，分辨率高；快速CT可实现小角度（非360°）的情况下独立采图并形成CT图像，再截取沿电池长边x-向和Y-向图像，真实正负极片对齐度值。提高CT三维图像成像时间，提高工业检测的效率，并实现与工业产业效率匹配。在传统2D X-ray检测已无法满足新能源锂电池的检测要求的情况下，微焦点X射线工业快速CT检测就在市场背景下为解决新能源锂电池无损工业方案而生。

本检测设备对被测物体内部高清晰度成像，并准确定位叠层锂电池叠片电池，检测阳极、阴极对齐度OverHang，阳极阴极间隔Gap等，以及对整个被测产品进行精确检测、缺陷统计、缺陷增长趋势等。该系统主要由高分辨率X射线源、高分辨率实时成像单元、计算机图像处理单元、超高精度机械传动单元、电气控制单元、X射线防护单元等组成，具有高自动化程度，快速检测速度，检测数据易于保存、分类和查询等优点，极大地提高了产品检测与测量及产品缺陷统计的效率，在不影响正常生产的情况下降低检验成本，提高了产品的安全性和可靠性，其实时动检测效果、透射内部检测效果及检测效率是传统X-ray检测所不及的。本检测设备独特功能使叠层锂电池实现自动检测，是目前工业产品最有效的无损缺陷检测手段。

该检测设备突破传统2D检测无法满足现有锂电叠片电池的检测需求，能快速CT成像并自动化完成整个检测过程，可运用于离线及在线检测设备，填补市场上还没有相关CT技术应用于叠层锂电池检测案例。该检测设备可取代人工，适用于高精密的CT检测精度行业，特别是运用于新能源锂电叠片电池的离线及在线的CT无损检测。

该检测设备的工作原理：

1. 人工上料到上料口6的治具托盘2后，通过抽屉式龙门模组将治具托盘2及其上的电芯39输送到交接位，封闭闸门34，并与X/Y/Z /上料平台交接治具，完成抽屉式上料过程；

2. 在与抽屉式龙门模组交接治具托盘2后，通过X/Y/Z /上料平台将电芯39旋转到不同的检测角，然后移动到检测位，检测完成后又将治具托盘2及电芯39移动到抽屉式龙门模组交接治具托盘2；

3. 检测平台本体7由大理石组成，平面度高，材质稳定不变形，确保精密运动，平台支架29采用焊接机架，与大理石平台通过柔性连接在一起；

4. 微焦点X射线源（球管）和平板探测器成像系统硬件采用手动调整与检测物体的距离，并配有读数器，换型方便，检测时对产品进行x-ray发射，采图接收，软件判断处理。

在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种旋转CT成像检测设备，其特征在于，包括机壳（1）、治具托盘（2）、射线源（3）、探测器（4）和旋转检测平台（5），所述机壳（1）内形成有内腔，所述内腔的侧部贯穿机壳（1）的一侧而在机壳（1）的一侧上形成有上料口（6），所述治具托盘（2）用于固定电芯（39），所述射线源（3）和探测器（4）收容于机壳（1）的内腔中，所述射线源（3）用于将X射线发射至治具托盘（2）上的电芯（39）上，所述探测器（4）用于接收治具托盘（2）上电芯（39）透射出的X射线，所述旋转检测平台（5）用于驱动射线源（3）和探测器（4）绕治具托盘（2）上的电芯（39）周向旋转；

还包括X轴驱动装置（10）、Y轴驱动装置（11）和Z轴驱动装置（12），所述治具托盘（2）可在机壳（1）的内腔中沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述X轴驱动装置（10）用于驱动Y轴驱动装置（11）带动治具托盘（2）在机壳（1）的内腔中沿X轴方向运动，所述Y轴驱动装置（11）用于驱动Z轴驱动装置（12）带动治具托盘（2）在机壳（1）的内腔中沿Y轴方向运动，所述Z轴驱动装置（12）用于驱动治具托盘（2）在机壳（1）的内腔中沿Z轴方向运动；

所述旋转检测平台（5）包括检测平台本体（7）、转台（8）和旋转驱动装置（9），所述检测平台本体（7）垂直于机壳（1）的底部设置，所述转台（8）可旋转的安装在检测平台本体（7）内，所述射线源（3）和探测器（4）安装在转台（8）上，所述旋转驱动装置（9）用于驱动转台（8）在检测平台本体（7）上旋转，所述旋转驱动装置（9）通过传动组件与转台（8）连接，所述传动组件包括传动齿轮（26），所述转台（8）与传动齿轮（26）啮合连接，所述旋转驱动装置（9）用于驱动传动齿轮（26）转动，所述转台（8）通过轴承（27）转动连接于检测平台本体（7），所述轴承（27）的周侧设置有若干齿牙，所述传动齿轮（26）的齿牙与轴承（27）上的齿牙啮合连接，所述旋转驱动装置（9）用于驱动传动齿轮（26）旋转；

还包括旋转定位平台（13），所述治具托盘（2）可在机壳（1）的内腔中旋转，所述旋转定位平台（13）用于驱动Z轴驱动装置（12）带动治具托盘（2）旋转；还包括交接夹紧组件，所述旋转定位平台（13）通过交接夹紧组件与治具托盘（2）可拆卸连接；所述交接夹紧组件包括安装面板（14）、顶块（15）、顶块驱动装置（16）、顶块复位件（17）和两夹紧凸块（18），所述安装面板（14）与旋转定位平台（13）连接，所述治具托盘（2）上开设有连接凹槽（19），两所述夹紧凸块（18）可活动的安装在安装面板（14）上并能配合形成连接孔（41）；所述安装面板（14）上的两夹紧凸块（18）穿设治具托盘（2）上的连接凹槽（19）时，所述顶块驱动装置（16）能够驱动顶块（15）穿设两夹紧凸块（18）之间的连接孔（41），两所述夹紧凸块（18）在连接凹槽（19）内往相离的方向移动而能将治具托盘（2）夹紧于安装面板（14）上，所述顶块复位件（17）能够发生形变；所述顶块驱动装置（16）驱动顶块（15）脱离两夹紧凸块（18）之间的连接孔（41）时，两所述夹紧凸块（18）将能脱离连接凹槽（19）以使治具托盘（2）能与旋转定位平台（13）分离，所述顶块复位件（17）能够恢复形变以使两夹紧凸块（18）往相向的方向移动复位；

所述安装面板（14）和旋转定位平台（13）上均开设有避让孔，所述顶块驱动装置（16）穿设上述避让孔并用于驱动顶块（15）在避让孔内上下运动，顶块驱动装置（16）通过角接触轴承与顶块（15）连接，顶块驱动装置（16）为薄型气缸，可提供Z轴方向的动力，薄型气缸安装在内腔底部的非旋转固定架上；所述交接夹紧组件还包括夹紧导轨（20），所述夹紧导轨（20）设置在安装面板（14）上，两所述夹紧凸块（18）可在夹紧导轨（20）上往相向或相离的方向滑动；

还包括上料机构（21），所述上料机构（21）用于将治具托盘（2）从上料口（6）输送至内腔中。

2.如权利要求1所述的旋转CT成像检测设备，其特征在于，所述射线源（3）和探测器（4）可在旋转检测平台（5）上径向移动。

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