CN116026831A - 一种极片打皱检测装置及电芯生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种极片打皱检测装置及电芯生产设备，属于电池技术领域。该极片打皱检测装置，包括CCD检测机构和移动机构，移动机构用于带动CCD检测机构在卷绕机台上、正对电芯的区域内移动，并调整CCD检测机构的拍摄角度；CCD检测机构包括相连的CCD相机和检测模块，CCD相机用于对电芯进行拍照，以获得电芯图片，并将电芯图片传送至检测模块；检测模块用于根据灰度值算法对电芯图片是否存在极片打皱的情况进行检测，并输出检测结果。能够准确地输出检测结果，及时发现问题电芯，避免了继续生产打皱电芯的情况，有效降低了人力物力的投入，并提高了检测结果的准确性。

Description

一种极片打皱检测装置及电芯生产设备
技术领域
本发明属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种极片打皱检测装置及电芯生产设备。
背景技术
现有的电池在卷绕生产过程中会出现多种缺陷，比如极片打皱缺陷、极片打折缺陷、极耳翻折缺陷等。其中，极片打皱的电芯有析锂短路、低容量等风险，所以在生产过程中会较为关注。一般采用将各卷绕机台生产的电芯汇总到物流线上，通过人工观察电芯外观以及对电芯进行拆解来判断是否存在极片打皱情况，准确率低的同时还耗费大量人力物力。并且，这个过程中还在不断产生问题电芯，在检测到电芯出现极片打皱缺陷后再安排开机人员进行调机，存在滞后性。
因此，亟需一种能够及时且准确地对电芯极片打皱情况进行自动化检测的装置。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种极片打皱检测装置及电芯生产设备，以解决现有技术对极片打皱无法实现自动化检测。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明第一方面提供一种极片打皱检测装置，包括CCD检测机构和移动机构，移动机构用于带动CCD检测机构在卷绕机台上、正对电芯的区域内移动，并调整CCD检测机构的拍摄角度；
CCD检测机构包括相连的CCD相机和检测模块，CCD相机用于对电芯进行拍照，以获得电芯图片，并将电芯图片传送至检测模块；
检测模块用于根据灰度值算法对所述电芯图片是否存在极片打皱的情况进行检测，并输出检测结果。
本发明提供的极片打皱检测装置，包括CCD检测机构和移动机构，CCD检测机构通过对处于卷绕机台上的电芯进行拍照并结合灰度值算法进行检测，能够透过隔膜检测是否存在极片打皱的情况，并准确地输出检测结果，及时发现问题电芯、及时提醒开机人员进行调试工作，避免了继续生产打皱电芯的情况，有效降低了人力物力的投入，并提高了检测结果的准确性。移动机构能够带动CCD检测机构在平行于卷针的平面内进行移动，并且调整CCD检测机构的拍摄角度，由此适应不同规格的电芯检测需求。
在一实施例中，所述CCD检测机构还包括光学镜头和光源，光学镜头设置在CCD相机的镜头接口上，光源与光学镜头的相对位置固定。通过设置光源，在CCD检测机构对卷绕过程中的电芯进行拍照时，能够调节拍照区域光场，提高获得的电芯图片的质量，进而为后期检测模块对电芯图片的检测分析降低难度并提高检测结果的精确度。
在一实施例中，CCD相机朝向卷绕机台上卷绕电芯的卷针和/或与卷针相切的极片。一般情况下，设置CCD相机的拍摄方向朝向卷针即可，尤其是朝向卷针上与极片入卷相对的一侧最佳，如此设置可以在不妨碍电芯卷绕生产过程的前提下，获取到不遮挡卷绕后形成的电芯图片。然而还存在一种情况，在电芯生产过程中，由于工艺原因，隔膜上可能会存在隔膜条纹、隔膜污点等不影响电芯质量，但却会给检测极片打皱带来干扰的情况。所以，通过对CCD相机的拍摄方向进行调整，使CCD相机的拍摄方向朝向与卷针相切的极片，以获得更为准确、详实的电芯图片。
在一实施例中，移动机构包括滑轨、滑块以及连接座，滑轨与卷针相平行，滑块滑动设置在滑轨上，连接座滑动设置在滑块上且沿靠近于或者远离于卷针的方向移动；CCD相机与连接座相连。通过滑轨、滑块以及连接座的配合，可以实现对CCD相机在沿平行于卷针方向上，以及靠近或远离卷针方向上拍摄位置的调整，由此适应不同直径、高度等规格的电芯。
在一实施例中，连接座包括垂直连接的侧板和底板，侧板上设置有与卷针相平行的转轴，CCD相机通过转轴与侧板相连；连接座通过底板滑动设置在滑块上。具体的，垂直连接的侧板和底板为连接CCD相机以及连接滑块提供了装配位置。通过转轴的设置，能够实现对CCD相机拍摄角度的调整，以适应更多的使用需求。
在一实施例中，侧板上还开设有自侧板边缘向侧板与转轴连接处延伸的通槽，通槽用于设置限位件；限位件穿入通槽与转轴相抵接，以阻止转轴发生转动。为了在对CCD相机调整好角度后，使其保持该角度，则将限位件自通槽插入至抵接到转轴的周面即可实现。
在一实施例中，滑块与底板相接的一面上开设有若干个第一通孔，若干个第一通孔沿垂直于卷针的方向、以阵列方式均布在滑块上。滑块上设置的若干个第一通孔的目的是为了实现使CDD相机能够向靠近于卷针的方向移动或者向远离于卷针的方向移动。
在一实施例中，底板上设置有若干个第二通孔，若干个第二通孔沿垂直于卷针的方向、以阵列方式均布在底板上；
第一通孔与第二通孔通过第一连接件相连；通过调整第一连接件穿入处于不同位置的第一通孔和第二通孔，以调整CCD相机与滑块的相对位置，进而使CCD相机靠近或者远离卷针。与滑块对应的，连接座的底板上设置有第二通孔，第一通孔、第二通孔以及第一连接件的配合可以使CCD相机在靠近或者远离卷针的方向上的移动距离实现有极调节。
在一实施例中，底板上设置有第二连接件和垂直于卷针方向上的滑槽，第二连接件的一端滑动设置与滑槽内、另一端嵌设于第一通孔内。为了实现CCD相机在靠近或者远离卷针的方向上的移动距离为无极调节，在本实施例中，将上述的第二通孔替换为滑槽，通过第一通孔、滑槽以及第二连接件的配合，来实现CCD相机在在靠近或者远离卷针的方向上的移动距离不规则调整或者微小调整。
在一实施例中，滑轨和侧板上均设有刻度，可以获知调节数值，以方便地实现对检测过程的精细化管理。
本发明第二方面提供一种电芯生产设备，包括卷绕机台和至少一个如上所述的极片打皱检测装置；
卷绕机台包括相对设置的第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间设置有卷针，卷针用于卷绕电芯；
滑轨设置在第一支撑板和第二支撑板之间；
CCD相机的拍摄方向朝向卷绕机台上卷绕电芯的卷针和/或与卷针相切的极片。
本发明提供的电芯生产设备通过将极片打皱检测装置设置在卷绕机台上，以对卷绕过程中的电芯进行拍摄，并获得电芯图片；再通过灰度值算法对该电芯图片是否存在极片打皱情况进行检测，能够准确快捷地得到检测结果，极大地降低了人力物力的投入。并且在发现出现极片打皱情况，能够有助于及时发现问题卷绕机台，进而及时开机调试，避免了后续不断生产问题电芯的情况。其中，视实际正产需求可调整极片打皱检测装置的位置，进而调整CCD相机的拍摄方向。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电芯生产设备的结构示意图；
图2为本发明实施例一中连接座的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的极片打皱的电芯示意图；
图4为本发明实施例二提供的电芯生产设备的结构示意图；
图5为本发明实施例二中连接座的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一极片打皱的电芯示意图；
图7为本发明实施例三提供的电芯生产设备的结构示意图；
图8为本发明实施例四提供的电芯生产设备的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-CCD检测机构，2-滑轨，3-滑块、31-第一通孔，4-连接座、41-侧板、411-通槽，42-底板、421a-第二通孔、421b-滑槽，5-转轴，6-限位件；
7-卷绕机台、71-第一支撑板、72-第二支撑板、73-卷针；
8-电芯、81-第一隔膜、82-阳极片、83-第二隔膜、84-阴极片。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
电池生产过程中会涉及到电芯的制造，电芯的质量直接影响到电池的质量。卷绕式电芯的制造工序具体为将切割好的极片及隔膜按顺序设置，然后通过卷针转动，把极片及隔膜卷成一个层层包裹的卷芯，即为电芯。在卷绕生产过程中会出现多种缺陷，比如极片打皱缺陷、极片打折缺陷、极耳翻折缺陷等。其中，极片打皱的电芯有析锂短路、低容量等风险，所以需要特别关注。
本发明人注意到，现有技术中，通常在一批电芯卷绕完成后，将各卷绕机台生产的电芯汇总到物流线上，通过人工观察电芯外观以及拆解电芯的方式来检测极片打皱情况。人工观察电芯外观的方式不但准确率低，还容易出现错检、漏检以致问题电芯流出的问题；而拆解电芯的方式则容易造成正常电芯被拆解而损失，且区分正常电芯和问题电芯的过程浪费大量人力物力。与此同时，从产生到发现极片打皱情况的过程耗时较长，期间产生问题电芯的卷绕机台会继续生产极片打皱的电芯，增加生产成本。
为了能够及时发现问题电芯以及对应的产生问题电芯的卷绕机台，申请人研究发现，可以在电芯的卷绕生产过程中，就对其中极片的情况予以检测，通过及早发现极片打皱情况，进而及早发现问题电芯和对应的产生问题电芯的卷绕机台。基于以上考虑，发明人经过深入研究，设计了一种极片打皱检测装置及应用该极片打皱检测装置的电芯生产设备。
本发明提供的一种极片打皱检测装置，包括CCD检测机构和移动机构，移动机构用于带动CCD检测机构在卷绕机台上、正对电芯的区域内移动，并调整CCD检测机构的拍摄角度；CCD检测机构包括相连的CCD相机和检测模块，CCD相机用于对电芯进行拍照，以获得电芯图片，并将电芯图片传送至所述检测模块；检测模块用于根据灰度值算法对电芯图片是否存在极片打皱的情况进行检测，并输出检测结果。
本发明提供的极片打皱检测装置，包括CCD检测机构和移动机构，CCD检测机构通过对处于卷绕机台上的电芯进行拍照并结合灰度值算法进行检测，能够透过隔膜检测是否存在极片打皱的情况，并准确地输出检测结果，及时发现问题电芯以及产生问题电芯的卷绕机台，及时提醒开机人员进行调试工作，避免了继续生产打皱电芯的情况，有效降低了人力物力的投入，并提高了检测结果的准确性。移动机构能够带动CCD检测机构在平行于卷针的平面内进行移动，并且调整CCD检测机构的拍摄角度，由此适应不同规格的电芯检测需求。其中，灰度值算法具体为通过打皱区域与正常区域不同灰度值大小来判定是否存在极片打皱情况。
需要理解的是，极片分为阳极片和阴极片。就锂离子电池而言，其阳极片上涂覆石墨、硅、氧化硅或者石墨混合硅等等浆料中一种或多种来形成阳极活性物质涂膜层，阴极片上涂覆含有锂离子的浆料来形成阴极活性物质涂膜层。阳极片与阴极片之间夹设有隔膜。
隔膜是电解反应时，用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
电芯是以一定次序将极片与隔膜进行堆叠或者卷绕而形成的单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。
本申请实施例公开的极片打皱检测装置可以但不限用于锂离子电池、钠离子电池等具有卷绕工序的电芯生产制造过程中。基于本申请实施例提供的极片打皱检测装置，有利于在电芯生产制造过程中，及时发现打皱极片，进而及时发现问题电芯以及产生问题电芯的卷绕机台。由此，准确地将问题电芯拣出，并对产生问题电芯的卷绕机台进行调试，避免持续生产问题电芯的情况发生，在避免问题电芯流出的同时达到降低生产损耗的目的。
下面结合具体实施例对本发明提供的一种极片打皱检测装置及电芯生产设备进行详细说明。
实施例一：
请参阅图1，本发明实施例一提供了一种极片打皱检测装置，包括CCD检测机构1和移动机构，CCD检测机构1包括相连的CCD相机和检测模块，CCD相机用于处于卷绕过程中的对电芯8进行拍照，以获得电芯8图片，并将电芯8图片传送至检测模块；检测模块用于根据灰度值算法对电芯8图片是否存在极片打皱的情况进行检测，并输出检测结果。其中，CCD相机的镜头接口上设置有光学镜头，光学镜头根据实际需求可更换，CCD相机上还设置有光源，该光源可以是LED光源，利用LED光源调节拍照区域光场，配合移动机构可以使获得的电芯8图片更为清晰，有助于后续检测使用。
在本实施例中，移动机构用于带动CCD检测机构1在卷绕机台7上、正对电芯8的区域内移动，并调整CCD检测机构1的拍摄角度。具体的，该移动机构包括滑轨2、滑块3以及连接座4，滑轨2与卷针73相平行，滑块3滑动设置在滑轨2上，连接座4滑动设置在滑块3上且沿靠近于或者远离于卷针73的方向移动。其中，滑轨2可以包括平行于卷针73的两条支轨，滑块3的底部设置有凸部，凸部滑动设置在两条支轨之间，进而使滑块3可以在滑轨2上较为稳定可靠地滑动。CCD相机设置在连接座4上，连接座4包括垂直连接的侧板41和底板42，侧板41上设置有与卷针73相平行的转轴5，CCD相机通过转轴5与侧板41相连，以实现CCD相机的拍摄角度可调。为了在调整拍摄角度后并保持角度，侧板41上还开设有自侧板41边缘向侧板41与转轴5连接处延伸的通槽411，通槽411用于设置限位件6；限位件6穿入通槽411与转轴5相抵接，以阻止转轴5发生转动。该限位件6可以是螺栓。侧板41与转轴5的连接处外侧设置有刻度，以实现对拍摄角度的精确调整且能够获知调整的角度。连接座4通过底板42滑动设置在滑块3上。
在本实施例中，滑块3与底板42相接的一面上开设有若干个第一通孔31，若干个第一通孔31沿垂直于卷针73的方向、以阵列方式均布在滑块3上。连接座4的具体结构如图2所示，底板42上设置有若干个第二通孔421a，若干个第二通孔421a也沿垂直于卷针73的方向、以阵列方式均布在底板42上。第一通孔31与第二通孔421a通过第一连接件相连；通过调整第一连接件穿入处于不同位置的第一通孔31和第二通孔421a，以调整CCD相机与滑块3的相对位置，进而使CCD相机靠近或者远离卷针73实现有极调节。上述调节数值可知。
可以看出，在滑轨2、滑块3以及连接座4的配合下，根据拍摄需要，CCD相机可通过滑块3在滑轨2上横向移动，还可通过连接座4在滑块3上纵向移动。此外，可通过旋转转轴5调节CCD相机的拍照角度。配合LED光源的使用，能够获得更为清晰、质量更高的电芯8图片。
在本实施例中，本发明还提供一种应用该极片打皱检测装置的电芯8生产设备。该电芯8生产设备还包括卷绕机台7，卷绕机台7包括相对设置的第一支撑板71和第二支撑板72，第一支撑板71和第二支撑板72之间设置有卷针73，卷针73用于卷绕电芯8。以第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84的顺序、由远及近地卷绕在卷针73，在卷绕过程中卷针73带动第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84高速旋转，使四者紧紧卷绕在一起形成电芯8。因为隔膜的材质薄且软，所以如果极片发生打皱情况可以透过上述隔膜显示出来。本实施例中，CCD相机的拍摄方向朝向卷针73，以获得卷绕后的电芯8的图片。例如，极片打皱情况下的电芯8图片如图3所示，然后通过检测模块利用灰度值算法，以打皱区域与正常区域的灰度值差异对极片打皱进行分析判定，具体为，在电芯8图片检测范围内画ROI框，对框内的灰度值进行监控。当出现极片打皱情况时，ROI框内的灰度值大小会有明显的变化，通过实验确定灰度值大小极片打皱的对应关系，最终确定灰度值大小阈值，并对极片打皱进行判定，以实现自动化检测极片打皱。在本实施例中，可以透过第一隔膜81观察到阳极片82的打皱情况。出现极片打皱情况后，开机人员可及时调机，减少因反应滞后造成的后续电芯8继续产生极片打皱的问题。更具体的，为排除卷绕速度对极片打皱检测的影响，设置阳极片82每走40mm拍一张照片。在实际生产过程中，可以设置极片打皱检测装置中的CCD检测机构1与卷绕机台7相连，如此一来可以将检测结果传输至卷绕机台7。当检测结果为极片发生打皱，卷绕机台7则自动对判定为极片打皱的电芯8标记不良代码，排入NG槽中，与正常电芯8区分开来。
实施例二：
由于工艺原因，隔膜会出现隔膜条纹、隔膜污点等不影响电芯8质量，却对极片打皱检测造成干扰的问题。本发明实施例二提供一种电芯8生产设备，如图4所示。其中，以第一隔膜81、阴极片84、第二隔膜83、阳极片82的顺序、由远及近地卷绕在卷针73，在卷绕过程中卷针73带动第一隔膜81、阴极片84、第二隔膜83、阳极片82高速旋转，使四者紧紧卷绕在一起形成电芯8。
由于材质原因，在卷绕生产过程中阴极片84较硬、不易发生打皱情况，而常发生打皱问题的为阳极片82。当上述顺序的第一隔膜81、阴极片84、第二隔膜83、阳极片82卷绕后，阴极片84位于阳极片82的外层，如果仍采用实施例一中的检测位置对电芯8予以检测，则无法很好地观察到阳极片82的情况。所以在本实施例中，可以通过旋转转轴5来调整CCD相机的拍摄方向稍微向上，以拍摄与卷针73相切的极片照片。
在本实施例中，滑块3与底板42相接的一面上开设有若干个第一通孔31，若干个第一通孔31沿垂直于卷针73的方向、以阵列方式均布在滑块3上。如图5所示，底板42上设置有第二连接件和垂直于卷针73方向上的滑槽421b，第二连接件的一端滑动设置与滑槽421b内、另一端嵌设于第一通孔31内。通过调整第二连接件在滑槽421b内的位置，以调整CCD相机与滑块3的相对位置，进而使CCD相机靠近或者远离卷针73实现无极调节。相较于实施例一而言，实施例二中提供的连接座4因为滑槽421b的设置，由此在调整CCD相机靠近或者远离卷针73时的距离不局限于固定的数值，而灵活性更好，方便于实现微小距离的调节。配合给滑槽421b旁设置相应的刻度，所以仍然能够很方便的获知调节距离的数值。另外，为了保证滑块3与连接座4之间相对运动的稳定性，可以在底板42上设置两条平行的滑槽421b，相应的滑块3上的两个第一通孔31均嵌设有第二连接件，由此保证每个滑槽421b内都滑动连接有一个第二连接件，进而使得连接座4与滑块3之间不会发生相对转动，最终实现，连接座4在滑块3上滑动的稳定可靠性。
本实施例中，可以直接拍摄到未入卷的阳极片82位置处的图片，如图6所示。可以理解的是，当通过拍摄到的图片发现入卷前的阳极片82已经出现了打皱情况，则在卷针73继续卷动以使隔膜和极片卷绕为电芯8的过程中，打皱情况会持续存在，由此造成极片打皱的问题电芯8。所以考虑到隔膜自身的问题(隔膜会出现隔膜条纹、隔膜污点等不影响电芯8质量的问题)，以及极片和隔膜的顺序，甚至是生产工序中的其他考量，可以适时地调整CCD相机的拍摄方向，由此获得能够为后续检测极片打皱情况提供精确判定基础的电芯8图片。将获得的电芯8图片再通过打皱区域与正常区域的灰度值差异对极片打皱进行分析判定，可实现自动化检测极片打皱，并排除掉问题隔膜带来的干扰。
其他设置与实施例一均相同，在此不再赘述。
实施例三：
本发明实施例三提供一种电芯8生产设备，如图7所示。其极片打皱检测装置包括CCD检测机构1和移动机构，CCD检测机构1包括相连的CCD相机和检测模块，CCD相机用于处于卷绕过程中的对电芯8进行拍照，以获得电芯8图片，并将电芯8图片传送至检测模块；检测模块用于根据灰度值算法对电芯8图片是否存在极片打皱情况进行检测，并输出检测结果。其中，CCD相机的镜头接口上设置有光学镜头，光学镜头根据实际需求可更换，CCD相机上还设置有光源，该光源可以是LED光源，利用LED光源调节拍照区域光场，配合移动机构可以使获得的电芯8图片更为清晰，有助于后续检测使用。
在本实施例中，移动机构用于带动CCD检测机构1在卷绕机台7上、正对电芯8的区域内移动，并调整CCD检测机构1的拍摄角度。具体的，该移动机构包括滑轨2、滑块3以及连接座4，滑轨2与卷针73相平行，滑块3滑动设置在滑轨2上，连接座4滑动设置在滑块3上且沿靠近于或者远离于卷针73的方向移动。其中，滑轨2可以包括平行于卷针73的两条支轨，其中一条支轨上刻有刻度；滑块3的底部设置有凸部，凸部滑动设置在两条支轨之间，进而使滑块3可以在滑轨2上较为稳定可靠地滑动。CCD相机设置在连接座4上，连接座4包括垂直连接的侧板41和底板42，侧板41上设置有与卷针73相平行的转轴5，CCD相机通过转轴5与侧板41相连，以实现CCD相机的拍摄角度可调。为了在调整拍摄角度后并保持角度，侧板41上还开设有自侧板41边缘向侧板41与转轴5连接处延伸的通槽411，通槽411用于设置限位件6；限位件6穿入通槽411与转轴5相抵接，以阻止转轴5发生转动。该限位件6可以是螺栓。侧板41与转轴5的连接处外侧设置有刻度，以实现对拍摄角度的精确调整。连接座4通过底板42滑动设置在滑块3上。
在本实施例中，滑块3与底板42相接的一面上开设有若干个第一通孔31，若干个第一通孔31沿垂直于卷针73的方向、以阵列方式均布在滑块3上。底板42上设置有第二连接件和垂直于卷针73方向上的滑槽421b，第二连接件的一端滑动设置与滑槽421b内、另一端嵌设于第一通孔31内。通过调整第二连接件在滑槽421b内的位置，以调整CCD相机与滑块3的相对位置，进而使CCD相机靠近或者远离卷针73实现无极调节。如图5所示，本实施例中的连接座4结构与实施例二中的连接座4一致，都是采用无极调节的方式对连接座4在滑块3上移动的距离进行调节。上述调节数值可知。
可以看出，在滑轨2、滑块3以及连接座4的配合下，根据拍摄需要，CCD相机可通过滑块3在滑轨2上横向移动，还可通过连接座4在滑块3上纵向移动。此外，可通过旋转转轴5调节CCD相机的拍照角度。配合LED光源的使用，能够获得更为清晰、质量更高的电芯8图片。
在本实施例中，卷绕机台7包括相对设置的第一支撑板71和第二支撑板72，第一支撑板71和第二支撑板72之间设置有卷针73，卷针73用于卷绕电芯8。以第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84的顺序、由远及近地卷绕在卷针73，在卷绕过程中卷针73带动第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84高速旋转，使四者紧紧卷绕在一起形成电芯8。因为隔膜的材质薄且软，所以如果极片发生打皱情况可以透过上述隔膜显示出来。本实施例中，CCD相机的拍摄方向朝向与卷针73相切的极片(位于卷针73的另一侧，与实施例一中的极片打皱检测装置的位置对称)，以获得卷绕后的电芯8的图片。本实施例与实施例一类似，也是透过第一隔膜81观察阳极片82的打皱情况。然后通过检测模块利用灰度值算法，以打皱区域与正常区域的灰度值差异对极片打皱进行分析判定，具体为，在电芯8图片检测范围内画ROI框，对框内的灰度值进行监控。当出现极片打皱情况时，ROI框内的灰度值大小会有明显的变化，通过实验确定灰度值大小极片打皱的对应关系，最终确定灰度值大小阈值，并对极片打皱进行判定，以实现自动化检测极片打皱。由于材质原因，在卷绕生产过程中阴极片84较硬不易发生打皱，而常发生打皱问题的为阳极片82。在本实施例中，可以透过第一隔膜81观察到阳极片82的打皱情况。出现极片打皱情况后，开机人员可及时调机，减少因反应滞后造成的后续电芯8继续产生极片打皱的问题。更具体的，为排除卷绕速度对极片打皱检测的影响，设置阳极片82每走40mm拍一张照片。卷绕机台7自动对判定极片打皱电芯8标记不良代码，排入NG槽中，与正常电芯8区分开来。
实施例四：
本发明实施例四提供一种电芯8生产设备，如图8所示。卷绕机台7上，以第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84的顺序、由远及近地卷绕在卷针73，在卷绕过程中卷针73带动第一隔膜81、阳极片82、第二隔膜83、阴极片84高速旋转，使四者紧紧卷绕在一起形成电芯8。在本实施例中，卷绕机台7的左右两侧各设有一个极片打皱检测装置，其中一个极片打皱检测装置中的CCD相机拍摄方向朝向卷针73，另一个极片打皱检测装置中的CCD相机拍摄方向朝向与卷针73相切的极片。在卷绕入卷时，极片与隔膜从分离状态紧紧卷绕在一起，若产生极片打皱，则极片与卷针73相切部位会有褶皱的延展；隔膜材质薄且软，极片打皱同样可以透过隔膜打皱显示出来。通过分别拍摄电芯8、阴极片84的图片，并通过打皱区域与正常区域的灰度值差异对极片打皱进行分析判定，可实现自动化检测极片打皱。出现极片打皱后，开机人员可及时调机，减少因反应滞后造成的极片打皱。
卷绕机台7的左右两侧各设有一个极片打皱检测装置，由此在卷绕机台7的卷针73左右两侧分别获得电芯8图片，通过实验确定灰度值大小极片打皱的对应关系，最终分别确定两者灰度值大小阈值，并对极片打皱情况进行判定及交叉验证。当其中任一CCD相机拍摄的图片的灰度值不在正常灰度值范围内，则判定为极片打皱。卷绕机自动对判定极片打皱电芯8标记不良代码，排入NG槽中，与正常电芯8区分开来。
其他设置与实施例三均相同，在此不再赘述。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种极片打皱检测装置，其特征在于，包括CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)检测机构和移动机构，所述移动机构用于带动所述CCD检测机构在卷绕机台上、正对电芯的区域内移动，并调整所述CCD检测机构的拍摄角度；
所述CCD检测机构包括相连的CCD相机和检测模块，所述CCD相机用于处于卷绕过程中的对电芯进行拍照，以获得电芯图片，并将所述电芯图片传送至所述检测模块；
所述检测模块用于根据灰度值算法对所述电芯图片是否存在极片打皱的情况进行检测，并输出检测结果。
2.根据权利要求1所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述CCD检测机构还包括光学镜头和光源，所述光学镜头设置在所述CCD相机的镜头接口上，所述光源与所述光学镜头的相对位置固定。
3.根据权利要求1或2所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述CCD相机朝向所述卷绕机台上卷绕所述电芯的卷针和/或与所述卷针相切的极片。
4.根据权利要求3所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述移动机构包括滑轨、滑块以及连接座，所述滑轨与所述卷针相平行，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，所述连接座滑动设置在所述滑块上且沿靠近于或者远离于所述卷针的方向移动；所述CCD相机与所述连接座相连。
5.根据权利要求4所述的极片打皱检测装置，其特征在于：所述连接座包括垂直连接的侧板和底板，所述侧板上设置有与所述卷针相平行的转轴，所述CCD相机通过所述转轴与所述侧板相连；所述连接座通过所述底板滑动设置在所述滑块上。
6.根据权利要求5所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述侧板上还开设有自所述侧板边缘向所述侧板与转轴连接处延伸的通槽，所述通槽用于设置限位件；所述限位件穿入所述通槽与所述转轴相抵接，以阻止所述转轴发生转动。
7.根据权利要求6所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述滑块与底板相接的一面上开设有若干个第一通孔，若干个所述第一通孔沿垂直于所述卷针的方向、以阵列方式均布在所述滑块上。
8.根据权利要求7所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述底板上设置有若干个第二通孔，若干个所述第二通孔沿垂直于所述卷针的方向、以阵列方式均布在所述底板上；
所述第一通孔与第二通孔通过第一连接件相连；通过调整第一连接件穿入处于不同位置的第一通孔和第二通孔，以调整所述CCD相机与所述滑块的相对位置，进而使所述CCD相机靠近或者远离所述卷针。
9.根据权利要求7所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述底板上设置有第二连接件和垂直于所述卷针方向上的滑槽，所述第二连接件的一端滑动设置与所述滑槽内、另一端嵌设于所述第一通孔内。
10.根据权利要求8或9所述的极片打皱检测装置，其特征在于，所述滑轨和侧板上均设有刻度。
11.一种电芯生产设备，其特征在于，包括卷绕机台和至少一个如权利要求1-10中任一项所述的极片打皱检测装置；
所述卷绕机台包括相对设置的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板之间设置有卷针，所述卷针用于卷绕电芯；
所述滑轨设置在所述第一支撑板和第二支撑板之间；
所述CCD相机的拍摄方向朝向所述卷绕机台上卷绕所述电芯的卷针和/或与所述卷针相切的极片。
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