CN115931910A - 一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂电池检测技术领域，具体为一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，包括机械手、冲压设备、机械臂、整平设备、二号视觉检测仪、检测单元和补偿单元，检测单元包括量器、膨胀袋、翻板和滑动块，量器内设置填充有液体介质，通过设置量器、膨胀袋、滑动块和翻板相配合，根据量器内的水位变化，得到缺陷的体积数据，接着通过气囊的伸缩量得到缺陷深度数据，通过二号视觉检测仪能够自动检测极耳金属面上的缺陷面积数据，实现对极耳表面缺陷体积与深度的自动检测，提高检测效率与检测精度，相较于人眼识别，提高了检测精度，节省人力，避免人工拿取对极耳造成污染，提高检测数量与检测精度。
Description
技术领域
本发明属于锂电池检测技术领域，具体为一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备。
背景技术
电池因其电压高、必能量大、自放电小等突出特点，被广泛用于诸多领域，随着锂电池应用的不断发展，针对锂电池的结构、性能和制造工艺也进行了不断改进，同时对于锂电池的寿命要求也在不断提高，而锂电池的使用寿命是由电池内的活性物质发挥情况来决定的，其中，电池内集流体是电子导通的通道，集流体通过与极耳焊接从而与电池的外部电极进行连接，因此，在锂电池生产过程中，需要对极耳表面进行检测。
目前，锂电池极耳检测缺陷一般趋于人工检测，将产线生产的产品随机抽取测量，通过手电筒对锂电池极耳进行打光，再通过人眼去识别缺陷，锂电池极耳尺寸检测通过人工用卡尺测量，将测量的尺寸数据手动记录，上述检测过程需要耗费较高的人工成本，人眼识别缺陷很容易造成误判和漏检，人眼测量的尺寸会导致尺寸数据精度不高，准确性不高，且人工从产线拿取锂电池极耳会污染锂电池极耳表面，通过抽检的方式很难代表产品的整体水平。
鉴于此，为改善上述技术问题，本发明提供了一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，改善了上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：极耳检测过程需要耗费较高的人工成本，人眼识别缺陷很容易造成误判和漏检，人眼测量的尺寸会导致尺寸数据精度不高，准确性不高，且人工从产线拿取锂电池极耳会污染锂电池极耳表面，通过抽检的方式很难代表产品的整体水平。
本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备包括：工作台、机械手、冲压设备、机械臂、整平设备、一号检测工位、支架、二号检测工位、转动盘、检测单元和补偿单元；
工作台上依次固定安装有机械手、冲压设备、整平设备、一号检测工位和支架；
冲压设备用于冲压去除锂电池极耳R角；
机械臂固定安装于工作台上，机械臂与冲压设备相对设置；
整平设备用于压平锂电池极耳；
一号检测工位上安装有一号视觉检测软件，一号检测工位处用于对锂电池极耳胶进行尺寸和缺陷检测；
二号检测工位包括检测台，检测台固定安装于支架上，二号检测工位处用于对锂电池极耳金属面进行尺寸和缺陷检测；
转动盘固定安装于支架上且位于检测台的上方，转动盘上固定安装有二号视觉检测软件，转动盘通过动力设备驱动；
检测单元固定安装于转动盘上，检测单元包括量器，量器内设置填充有液体介质，检测单元用于检测锂电池极耳金属片表面的缺陷深度与缺陷体积；
补偿单元固定安装于转动盘上，补偿单元用于根据检测单元的检测数据补偿锂电池极耳金属片表面的缺陷。
相较于现有技术中通过人眼识别极耳表面缺陷，精度与准确性较低，且效率低，人工检测对极耳检测时，若极耳金属面存在缺陷则便会舍弃，造成极耳的浪费，而本发明通过二号视觉检测仪对极耳金属面的缺陷进行检测，同时配合检测单元检测缺陷深度与缺陷大小，提高检测精度与检测效率，再通过补偿单元填补缺陷，使得极耳金属片能够正常使用，降低极耳浪费数量，且通过机械手和机械臂同时工作最大化工作效率，实现自动化检测；
且通过冲压设备和整平设备能够防止锂电池极耳生产中可能出现的翘边、不平现象。
优选的，检测单元还包括：一号气缸、膨胀袋、一号滑槽、活动槽、翻板、滑动块和橡胶片；
一号气缸固定安装于转动盘上，一号气缸与二号视觉检测软件在同一圆周上，一号气缸的输出端与量器固接；
量器为下端开口的半封闭式桶状结构；
膨胀袋位于量器底部且与量器下表面固接，膨胀袋采用橡胶制成；
一号滑槽呈环状开设于量器底部的侧壁上且位于膨胀袋的外侧；
活动槽呈环状开设于量器侧壁上，活动槽与一号滑槽和量器内部相通；
翻板转动安装于活动槽内，翻板一端位于量器内，另一端位于活动槽内，翻板设有两个，两个翻板位于量器内一端互相接触；
滑动块滑动安装于一号滑槽内，滑动块的上表面与翻板位于活动槽内一端接触；
橡胶片设有两个，两个橡胶片分别位于翻板的上下两侧，橡胶片一端与翻板固接，另一端与量器固接。
优选的，补偿单元包括：二号气缸、出料器和冷却器；
二号气缸固定安装于转动盘上，二号气缸与一号气缸和二号视觉检测软件在同一圆周上，检测台的圆心位于二号气缸所在圆周上；
出料器固定安装于二号气缸的输出端上，出料器用于根据检测单元的检测数据输出相应体积的金属溶液；
冷却器位于出料器的下方，冷却器与出料器固接且相连通，冷却器内部包括成型模具与打磨元件，冷却器用于输出补偿件，补偿件设置为锥形结构，补偿件的尖锐端朝向检测台一侧。
优选的，检测台上开设有二号滑槽，二号滑槽设有多个且成圆周状均匀设置于检测台上，二号滑槽内滑动安装有固定块，固定块靠近检测台的圆心设置，固定块远离检测台圆心一侧固接有弹簧，弹簧另一端与检测台固接。
在检测锂电池极耳时，首先，机械手匀速抓取待检测的锂电池极耳，将其放置于冲压设备处，冲压设备中的冲压气缸输出端向下伸出对锂电池极耳进行冲压，去除锂电池极耳R角，接着机械臂从冲压气缸下将锂电池极耳抓取到整平设备处，整平设备中的整平气缸输出端向下伸缩将锂电池极耳压平，而后，机械臂从整平气缸下将锂电池极耳抓起放到一号检测工位处，通过一号检测工位处的一号视觉检测软件对锂电池极耳胶同步进行尺寸和缺陷检测，锂电池极耳胶检测完成后，机械臂从一号检测工位处抓起锂电池放置于二号检测工位处；
机械臂将锂电池极耳放置于多个固定块之间，而后多个固定块向检测台的边缘移动，并在弹簧弹力作用下对极耳进行固定，接着，二号检测工位处的二号视觉检测仪对锂电池极耳金属面同步进行尺寸和缺陷检测，通过视觉检测仪检测缺陷面积，若视觉检测仪检测到锂电池极耳金属面存在缺陷时，视觉检测仪将缺陷信号以及缺陷面积数据反馈给控制器，控制器控制动力设备驱动转动盘转动，转动盘转动带动一号气缸运动至检测台上的极耳的正上方，而后控制器控制一号气缸的输出端伸出，一号气缸输出端伸出推动量器向下运动，量器向下运动时，滑动块先与检测台接触，此时量器继续下移直至量器下表面与检测台紧密接触，此时膨胀袋进入极耳金属面的缺陷中，在滑动块与检测台接触后，量器继续下移时，滑动块此时与量器相对运动，滑动块向上运动推动翻板发生向下翻转，翻板发生向下翻转时，两个翻板呈打开状态，此时量器中的液体由于自重进入膨胀袋中，膨胀袋发生膨胀，在极耳表面的缺陷中发生膨胀，当膨胀袋与缺陷表面完全贴合时，量器中的液体处于恒定状态，此时根据量器上的刻度变化计算出液体进入膨胀袋中的体积，即可得到缺陷的体积，同时根据翻板下方固定的位置检测器检测膨胀袋的伸缩量，即可得到缺陷深度数据；
缺陷体积检测完成后，一号气缸输出端收缩，带动量器远离检测台，此时滑动块由于自重下移，翻板不再受到滑动块的推动由于自重恢复平衡状态向上翻转，而后两个翻板闭合，膨胀袋从缺陷中移出；
然后将缺陷深度数据与体积数据反馈给控制器，控制器控制补偿单元中的出料器依据缺陷体积数据，向冷却器中的成型模具中注入相同体积的金属溶液，冷却成型后，打磨元件依据视觉检测仪检测的缺陷面积数据与深度数据，将成型件打磨成长度与端部大小均适配于缺陷的锥形补偿件，并从冷却器的下端输出补偿件，接着控制器控制二号气缸输出端向下伸出，推动相应的补偿件进入缺陷中；
由于补偿件的下端较为尖锐，因此补偿件在下移挤压极耳金属面上的缺陷处时，缺陷处的金属面发生形变，位于补偿件下方的金属面有一定程度的向下延伸变形趋势，同时，位于补偿件两侧的金属面由于下方的金属面向下延伸，则缺陷面的深度发生变形，则补偿件两侧的金属面呈相互靠近的变形趋势，直至补偿件两侧的金属面与补偿件紧密贴合，使得补偿件嵌入进缺陷中，完成对极耳金属面缺陷的修补，在不影响极耳正常使用的情况下对有缺陷的锂电池极耳金属面进行补偿，补偿后的极耳能够正常使用，减少极耳的报废数量；
当进行下一组极耳缺陷大小检测时，膨胀袋内仍留有上一组检测极耳时残留的液体，但由于下一组极耳缺陷大小检测时，膨胀袋先进入缺陷中，滑动块依然会推动翻板向下转动，翻板处于打开状态，量器与膨胀袋处于导通状态，此时若上一组残留于膨胀袋内的液体体积大于缺陷体积，则在量器下移至其与检测台接触的过程中，多余液体会由于量器和检测台对膨胀袋造成的挤压而重新回入到量器中，保证量器内的液体处于恒定状态，同理，若上一组残留于膨胀袋内的液体体积小于缺陷体积，则在量器下移至其与检测台接触的过程中，由于量器与膨胀袋处于导通状态，因此由于液体自重，液体会继续向下流动进入膨胀袋中，直至膨胀袋与缺陷面完全贴合，保证检测单元的正常使用；
橡胶片充当翻板的固定件的同时，由于自身的弹性能够为翻板提供转动空间，同时在保证翻板正常转动时，作为翻板与量器之间的密封件，且在翻板向上转动恢复平衡状态时，橡胶片同时恢复弹性形变，能够为翻板恢复平衡状态提供助力。
优选的，膨胀袋的上表面与量器的下表面接触。
由于膨胀袋采用橡胶制成，弹性较大，易变形，因此，通过设置膨胀袋的上表面与量器的下表面接触，当液体进入膨胀袋中，膨胀袋发生膨胀时，同时量器与检测台接触，此时量器充当膨胀袋的阻隔件，使得膨胀袋只能在缺陷中发生形变，而不会外溢于缺陷外部，保证检测精度。
优选的，膨胀袋的下端为锥形。
通过设置膨胀袋的下端为锥形，能够保证膨胀袋整体进入缺陷中，避免膨胀袋出现部分区域位于缺陷外部影响检测精度。
优选的，二号检测工位处安装有翻转气缸。
通过采用上述技术方案，当极耳正面缺陷检测完成后，翻转气缸将极耳片翻转，便于检测元件与视觉检测仪检测锂电池极耳金属面的背面。
优选的，二号检测工位远离一号检测工位的一侧设置有收集盒，收集盒安装于工作台上。
极耳检测完成后，通过工作台上安装的分料机械手将无缺陷极耳金属片和有缺陷并经过补偿单元修补后的极耳金属片分别放置于收集盒中，便于收集，实现设备的自动化生产。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，通过设置量器、膨胀袋、滑动块和翻板相配合，利用量器内液体的流动性使得膨胀袋发生与缺陷相适配的膨胀量，根据量器内的水位变化，得到缺陷的体积数据，即缺陷的大小，接着通过气囊的伸缩量得到缺陷深度数据，实现对极耳表面缺陷体积与深度的自动检测，提高检测效率与检测精度。
2、本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，通过二号视觉检测仪能够自动检测极耳金属面上的缺陷面积数据，包括缺陷的宽度、长度等数据，相较于人眼识别，提高了检测精度，节省了人力，且避免人工拿取极耳对极耳造成污染，且自动连续性检测，提高检测数量与检测精度。
3、本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，通过设置补偿单元，能够根据检测到的缺陷体积数据，输出相同体积的金属溶液，冷却成型后打磨成锥形补偿件，对极耳表面的缺陷处进行自动修补，降低极耳报废数量，保证极耳的正常使用。
4、本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，通过冲压设备和整平设备能够防止锂电池极耳生产中可能出现的翘边、不平现象。
5、本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，通过设置翻转气缸，能够将极耳片翻转，便于检测元件与视觉检测仪检测锂电池极耳金属面的背面。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的整体外观结构示意图；
图2为本发明的检测台处正视结构示意图；
图3为本发明的检测台处结构示意图；
图4为本发明的量器正视局部剖视结构示意图；
图5为本发明的图4中A处放大图；
图6为本发明的补偿单元处结构示意图；
图7为本发明的补偿件补偿时缺陷面变化示意图；
图中：工作台1、机械手2、冲压设备3、机械臂4、整平设备5、一号检测工位6、支架7、二号检测工位8、检测台81、转动盘9、检测单元10、量器101、一号气缸102、膨胀袋103、一号滑槽104、活动槽105、翻板106、滑动块107、橡胶片108、补偿单元11、二号气缸111、出料器112、冷却器113、补偿件114、二号视觉检测软件12、固定块13、弹簧14、二号滑槽15。
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。
如图1、图3和图6所示，本发明提供的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，所述一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备包括：工作台1、机械手2、冲压设备3、机械臂4、整平设备5、一号检测工位6、支架7、二号检测工位8、转动盘9、检测单元10和补偿单元11；
所述工作台1上依次固定安装有机械手2、冲压设备3、整平设备5、一号检测工位6和支架7；
所述冲压设备3用于冲压去除锂电池极耳R角；
所述机械臂4固定安装于工作台1上，所述机械臂4与冲压设备3相对设置；
所述整平设备5用于压平锂电池极耳；
所述一号检测工位6上安装有一号视觉检测软件，所述一号检测工位6处用于对锂电池极耳胶进行尺寸和缺陷检测；
所述二号检测工位8包括检测台81，所述检测台81固定安装于支架7上，所述二号检测工位8处用于对锂电池极耳金属面进行尺寸和缺陷检测；
所述转动盘9固定安装于支架7上且位于检测台81的上方，所述转动盘9上固定安装有二号视觉检测软件12，所述转动盘9通过动力设备驱动；
所述检测单元10固定安装于转动盘9上，所述检测单元10包括量器101，所述量器101内设置填充有液体介质，所述检测单元10用于检测锂电池极耳金属片表面的缺陷深度与缺陷体积；
所述补偿单元11固定安装于转动盘9上，所述补偿单元11用于根据检测单元10的检测数据补偿锂电池极耳金属片表面的缺陷；
通过采用上述技术方案，在检测锂电池极耳时，首先，机械手2匀速抓取待检测的锂电池极耳，将其放置于冲压设备3处，冲压设备3中的冲压气缸输出端向下伸出对锂电池极耳进行冲压，去除锂电池极耳R角，接着机械臂4从冲压气缸下将锂电池极耳抓取到整平设备5处，整平设备5中的整平气缸输出端向下伸缩将锂电池极耳压平，而后，机械臂4从整平气缸下将锂电池极耳抓起放到一号检测工位6处，通过一号检测工位6处的一号视觉检测软件对锂电池极耳胶同步进行尺寸和缺陷检测，锂电池极耳胶检测完成后，机械臂4从一号检测工位6处抓起锂电池放置于二号检测工位8处，首先二号检测工位8处的二号视觉检测仪对锂电池极耳金属面同步进行尺寸和缺陷检测，通过视觉检测仪检测缺陷面积，若视觉检测仪检测到锂电池极耳金属面存在缺陷时，视觉检测仪将缺陷信号以及缺陷面积数据反馈给控制器，控制器控制动力设备驱动转动盘9转动，转动盘9转动带动检测单元10转动至锂电池极耳金属片的上方，接着检测单元10对极耳金属面上的缺陷深度与体积进行检测，然后检测单元10将缺陷深度数据与体积数据反馈给控制器，控制器控制补偿单元11根据缺陷大小输出相应的补偿量，对锂电池极耳金属面表面的缺陷进行补偿，在不影响极耳正常使用的情况下对有缺陷的锂电池极耳金属面进行补偿，补偿后的极耳能够正常使用，减少极耳的报废数量；
相较于现有技术中通过人眼识别极耳表面缺陷，精度与准确性较低，且效率低，人工检测对极耳检测时，若极耳金属面存在缺陷则便会舍弃，造成极耳的浪费，而本发明通过二号视觉检测仪对极耳金属面的缺陷进行检测，同时配合检测单元10检测缺陷深度与缺陷大小，提高检测精度与检测效率，再通过补偿单元11填补缺陷，使得极耳金属片能够正常使用，降低极耳浪费数量，且通过机械手2和机械臂4同时工作最大化工作效率，实现自动化检测；
且避免人工拿取极耳对极耳造成污染，且自动连续性检测，提高检测数量与检测精度。
且通过冲压设备3和整平设备5能够防止锂电池极耳生产中可能出现的翘边、不平现象。
如图1至图7所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述检测单元10还包括：一号气缸102、膨胀袋103、一号滑槽104、活动槽105、翻板106、滑动块107和橡胶片108；
所述一号气缸102固定安装于转动盘9上，所述一号气缸102与二号视觉检测软件12在同一圆周上，所述一号气缸102的输出端与量器101固接；
所述量器101为下端开口的半封闭式桶状结构；
所述膨胀袋103位于量器101底部且与量器101下表面固接，所述膨胀袋103采用橡胶制成；
所述一号滑槽104呈环状开设于量器101底部的侧壁上且位于膨胀袋103的外侧；
所述活动槽105呈环状开设于量器101侧壁上，所述活动槽105与一号滑槽104和量器101内部相通；
所述翻板106转动安装于活动槽105内，所述翻板106一端位于量器101内，另一端位于活动槽105内，所述翻板106设有两个，两个所述翻板106位于量器101内一端互相接触；
所述滑动块107滑动安装于一号滑槽104内，所述滑动块107的上表面与翻板106位于活动槽105内一端接触；
所述橡胶片108设有两个，两个所述橡胶片108分别位于翻板106的上下两侧，所述橡胶片108一端与翻板106固接，另一端与量器101固接；
所述补偿单元11包括：二号气缸111、出料器112和冷却器113；
所述二号气缸111固定安装于转动盘9上，所述二号气缸111与一号气缸102和二号视觉检测软件12在同一圆周上，所述检测台81的圆心位于二号气缸111所在圆周上；
所述出料器112固定安装于二号气缸111的输出端上，所述出料器112用于根据检测单元10的检测数据输出相应体积的金属溶液；
所述冷却器113位于出料器112的下方，所述冷却器113与出料器112固接且相连通，所述冷却器113内部包括成型模具与打磨元件，所述冷却器113用于输出补偿件114，所述补偿件114设置为锥形结构，所述补偿件114的尖锐端朝向检测台81一侧；
所述检测台81上开设有二号滑槽15，所述二号滑槽15设有多个且成圆周状均匀设置于检测台81上，所述二号滑槽15内滑动安装有固定块13，所述固定块13靠近检测台81的圆心设置，所述固定块13远离检测台81圆心一侧固接有弹簧14，所述弹簧14另一端与检测台81固接；
通过采用上述技术方案，在检测锂电池极耳时，首先，机械手2匀速抓取待检测的锂电池极耳，将其放置于冲压设备3处，冲压设备3中的冲压气缸输出端向下伸出对锂电池极耳进行冲压，去除锂电池极耳R角，接着机械臂4从冲压气缸下将锂电池极耳抓取到整平设备5处，整平设备5中的整平气缸输出端向下伸缩将锂电池极耳压平，而后，机械臂4从整平气缸下将锂电池极耳抓起放到一号检测工位6处，通过一号检测工位6处的一号视觉检测软件对锂电池极耳胶同步进行尺寸和缺陷检测，锂电池极耳胶检测完成后，机械臂4从一号检测工位6处抓起锂电池放置于二号检测工位8处；
机械臂4将锂电池极耳放置于多个固定块13之间，而后多个固定块13向检测台81的边缘移动，并在弹簧14弹力作用下对极耳进行固定，接着，二号检测工位8处的二号视觉检测仪对锂电池极耳金属面同步进行尺寸和缺陷检测，通过视觉检测仪检测缺陷面积，若视觉检测仪检测到锂电池极耳金属面存在缺陷时，视觉检测仪将缺陷信号以及缺陷面积数据反馈给控制器，控制器控制动力设备驱动转动盘9转动，转动盘9转动带动一号气缸102运动至检测台81上的极耳的正上方，而后控制器控制一号气缸102的输出端伸出，一号气缸102输出端伸出推动量器101向下运动，量器101向下运动时，滑动块107先与检测台81接触，此时量器101继续下移直至量器101下表面与检测台81紧密接触，此时膨胀袋103进入极耳金属面的缺陷中，在滑动块107与检测台81接触后，量器101继续下移时，滑动块107此时与量器101相对运动，滑动块107向上运动推动翻板106发生向下翻转，翻板106发生向下翻转时，两个翻板106呈打开状态，此时量器101中的液体由于自重进入膨胀袋103中，膨胀袋103发生膨胀，在极耳表面的缺陷中发生膨胀，当膨胀袋103与缺陷表面完全贴合时，量器101中的液体处于恒定状态，此时根据量器101上的刻度变化计算出液体进入膨胀袋103中的体积，即可得到缺陷的体积，同时根据翻板106下方固定的位置检测器检测膨胀袋103的伸缩量，即可得到缺陷深度数据；
缺陷体积检测完成后，一号气缸102输出端收缩，带动量器101远离检测台81，此时滑动块107由于自重下移，翻板106不再受到滑动块107的推动由于自重恢复平衡状态向上翻转，而后两个翻板106闭合，膨胀袋103从缺陷中移出；
然后将缺陷深度数据与体积数据反馈给控制器，控制器控制补偿单元11中的出料器112依据缺陷体积数据，向冷却器113中的成型模具中注入相同体积的金属溶液，冷却成型后，打磨元件依据视觉检测仪检测的缺陷面积数据与深度数据，将成型件打磨成长度与端部大小均适配于缺陷的锥形补偿件114，并从冷却器113的下端输出补偿件114，接着控制器控制二号气缸111输出端向下伸出，推动相应的补偿件114进入缺陷中；
若极耳宽度为6mm，厚度为0.2mm，而极耳金属面上的缺陷宽度为2mm，深度为0.1mm，缺陷体积为0.2mm3，则补偿件114的高度为0.15mm，补偿件114的大端宽度为1.8mm，则补偿件114的高度高于缺陷深度的范围为0.4-0.6mm，补偿件114体积与缺陷体积相等，且补偿件114的高度始终小于极耳厚度；
由于补偿件114呈锥形，且其下端较为尖锐，且补偿件114的略大于缺陷深度0.3-0.6mm，因此补偿件114在下移挤压极耳金属面上的缺陷处时，缺陷处的金属面受到顶推力而发生形变，位于补偿件114下方的金属面有一定程度的向下延伸变形趋势，同时，位于补偿件114两侧的金属面由于下方的金属面向下延伸，则缺陷面的深度发生变形，则补偿件114两侧的金属面呈相互靠近的变形趋势，直至补偿件114两侧的金属面与补偿件114紧密贴合，使得补偿件114嵌入进缺陷中，完成对极耳金属面缺陷的修补，因此设置补偿件114的大端宽度略小于缺陷宽度0.1-0.3mm，保证补偿件114两侧金属面的变形空间，在不影响极耳正常使用的情况下对有缺陷的锂电池极耳金属面进行补偿，补偿后的极耳能够正常使用，减少极耳的报废数量；
同时保证，补偿件114的尖锐端为圆角结构，避免刺穿极耳；
当进行下一组极耳缺陷大小检测时，膨胀袋103内仍留有上一组检测极耳时残留的液体，但由于下一组极耳缺陷大小检测时，膨胀袋103先进入缺陷中，滑动块107依然会推动翻板106向下转动，翻板106处于打开状态，量器101与膨胀袋103处于导通状态，此时若上一组残留于膨胀袋103内的液体体积大于缺陷体积，则在量器101下移至其与检测台81接触的过程中，多余液体会由于量器101和检测台81对膨胀袋103造成的挤压而重新回入到量器101中，保证量器101内的液体处于恒定状态，同理，若上一组残留于膨胀袋103内的液体体积小于缺陷体积，则在量器101下移至其与检测台81接触的过程中，由于量器101与膨胀袋103处于导通状态，因此由于液体自重，液体会继续向下流动进入膨胀袋103中，直至膨胀袋103与缺陷面完全贴合，保证检测单元10的正常使用；
橡胶片108充当翻板106的固定件的同时，由于自身的弹性能够为翻板106提供转动空间，同时在保证翻板106正常转动时，作为翻板106与量器101之间的密封件，且在翻板106向上转动恢复平衡状态时，橡胶片108同时恢复弹性形变，能够为翻板106恢复平衡状态提供助力；
同时，固定块13为伸缩式结构，当量器101下移时，挤压固定块13发生收缩，保证量器101与检测台81接触，同时固定块13伸缩时始终贴合极耳边缘，依然能够保证对极耳的固定定位。
作为本发明的一种具体实施方式，所述膨胀袋103的上表面与量器101的下表面接触；
通过采用上述技术方案，由于膨胀袋103采用橡胶制成，弹性较大，易变形，因此，通过设置膨胀袋103的上表面与量器101的下表面接触，当液体进入膨胀袋103中，膨胀袋103发生膨胀时，同时量器101与检测台81接触，此时量器101充当膨胀袋103的阻隔件，使得膨胀袋103只能在缺陷中发生形变，而不会外溢于缺陷外部，保证检测精度。
如图5所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述膨胀袋103的下端为锥形；
通过采用上述技术方案，通过设置膨胀袋103的下端为锥形，能够保证膨胀袋103整体进入缺陷中，避免膨胀袋103出现部分区域位于缺陷外部影响检测精度。
作为本发明的一种具体实施方式，所述二号检测工位8处安装有翻转气缸；
通过采用上述技术方案，当极耳正面缺陷检测完成后，翻转气缸将极耳片翻转，便于检测元件与视觉检测仪检测锂电池极耳金属面的背面。
作为本发明的一种具体实施方式，所述二号检测工位8远离一号检测工位6的一侧设置有收集盒，所述收集盒安装于工作台1上；
通过采用上述技术方案，极耳检测完成后，通过工作台1上安装的分料机械手2将无缺陷极耳金属片和有缺陷并经过补偿单元11修补后的极耳金属片分别放置于收集盒中，便于收集，实现设备的自动化生产。
工作原理：
在检测锂电池极耳时，首先，机械手2匀速抓取待检测的锂电池极耳，将其放置于冲压设备3处，冲压设备3中的冲压气缸输出端向下伸出对锂电池极耳进行冲压，去除锂电池极耳R角，接着机械臂4从冲压气缸下将锂电池极耳抓取到整平设备5处，整平设备5中的整平气缸输出端向下伸缩将锂电池极耳压平，而后，机械臂4从整平气缸下将锂电池极耳抓起放到一号检测工位6处，通过一号检测工位6处的一号视觉检测软件对锂电池极耳胶同步进行尺寸和缺陷检测，锂电池极耳胶检测完成后，机械臂4从一号检测工位6处抓起锂电池放置于二号检测工位8处；
机械臂4将锂电池极耳放置于多个固定块13之间，而后多个固定块13向检测台81的边缘移动，并在弹簧14弹力作用下对极耳进行固定，接着，二号检测工位8处的二号视觉检测仪对锂电池极耳金属面同步进行尺寸和缺陷检测，通过视觉检测仪检测缺陷面积，若视觉检测仪检测到锂电池极耳金属面存在缺陷时，视觉检测仪将缺陷信号以及缺陷面积数据反馈给控制器，控制器控制动力设备驱动转动盘9转动，转动盘9转动带动一号气缸102运动至检测台81上的极耳的正上方，而后控制器控制一号气缸102的输出端伸出，一号气缸102输出端伸出推动量器101向下运动，量器101向下运动时，滑动块107先与检测台81接触，此时量器101继续下移直至量器101下表面与检测台81紧密接触，此时膨胀袋103进入极耳金属面的缺陷中，在滑动块107与检测台81接触后，量器101继续下移时，滑动块107此时与量器101相对运动，滑动块107向上运动推动翻板106发生向下翻转，翻板106发生向下翻转时，两个翻板106呈打开状态，此时量器101中的液体由于自重进入膨胀袋103中，膨胀袋103发生膨胀，在极耳表面的缺陷中发生膨胀，当膨胀袋103与缺陷表面完全贴合时，量器101中的液体处于恒定状态，此时根据量器101上的刻度变化计算出液体进入膨胀袋103中的体积，即可得到缺陷的体积，同时根据翻板106下方固定的位置检测器检测膨胀袋103的伸缩量，即可得到缺陷深度数据；
缺陷体积检测完成后，一号气缸102输出端收缩，带动量器101远离检测台81，此时滑动块107由于自重下移，翻板106不再受到滑动块107的推动由于自重恢复平衡状态向上翻转，而后两个翻板106闭合，膨胀袋103从缺陷中移出；
然后将缺陷深度数据与体积数据反馈给控制器，控制器控制补偿单元11中的出料器112依据缺陷体积数据，向冷却器113中的成型模具中注入相同体积的金属溶液，冷却成型后，打磨元件依据视觉检测仪检测的缺陷面积数据与深度数据，将成型件打磨成长度与端部大小均适配于缺陷的锥形补偿件114，并从冷却器113的下端输出补偿件114，接着控制器控制二号气缸111输出端向下伸出，推动相应的补偿件114进入缺陷中；
由于补偿件114的下端较为尖锐，因此补偿件114在下移挤压极耳金属面上的缺陷处时，缺陷处的金属面发生形变，位于补偿件114下方的金属面有一定程度的向下延伸变形趋势，同时，位于补偿件114两侧的金属面由于下方的金属面向下延伸，则缺陷面的深度发生变形，则补偿件114两侧的金属面呈相互靠近的变形趋势，直至补偿件114两侧的金属面与补偿件114紧密贴合，使得补偿件114嵌入进缺陷中，完成对极耳金属面缺陷的修补，在不影响极耳正常使用的情况下对有缺陷的锂电池极耳金属面进行补偿，补偿后的极耳能够正常使用，减少极耳的报废数量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备包括：工作台(1)、机械手(2)、冲压设备(3)、机械臂(4)、整平设备(5)、一号检测工位(6)、支架(7)、二号检测工位(8)、转动盘(9)、检测单元(10)和补偿单元(11)；
所述工作台(1)上依次固定安装有机械手(2)、冲压设备(3)、整平设备(5)、一号检测工位(6)和支架(7)；
所述冲压设备(3)用于冲压去除锂电池极耳R角；
所述机械臂(4)固定安装于工作台(1)上，所述机械臂(4)与冲压设备(3)相对设置；
所述整平设备(5)用于压平锂电池极耳；
所述一号检测工位(6)上安装有一号视觉检测软件，所述一号检测工位(6)处用于对锂电池极耳胶进行尺寸和缺陷检测；
所述二号检测工位(8)包括检测台(81)，所述检测台(81)固定安装于支架(7)上，所述二号检测工位(8)处用于对锂电池极耳金属面进行尺寸和缺陷检测；
所述转动盘(9)固定安装于支架(7)上且位于检测台(81)的上方，所述转动盘(9)上固定安装有二号视觉检测软件(12)，所述转动盘(9)通过动力设备驱动；
所述检测单元(10)固定安装于转动盘(9)上，所述检测单元(10)包括量器(101)，所述量器(101)内设置填充有液体介质，所述检测单元(10)用于检测锂电池极耳金属片表面的缺陷深度与缺陷体积；
所述补偿单元(11)固定安装于转动盘(9)上，所述补偿单元(11)用于根据检测单元(10)的检测数据补偿锂电池极耳金属片表面的缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述检测单元(10)还包括：一号气缸(102)、膨胀袋(103)、一号滑槽(104)、活动槽(105)、翻板(106)、滑动块(107)和橡胶片(108)；
所述一号气缸(102)固定安装于转动盘(9)上，所述一号气缸(102)与二号视觉检测软件(12)在同一圆周上，所述一号气缸(102)的输出端与量器(101)固接；
所述量器(101)为下端开口的半封闭式桶状结构；
所述膨胀袋(103)位于量器(101)底部且与量器(101)下表面固接，所述膨胀袋(103)采用橡胶制成；
所述一号滑槽(104)呈环状开设于量器(101)底部的侧壁上且位于膨胀袋(103)的外侧；
所述活动槽(105)呈环状开设于量器(101)侧壁上，所述活动槽(105)与一号滑槽(104)和量器(101)内部相通；
所述翻板(106)转动安装于活动槽(105)内，所述翻板(106)一端位于量器(101)内，另一端位于活动槽(105)内，所述翻板(106)设有两个，两个所述翻板(106)位于量器(101)内一端互相接触；
所述滑动块(107)滑动安装于一号滑槽(104)内，所述滑动块(107)的上表面与翻板(106)位于活动槽(105)内一端接触；
所述橡胶片(108)设有两个，两个所述橡胶片(108)分别位于翻板(106)的上下两侧，所述橡胶片(108)一端与翻板(106)固接，另一端与量器(101)固接。
3.根据权利要求2所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述补偿单元(11)包括：二号气缸(111)、出料器(112)和冷却器(113)；
所述二号气缸(111)固定安装于转动盘(9)上，所述二号气缸(111)与一号气缸(102)和二号视觉检测软件(12)在同一圆周上，所述检测台(81)的圆心位于二号气缸(111)所在圆周上；
所述出料器(112)固定安装于二号气缸(111)的输出端上，所述出料器(112)用于根据检测单元(10)的检测数据输出相应体积的金属溶液；
所述冷却器(113)位于出料器(112)的下方，所述冷却器(113)与出料器(112)固接且相连通，所述冷却器(113)内部包括成型模具与打磨元件，所述冷却器(113)用于输出补偿件(114)，所述补偿件(114)设置为锥形结构，所述补偿件(114)的尖锐端朝向检测台(81)一侧。
4.根据权利要求1所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述检测台(81)上开设有二号滑槽(15)，所述二号滑槽(15)设有多个且成圆周状均匀设置于检测台(81)上，所述二号滑槽(15)内滑动安装有固定块(13)，所述固定块(13)靠近检测台(81)的圆心设置，所述固定块(13)远离检测台(81)圆心一侧固接有弹簧(14)，所述弹簧(14)另一端与检测台(81)固接。
5.根据权利要求2所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述膨胀袋(103)的上表面与量器(101)的下表面接触。
6.根据权利要求2所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述膨胀袋(103)的下端为锥形。
7.根据权利要求1所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述二号检测工位(8)处安装有翻转气缸。
8.根据权利要求1所述的一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备，其特征在于：所述二号检测工位(8)远离一号检测工位(6)的一侧设置有收集盒，所述收集盒安装于工作台(1)上。
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| CN202310061885.5A CN115931910A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备 |
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| CN202310061885.5A CN115931910A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种附带缺陷检测功能的锂电池极耳生产设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=86698040
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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