CN117207235A - 夹取装置、裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种夹取装置、裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法。所述设备包括检测装置和夹取装置。检测装置被构造成检测在取料点处于底面向上状态的裸电芯的底面缺陷。夹取装置用于夹取所述裸电芯。检测装置和夹取装置安装在设备的同一安装件上，使得检测装置和夹取装置能够在水平方向和竖直方向上一起运动，而且在检测装置对裸电芯的底面缺陷进行检测之后，夹取装置才夹取并移走裸电芯。根据本公开的夹取装置针对裸电芯在高度方向上的较大尺寸可实现对裸电芯进行牢固保持。根据本公开的设备和方法能够实现在不中断夹取装置的取放料操作的情况下由检测装置完成对裸电芯的底面缺陷检测以供后续工序使用，不消耗额外的检测时间。

Description

夹取装置、裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法

技术领域

本公开涉及电池领域，更具体地涉及夹取装置、裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法。

背景技术

裸电芯是充电电池中的蓄电部分，其质量直接决定了充电电池的质量。为此，需要对裸电芯进行检测。现有技术已经提供了对裸电芯的两个大面和四个小面进行缺陷检测的检测机。在使用检测机进行缺陷检测时，裸电芯使用传送带被传送至检测工位；裸电芯呈平躺状态进行检测；然后使用翻转装置将裸电芯翻转后再进行检测。由于需要对裸电芯进行反复传送和翻转，增加裸电芯运转期间受损几率。对于要求直立装配的裸电芯，该检测机无法兼容对这种裸电芯的缺陷检测。尤其是无法实现在夹取直立裸电芯的操作过程中对裸电芯底面的缺陷检测。现有技术也没有提供针对直立裸电芯的进行夹取的夹取装置。

发明内容

本公开实施例的目的之一在于：针对处于底面向上状态的裸电芯，提供一种夹取这类裸电芯的夹取装置，以及提供了这种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法。由此，在不中断夹取装置的取放料操作的情况下完成对裸电芯的底面缺陷检测和牢固夹取。

为了解决上述技术问题，本公开实施例采用的技术方案是：在本公开的第一方面，提供了一种夹取装置，所述夹取装置用于夹取处于底面向上状态的裸电芯。所述夹取装置包括相对布置的一对夹爪。所述一对夹爪构造成在驱动部件的驱动下彼此相向移动而处于夹持裸电芯的夹持位置以及彼此背离移动而处于释放裸电芯的释放位置。每个所述夹爪包括：本体；设置在本体的下端部内侧的保持部，所述保持部用于从下方保持裸电芯的顶面；和设置在本体内侧的夹持块，所述夹持块用于夹持裸电芯的大侧面。

由此，针对裸电芯在高度方向上的较大尺寸，根据本公开一个或多个实施例的夹取装置至少可以实现从裸电芯的顶面和两个大侧面对裸电芯进行牢固保持。

在本公开的一个或多个实施例中，所述夹取装置还包括限位部件，用于在所述夹取装置夹取裸电芯时，从上方抵接所述裸电芯的底面，以阻挡裸电芯倾翻。

由此，限位部件的设置有利于防止裸电芯倾翻。

在本公开的一个或多个实施例中，所述本体具有竖向排布的安装孔，所述夹持块可选择地安装于相应的安装孔中。

由此，夹持块的安装位置可调，以适应于针对不同高度的裸电芯在期望位置处进行夹持。

在本公开的一个或多个实施例中，所述夹取装置还包括设置在所述夹持块和所述本体之间的弹性件。

由此，弹性件可使得夹持块提供牢固保持裸电芯的适度夹持力。

在本公开的一个或多个实施例中，所述夹取装置还包括防撞报警装置，用于针对所述一对夹爪和其他物体发生碰触提供响应。

由此，防撞报警装置可对夹爪和其他物体发生的碰触或撞击提供相应响应。

在本公开的一个或多个实施例中，所述防撞报警装置包括光感器件、第二防撞部件和相对于所述一对夹爪固定不动的第一防撞部件，所述第一防撞部件相对于所述第二防撞部件可动，所述光感器件响应于第一防撞部件和第二防撞部件之间的相对位移量超过预定值而发出警报。

由此，防撞报警装置可提供预警以防止更严重的撞击。

在本公开的一个或多个实施例中，所述一对夹爪和所述第一防撞部件固定到连接板上，所述第二防撞部件固定在通过直线轴承与连接板柔性连接在一起的上部板上。

由此，防撞报警装置还有利于缓冲夹爪和其他物体所发生的碰触或撞击。

在本公开的一个或多个实施例中，所述第一防撞部件呈包括第一臂部和第二臂部的U形结构，第一臂部和第二臂部能够抵接到从第二防撞部件伸出的接合部上，所述第一臂部和第二臂部之间的距离限定了第一防撞部件的极限移动范围。

由此，第一防撞部件以简单的结构提供了防撞报警装置的第一防撞部件的极限移动范围。

在本公开的第二方面，提供了一种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备，所述设备包括：检测装置，所述检测装置被构造成检测在取料点处于底面向上状态的裸电芯的底面缺陷；和夹取装置，所述夹取装置用于夹取所述裸电芯。所述检测装置和所述夹取装置安装在设备的同一安装件上，使得所述检测装置和所述夹取装置能够在水平方向和竖直方向上一起运动，而且在所述检测装置对裸电芯的底面缺陷进行检测之后，所述夹取装置才夹取并移走所述裸电芯。

由此，该设备在夹取装置的取放料过程中完成对裸电芯的底面缺陷的检测操作，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置和所述夹取装置能够借助于水平驱动装置在水平方向上在放料点和运动转向点之间往复运动。所述夹取装置在所述放料点处释放所夹取的裸电芯以用于后续工序。所述运动转向点是所述夹取装置改变运动方向的位置且与取料点中的裸电芯底面的中心对准，所述夹取装置在运动转向点处位于裸电芯底面的中心正上方。所述检测装置和所述夹取装置能够借助于竖向驱动装置在竖直方向上在运动转向点和夹取位置之间往复运动。所述夹取装置在所述夹取位置处夹取所述取料点中的裸电芯。

由此，根据本公开的设备能够实现在不中断夹取装置的取放料操作的情况下完成对裸电芯的底面缺陷检测，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置设置成在从放料点朝向运动转向点的方向上位于所述夹取装置前方。

由此，根据本公开的设备能够实现在夹取装置在水平运动期间完成对裸电芯的底面缺陷检测。

在本公开的一个或多个实施例中，所述设备还包括与所述取料点中的裸电芯的底面第一端对准的检测启动点。在所述检测装置从放料点朝向运动转向点运动期间，所述检测装置的中心抵达所述检测启动点时开始检测。

由此，根据本公开的设备能够实现在检测装置到达检测启动点时启动对裸电芯的底面缺陷检测。

在本公开的一个或多个实施例中，在所述夹取装置到达运动转向点时，所述检测装置结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

由此，检测装置在不中断夹取装置的取放料过程的情况下在取料操作之前完成对裸电芯底面的检测，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置包括位于检测装置的底板中心位置处的面向下的成像元件和布置在成像元件附近的光源。

由此，检测装置以简单紧凑的结构提供了对裸电芯的底面的高质量检测。

在本公开的一个或多个实施例中，所述光源为布置在成像元件两侧的一对条形光源。每个条形光源均可转动地安装于所述检测装置上。

由此，具有更宽光照范围和聚光程度可调的条形光源使得可以对裸电芯的底面拍摄完整且高质量的图像。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置包括可调节安装部。所述可调节安装部具有竖向排布的孔口，使得所述检测装置高度可调地安装到所述安装件上。

由此，可调节安装部便于适应于裸电芯的高度来调节检测装置的安装高度。

在本公开的一个或多个实施例中，所述夹取装置为根据本公开所述的夹取装置。

由此，夹取装置可实现在设备沿水平方向和竖直方向的运动期间牢固地保持裸电芯。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置包括用于从上方进行封装的罩壳和/或用于增强检测装置的连接稳固性的加强肋。

由此，检测装置具有安全且稳固的结构。

在本公开的一个或多个实施例中，所述设备还包括机架，以支撑至少一套所述设备并行操作。

由此，至少一套设备的设置便于提高产能。

在本公开的第二方面，提供了一种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的方法。所述方法包括：将裸电芯运送到取料点，使其处于底面向上状态；使夹取装置和检测装置在水平方向上一起从放料点朝向运动转向点运动；在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从运动转向点朝向取料点运动；在所述夹取装置到达位于取料点附近的夹取位置之后，使所述夹取装置夹取裸电芯；使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从夹取位置朝向运动转向点运动；在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在水平方向上一起从运动转向点朝向放料点运动；在所述夹取装置到达放料点之后，使所述夹取装置释放裸电芯以用于后续工序。在所述夹取装置从放料点朝向运动转向点运动的运动期间，所述检测装置对裸电芯进行底面缺陷检测。

由此，利用本公开的方法，可以在不中断夹取装置的取放料过程的情况下在夹取装置执行取料操作之前由检测装置完成对裸电芯底面的检测，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置的检测步骤包括：所述检测装置的中心抵达检测启动点时开始检测，所述检测启动点与所述取料点中的裸电芯的底面第一端对准。

由此，根据本公开的设备能够实现在检测装置到达检测启动点时启动对裸电芯的底面缺陷检测。

在本公开的一个或多个实施例中，所述检测装置的检测步骤还包括：在所述夹取装置到达运动转向点时，所述检测装置结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

由此，根据本公开的方法在不中断夹取装置的取放料过程的情况下在取料操作之前完成对裸电芯的底面缺陷检测，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述方法通过根据本公开所述的设备执行。

由此，利用本公开所述的设备执行本公开所述的方法，可以在不中断操作过程的情况下先进行裸电芯底面缺陷检测再进行夹取裸电芯操作，不消耗额外的检测时间。

在本公开的一个或多个实施例中，所述方法包括：在后续工序，利用从处理器获得的处理结果对裸电芯进行期望的操作。

由此，根据本公开的方法在不影响夹取装置的取放料过程的情况下获得在后续工序中所需要的裸电芯底面的质量信息。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，本公开的这些以及各种其他优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

图1A和图1B分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的夹取装置的立体图和侧视图。

图2A-2C分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的立体图、正视图和侧视图。

图3A和图3B分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的一部分的放大的立体图和正视图，以更好地显示检测装置和夹取装置。

图4A-4D分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的检测装置的立体图、正视图、侧视图和另一立体图，其中去除了罩壳以显示内部结构。

图5示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的检测装置的立体图。

图6示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的方法的流程图。

标记说明：夹取装置100、夹爪110、本体112、保持部114、夹持块116、安装孔118、驱动部件120、限位部件130、防撞报警装置140、第一防撞部件144、第一臂部1441、第二臂部1442、第二防撞部件142、接合部1421、上部板150、连接板160、直线轴承170、前进方向H1、后退方向H2、下降方向V1、上升方向V2、检测装置200、成像单元210、光源220、安装部230、孔口232、罩壳240、加强肋250、设备1000、水平驱动装置300、竖向驱动装置400、安装件500、机架800。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开技术方案的各实施例进行详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本公开的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本公开的保护范围。

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公开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实施例的目的，不是旨在限制本公开；本公开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，意图在于覆盖非排他的包含。

在本公开实施例的描述中，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。在本公开实施例的描述中，“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公开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。

在本公开实施例的描述中，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。

在本公开实施例的描述中，基于附图所示的指示的方位或位置关系的技术术语仅是为了便于描述本公开实施例和简化描述，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、以特定的方位配置和操作，因此不能理解为对本公开实施例的限制。

在本公开实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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公开实施例中的具体含义。

本文所述的裸电芯是指已经在顶面上设有正极和负极的单个电化学电芯，该裸电芯尚未包含保护电路板和外壳，还不能直接使用。裸电芯的与顶面相对的面被称为底面，横截面较大的一对侧面被称为大侧面，而横截面较小的一对侧面被称为小侧面。

现有技术的裸电芯检测机需要翻转装置来将裸电芯翻转以进行检测，由此对裸电芯进行反复传送和翻转会增加裸电芯受损几率。而且，这种检测机无法兼容对要求直立装配的直立裸电芯进行夹取和底面缺陷检测。现有技术也没有公开可用于夹取底面向上状态的裸电芯的夹取装置。

为了解决上述问题，针对处于底面向上状态的裸电芯，本公开提供一种夹取这类裸电芯的夹取装置，以及提供了裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备和方法，以能够在不中断夹取装置取放料过程的情况下完成对裸电芯底面缺陷的检测操作，不消耗额外的检测时间。

图1A和图1B分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的夹取装置的立体图和侧视图。

根据一个或多个实施例，参照图1A和图1B，提供了一种夹取装置100，所述夹取装置用于夹取处于底面向上状态的裸电芯。所述夹取装置100包括相对布置的一对夹爪110。所述一对夹爪构造成在驱动部件120的驱动下彼此相向移动而处于夹持裸电芯的夹持位置以及彼此背离移动而处于释放裸电芯的释放位置。每个所述夹爪110包括：本体112；设置在本体的下端部内侧的保持部114，所述保持部用于从下方保持裸电芯的顶面；和设置在本体内侧的夹持块116，所述夹持块用于夹持裸电芯的大侧面。

参照图1A和图1B，在本文中，术语“处于底面向上状态的裸电芯”是指裸电芯10竖立地置于保持装置20中，其中使裸电芯的设有正极和负极的顶面面向下，而相反的底面面向上。如图1B所示，一对夹爪110可以从连接板160向下悬伸且彼此相对地布置。如图1A所示，驱动部件120连接到夹爪的侧壁。驱动部件120是气动驱动部件。可替代地，驱动部件120还可以是液压驱动部件、机械驱动部件等。在操作时，一对夹爪110在驱动部件120的驱动下能够彼此相向地移动到夹持位置以夹持裸电芯，以及能够彼此背离地移动到释放位置而释放裸电芯。每个夹爪110可以包括平面的本体112、保持部114和夹持块116。保持部114可以具有用于从下方保持裸电芯顶面的保持面。保持面可以为水平平面。保持面还可以成形为朝向保持部114的自由端处渐缩。图1B还示出了保持部114具有相对于保持面竖直向上延伸的安装面，该安装面通过螺钉可拆卸地安装在本体的下端部内侧。所示出的夹持块116可以是呈长方体形式的块体，其也可以具有其他期望的形状。夹持块116可以通过从夹爪110外侧旋拧螺钉而可拆卸地安装在本体内侧。夹持块116至少部分地由柔性材料（诸如橡胶等）制成。例如，至少夹持块116的用于抵接裸电芯的抵接面由柔性材料制成，以便于牢固地夹持裸电芯的大侧面而不会造成损伤。

针对裸电芯在高度方向上的较大尺寸，根据本公开一个或多个实施例的夹取装置至少可以实现从裸电芯的顶面和两个大侧面对裸电芯进行牢固保持。

根据一个或多个实施例，参照图1A和图1B，所述夹取装置还包括限位部件130，用于在所述夹取装置100夹取裸电芯时，从上方抵接所述裸电芯的底面，以阻挡裸电芯倾翻。

参照图1A和图1B，限位部件130设置在一对夹爪110的两侧，用于在夹爪100已从裸电芯的顶面和两个大侧面保持裸电芯之后，还能够从上方抵接裸电芯的底面。这样，裸电芯在底面和顶面都被保持，有效地阻止裸电芯倾翻。尤其是在被夹持的裸电芯以较高速度进行水平运动或竖直运动的情况下，限位部件130可提供良好保持。另外，限位部件130的高度可构造为是可调节的，以适应不同高度的裸电芯。

由此，限位部件的设置有利于防止裸电芯倾翻。

根据一个或多个实施例，参照图1A，所述本体112具有竖向排布的安装孔118，所述夹持块116可选择地安装于相应的安装孔中。

参照图1A，多个安装孔118以竖向排布设置在本体112上，用来提供夹持块116的高度可调的安装位置。图1A中示出了两排安装孔118。可替代地，安装孔118可以多于两排，以便于还可调节夹持块116相对于本体112的横向位置。根据裸电芯的高度，夹持块116可选择地安装在位于同一高度的两个安装孔中，以适于在合适的位置处从两个大侧面牢固保持裸电芯。

由此，夹持块的安装位置可调，以适应于针对不同高度的裸电芯在期望位置处进行夹持。

根据一个或多个实施例，参照图1B，所述夹取装置100还包括设置在所述夹持块116和所述本体112之间的弹性件。

参照图1B，在夹持块116和本体112之间可以设置弹性件（在图中未示出），以向夹持块116提供可调的按压力而不会过度按压裸电芯。

由此，弹性件可使得夹持块提供牢固保持裸电芯的适度夹持力。

根据一个或多个实施例，参照图1A 和图1B，所述夹取装置还包括防撞报警装置140，用于针对所述一对夹爪110和其他物体发生碰触提供响应。

在操作时，夹取装置100的夹爪110在下部可能与其他物体发生碰触或撞击，所产生的反作用力导致夹爪110向上移动。在本文中，其它物体可以是用于保持裸电芯的保持装置20或者是位于裸电芯附近可能与夹爪发生碰撞的部件。本公开的夹取装置100设置了防撞报警装置140，以对碰触或撞击提供相应响应。例如，可以缓冲夹爪和其他物体所发生的碰触或撞击，和/或可以提供预警以防止更严重的撞击。

由此，防撞报警装置可对夹爪和其他物体发生的碰触或撞击提供相应响应。

根据一个或多个实施例，参照图1A 和图1B，所述防撞报警装置140包括光感器件、第二防撞部件142和相对于所述一对夹爪110固定不动的第一防撞部件144。所述第一防撞部件144相对于所述第二防撞部件142可动。所述光感器件响应于第一防撞部件144和第二防撞部件142之间的相对位移量超过预定值而发出警报。

参照图1A，防撞报警装置140包括第一防撞部件144和第二防撞部件142。所述一对夹爪110和第一防撞部件144都固定到连接板160上，因此二者相对于彼此固定不动。第一防撞部件144和第二防撞部件142相对于彼此可进行有限的相对位移。所述防撞报警装置还包括光感器件（未示出），用来感测第一防撞部件144和第二防撞部件142之间的相对位移量。该光感器件包括贴片和光感元件。贴片可设置在第一防撞部件144和第二防撞部件142中的一者上，而光感元件可设置在第一防撞部件144和第二防撞部件142中的另一者上。当光感器件感测到第一防撞部件144和第二防撞部件142之间的相对位移量超过预定值时，光感元件产生的光感信号由True 变成了False，防撞报警装置140在接收到False光感信号之后，会发出警报，以防止更严重的撞击。

由此，防撞报警装置可提供预警以防止更严重的撞击。

根据一个或多个实施例，参照图1B，所述一对夹爪110和所述第一防撞部件144固定到连接板160上，所述第二防撞部件142固定在通过直线轴承170与连接板160柔性连接在一起的上部板150上。

参照图1B，所述一对夹爪110和所述第一防撞部件144固定到连接板160上，而第二防撞部件142固定在连接板160上。上部板150和连接板160通过直线轴承170柔性连接在一起，从而防撞报警装置可借助于柔性连接来缓冲夹爪和其他物体所发生的碰触或撞击。另外，可替代地，贴片可设置在上部板150和连接板160上中的一者上，而光感元件可设置在上部板150和连接板160上中的另一者上。

由此，防撞报警装置还有利于缓冲夹爪和其他物体所发生的碰触或撞击。

根据一个或多个实施例，参照图1A，所述第一防撞部件144呈包括第一臂部1441和第二臂部1442的U形结构，第一臂部和第二臂部能够抵接到从第二防撞部件142伸出的接合部1421上，所述第一臂部和第二臂部之间的距离限定了第一防撞部件144的极限移动范围。

参照图1A，第一防撞部件144呈U形结构，其包括第一臂部1441和第二臂部1442。第一臂部1441和第二臂部1442均从侧向朝向从第二防撞部件142伸出的接合部1421延伸，以能够选择性地抵接在接合部1421上。具体地，在正常状态，第一臂部1441从上方抵接在接合部1421上。在夹爪110发生碰撞后，夹爪110在所产生的反作用力下向上移动，并且相对于夹爪110固定连接的第一防撞部件144也向上移位。此时，提供柔性连接的直线轴承170针对撞击力提供缓冲作用。在第二臂部1442接触接合部1421之前，一旦第一防撞部件144和第二防撞部件142之间的相对位移量超过预定值，防撞报警装置140就发出警报。当第二臂部1442从下方抵接到接合部1421上时，第一防撞部件144达到极限移动位置，停止向上移位。换言之，接合部1421阻挡第一防撞部件144的进一步移动，从而防止更严重的撞击。因此，第一臂部1441和第二臂部1442之间的距离限定了允许第一防撞部件144上下移动的极限范围。

由此，第一防撞部件以简单的结构提供了防撞报警装置的第一防撞部件的极限移动范围。

图2A-2C分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的立体图、正视图和侧视图。图3A和图3B分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的一部分的放大的立体图和正视图，以更好地显示检测装置和夹取装置。图4A-4D分别示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的检测装置的立体图、正视图、侧视图和另一立体图，其中去除了罩壳以显示内部结构。图5示意性地示出了根据一个或多个实施例的裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备的检测装置的立体图。

根据一个或多个实施例，参照图2A至图2C，提供了一种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备1000。所述设备1000包括：检测装置200，所述检测装置被构造成检测在取料点处于底面向上状态的裸电芯10的底面缺陷；和夹取装置100，所述夹取装置用于夹取所述裸电芯10。所述检测装置200和所述夹取装置100安装在设备的同一安装件500上，使得所述检测装置200和所述夹取装置100能够在水平方向和竖直方向上一起运动，而且在所述检测装置200对裸电芯的底面缺陷进行检测之后，所述夹取装置100才夹取并移走所述裸电芯10。

参照图2A至图2C，裸电芯10在保持装置20中处于底面向上的直立状态。设备1000包括安装在同一安装件500上的检测装置200和夹取装置100。检测装置200被构造成检测裸电芯10的底面缺陷。夹取装置100被构造成夹取裸电芯10。在操作时，设备1000的检测装置200和夹取装置100能够驱动安装件500的驱动装置在水平方向和竖直方向上一起运动。而且，在运动期间，在检测装置200先对裸电芯的底面缺陷进行检测，之后夹取装置100才进行对裸电芯10夹取和移走的操作。换言之，设备1000被构造成由夹取装置100对裸电芯进行夹取和移走操作之前已经由检测装置200完成对裸电芯的底面缺陷的检测操作。

由此，设备在夹取装置的取放料过程中完成对裸电芯的底面缺陷的检测操作，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，参照图2A和2B，所述检测装置200和所述夹取装置100能够借助于水平驱动装置300在水平方向上在放料点和运动转向点之间往复运动，所述夹取装置100在所述放料点处释放所夹取的裸电芯以用于后续工序，所述运动转向点是所述夹取装置100改变运动方向的位置且与取料点中的裸电芯底面的中心对准，所述夹取装置100在运动转向点处位于裸电芯底面的中心正上方，所述检测装置200和所述夹取装100置能够借助于竖向驱动装置400在竖直方向上在运动转向点和夹取位置之间往复运动，所述夹取装置100在所述夹取位置处夹取所述取料点中的裸电芯10。

参照图2A和2B，点划线A指示放料点在水平方向上的位置。点划线B指示检测启动点在水平方向上的位置。点划线C指示运动转向点在水平方向上的位置，而点划线D指示运动转向点在竖直方向上的位置。点划线E指示夹取位置在竖直方向上的位置。放料点、检测启动点和运动转向点在水平方向的位置由水平驱动装置300来确定或控制，而运动转向点和夹取位置在竖直方向上的位置由竖直驱动装置400来确定或控制。H1指示了设备1000的检测装置200和夹取装置100在水平方向上从放料点朝向运动转向点移动的前进方向H1，H2指示了设备1000的检测装置200和夹取装置100在水平方向上从运动转向点朝向放料点移动的后退方向H2，后退方向与前进方向相反。V1指示了设备1000的检测装置200和夹取装置100在竖直方向上从运动转向点朝向夹取位置移动的下降方向V1， V2指示了设备1000的检测装置200和夹取装置100在竖直方向上从夹取位置朝向运动转向点移动的上升方向V2，上升方向与下降方向相反。水平驱动装置300安装在设备1000的机架800上，用来驱动所述检测装置200和所述夹取装置100一起在水平方向上在放料点和运动转向点之间往复运动。竖向驱动装置400安装在安装件500的顶部，用来驱动所述检测装置200和所述夹取装置100一起在竖直方向上在运动转向点和夹取位置之间往复运动。

在夹取装置100的取放料过程时，夹取装置100先从由点划线A标识的放料点沿前进方向H1移动到由点划线C和点划线D标识的运动转向点。紧接着，夹取装置100从运动转向点沿下降方向V1移动到由点划线E标识的夹取位置。夹取装置100在夹取位置处夹取裸电芯10。然后，夹取装置100从夹取位置沿上升方向V2移动到运动转向点。之后，夹取装置100从运动转向点沿后退方向H2移动到放料点。在放料点，夹取装置100将其所夹取的裸电芯释放以用于后续工序。换言之，所述检测装置200和所述夹取装置100能够借助于水平驱动装置300在水平方向上一起在放料点和运动转向点之间往复运动。所述检测装置200和所述夹取装置100能够借助于竖向驱动装置400在竖直方向上一起在运动转向点和夹取位置之间往复运动。设备在夹取装置100的取放料过程中能够由检测装置200完成对裸电芯底面的检测操作，以用于一个或多个后续工序。

由此，根据本公开的设备能够实现在不中断夹取装置的取放料操作的情况下完成对裸电芯的底面缺陷检测，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，参照图2A和2B，所述检测装置200设置成在从放料点朝向运动转向点的方向上位于所述夹取装置100前方。

参照图2A和2B，在夹取装置100的沿从放料点朝向运动转向点的前进方向H1的前方设置有检测装置200（参见图2B和3B）。这样，检测装置200可在夹取装置100水平方向上从放料点移动到运动转向点的连续运动中完成检测操作。

由此，根据本公开的设备能够实现在夹取装置在水平运动期间完成对裸电芯的底面缺陷检测。

根据一个或多个实施例，参照图2A和2B，所述设备1000还包括与所述取料点中的裸电芯10的底面第一端对准的检测启动点，在所述检测装置200从放料点朝向运动转向点运动期间，所述检测装置200的中心抵达所述检测启动点时开始检测。

参照图2A和2B，检测启动点设置在所述取料点中的裸电芯10的底面第一端的正上方。检测启动点在水平方向上的位置由点划线B标识。在所述检测装置200和夹取装置100从放料点朝向运动转向点的运动期间，当所述检测装置200的中心抵达所述检测启动点时，触发信号，所述检测装置200开启光源并开始检测。例如，检测装置200开始拍摄裸电芯底面的图像。

由此，根据本公开的设备能够实现在检测装置到达检测启动点时启动对裸电芯的底面缺陷检测。

根据一个或多个实施例，参照图2A和2B，在所述夹取装置100到达运动转向点时，所述检测装置200结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

参照图2A和2B，在检测装置200到达检测启动点时，检测装置200启动检测，而在所述夹取装置100到达运动转向点时，检测装置200结束检测。在检测装置200的检测期间，检测装置200和夹取装置100持续朝向运动转向点运动。在检测期间，检测装置200对裸电芯底面进行至少一次检测，并将检测到的信息发送到处理器进行处理，以供后续工序使用。在夹取装置100到达运动转向点时，检测装置200和夹取装置100开始在竖直方向上的运动。

由此，检测装置200在不中断夹取装置100的取放料过程的情况下在取料操作之前完成对裸电芯底面的检测，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，参照图4D和图5，所述检测装置200包括位于检测装置的底板中心位置处的面向下的成像元件210和布置在成像元件附近的光源200。

参照图4D和图5，检测装置200集成为尺寸为137*100*133 mm的整体模块，包括成像元件210和光源220。例如，成像元件210可以为一个CCD相机。诸如CCD相机的成像元件210安装在底板的中心位置处，在安装后其拍摄镜头面向下方，用来拍摄处于底面向上状态的裸电芯的底面的图像，以检测裸电芯的底面是否存在缺陷。光源220布置在成像元件210附近，以提供充分的补光，从而提高图像拍摄质量。检测装置200的成像范围由所示出的四棱锥示意性表示。

由此，检测装置200以简单紧凑的结构提供了对裸电芯的底面的高质量检测。

根据一个或多个实施例，参照图4D和图5，所述光源为布置在成像元件210两侧的一对条形光源。每个条形光源均可转动地安装于所述检测装置200上。

参照图4D和图5，光源220为对称地布置在成像元件210（例如，CCD相机）两侧的一对条形光源。每个条形光源均可转动地安装于所述检测装置上，以提供充分的补光，从而提高图像拍摄质量。条形光源可提供更宽广的光照范围。根据实际需要，可转动条形光源，使得其光束被调节成朝向成像元件210的拍摄视场会聚，以提供更充分会聚的补光。

由此，具有更宽光照范围和聚光程度可调的条形光源使得可以对裸电芯的底面拍摄完整且高质量的图像。

根据一个或多个实施例，参照图4C和图5，所述检测装置200包括可调节安装部230，所述可调节安装部具有竖向排布的孔口232，使得所述检测装置200高度可调地安装到所述安装件500上。

图4C和图5示出了可调节安装部230包括竖向排布的两排孔口232。检测装置200可通过螺钉穿过选定高度的一对孔口而安装到设备1000的安装件上。更多排孔口232也是可行的，以提供可选择或更稳定的安装。

由此，可调节安装部230便于适应于裸电芯的高度来调节检测装置200的安装高度。

根据一个或多个实施例，参照图3A和图3B，所述夹取装置为根据本公开所述的夹取装置100。

参照图1A、图1B、图3A、图3B，夹取装置100包括适于夹取处于顶面向上的裸电芯的结构，以适于在设备沿水平方向和竖直方向的运动期间牢固地保持裸电芯。

由此，夹取装置可实现在设备沿水平方向和竖直方向的运动期间牢固地保持裸电芯。

根据一个或多个实施例，参照图4A、图4B、图4D和图5，所述检测装置200包括用于从上方进行封装的罩壳240和/或用于增强检测装置200的连接稳固性的加强肋250。

参照图5，罩壳240从上方封装检测装置200的内部部件，以保护内部部件免受损坏。由于检测装置200悬伸地安装到设备1000的安装件500。为了增强检测装置200的连接稳固性，在底板和与可调节安装部230相附接的竖立连接板之间设置了加强肋250。

由此，检测装置200具有安全且稳固的结构。

根据一个或多个实施例，参照图2A-2C，所述设备还包括机架800，以支撑至少一套所述设备并行操作。

图2A-2C示出了设备包括机架800，该支架支撑了两套设备来使其并行操作，从而提高产能。可替代地，可以设置更多套设备来并行操作。

由此，至少一套设备的设置便于提高产能。

根据一个或多个实施例，参照图6，提供了一种裸电芯10的底面缺陷检测及夹取的方法。所述方法包括下述步骤：将裸电芯运送到取料点，使其处于底面向上状态。使夹取装置和检测装置在水平方向上一起从放料点朝向运动转向点运动。在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从运动转向点朝向取料点运动。在所述夹取装置到达位于取料点附近的夹取位置之后，使所述夹取装置夹取裸电芯。使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从夹取位置朝向运动转向点运动。在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在水平方向上一起从运动转向点朝向放料点运动。在所述夹取装置到达放料点之后，使所述夹取装置释放裸电芯以用于后续工序。在所述夹取装置从放料点朝向运动转向点运动的运动期间，所述检测装置对裸电芯进行底面缺陷检测。

如前所述，参照图2B，点划线A指示放料点在水平方向上的位置。点划线B指示检测启动点在水平方向上的位置。点划线C指示运动转向点在水平方向上的位置，而点划线D指示运动转向点在竖直方向上的位置。点划线E指示夹取位置在竖直方向上的位置。图2B示出了检测装置和夹取装置可以在水平方向和竖直方向上一起往复运动。如前所述的前进方向H1、后退方向H2、下降方向V1和上升方向V2示例性地指示了检测装置和夹取装置的往复运动的方向。所述方向的设定可根据实际工位位置不同而改变。

图6示出了根据本公开的方法的流程图，该方法包括多个步骤。步骤S1：将裸电芯运送到取料点，使其处于底面向上状态。步骤S2：使夹取装置和检测装置在水平方向上一起从放料点朝向运动转向点运动。沿前进方向H1的水平运动是不间断的持续运动。步骤S3：在所述夹取装置从放料点朝向运动转向点运动的运动期间，所述检测装置对裸电芯进行底面缺陷检测。即，在沿前进方向H1运动期间完成检测操作。步骤S4：在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从运动转向点朝向取料点运动。运动转向点是水平运动和竖直运动的切换点。沿下降方向V1的竖直运动是不间断的持续运动。步骤S5：在所述夹取装置到达位于取料点附近的夹取位置之后，使所述夹取装置夹取裸电芯。步骤S6：使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从夹取位置朝向运动转向点运动。沿上升方向V2的竖直运动是不间断的持续运动。步骤S7：在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在水平方向上一起从运动转向点朝向放料点运动。沿后退方向H2的水平运动是不间断的持续运动。步骤S8：在所述夹取装置到达放料点之后，使所述夹取装置释放裸电芯以用于后续工序。

由此，利用本公开的方法，可以在不中断夹取装置的取放料过程的情况下在夹取装置执行取料操作之前由检测装置完成对裸电芯底面的检测，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，所述检测装置的检测步骤S3包括步骤S31：所述检测装置200的中心抵达检测启动点时开始检测，所述检测启动点与所述取料点中的裸电芯10的底面第一端对准。

所述取料点中的裸电芯10的底面第一端是指裸电芯10的底面中的更靠近放料点的一端。检测启动点的位置与该第一端相对应。检测启动点在水平方向上的位置由点划线B标识。在所述检测装置200和夹取装置100从放料点朝向运动转向点的运动期间，当所述检测装置200的中心抵达所述检测启动点时，触发信号，所述检测装置200开启光源并开始检测，所述检测是指检测装置200的成像单元210拍摄裸电芯底面的图像。

由此，根据本公开的方法能够实现在取料操作之前在检测装置到达检测启动点时启动对裸电芯底面的缺陷检测。

根据一个或多个实施例，所述检测装置的检测步骤S3包括步骤S32：在所述夹取装置100到达运动转向点时，所述检测装置200结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

在检测装置200的检测期间，检测装置200和夹取装置100持续朝向运动转向点运动。检测装置200在检测期间对裸电芯底面至少进行一次检测（即，拍摄至少一张图像），并将检测到的信息发送到处理器进行处理，以供后续工序使用。

由此，根据本公开的方法在不中断夹取装置的取放料过程的情况下在取料操作之前由检测装置完成对裸电芯底面的检测，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，所述方法通过根据本公开所述的设备进行操作。

参照图2B和图6，根据本公开所述的设备适用于相对应地执行本公开所述的方法。例如，检测装置200和夹取装置100安装在同一安装件500上。检测装置200和夹取装置100在水平方向的运动由驱动安装件500的水平驱动装置300实施。检测装置200和夹取装置100在竖直方向的运动由驱动安装件500的竖向驱动装置300实施。

由此，利用本公开所述的设备执行本公开所述的方法，可以在不中断操作过程的情况下先进行裸电芯底面缺陷检测再进行夹取裸电芯操作，不消耗额外的检测时间。

根据一个或多个实施例，参照图6，所述方法包括步骤S9：在后续工序，利用从图像处理器获得的图像处理结果对裸电芯进行期望的操作。

从图像处理器获得的图像处理结果可以在后续的一个或多个操作工序中使用。

由此，利用本公开的方法在不影响夹取装置的取放料过程的情况下获得在后续工序中所需要的裸电芯底面的质量信息。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解的是：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公开各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本公开的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式进行组合。本公开并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (21)

1.一种夹取装置，所述夹取装置用于夹取处于底面向上状态的裸电芯，其特征在于，所述夹取装置包括相对布置的一对夹爪，所述一对夹爪构造成在驱动部件的驱动下彼此相向移动而处于夹持裸电芯的夹持位置以及彼此背离移动而处于释放裸电芯的释放位置；每个所述夹爪包括：本体；设置在本体的下端部内侧的保持部，所述保持部用于从下方保持裸电芯的顶面；和设置在本体内侧的夹持块，所述夹持块用于夹持裸电芯的大侧面；其中，所述夹取装置还包括限位部件，用于在所述夹取装置夹取裸电芯时，从上方抵接所述裸电芯的底面，以阻挡裸电芯倾翻。

2.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述本体具有竖向排布的安装孔，所述夹持块可选择地安装于相应的安装孔中。

3.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述夹取装置还包括设置在所述夹持块和所述本体之间的弹性件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的夹取装置，其特征在于，所述夹取装置还包括防撞报警装置，用于针对所述一对夹爪和其他物体发生碰触提供响应。

5.根据权利要求4所述的夹取装置，其特征在于，所述防撞报警装置包括光感器件、第二防撞部件和相对于所述一对夹爪固定不动的第一防撞部件，所述第一防撞部件相对于所述第二防撞部件可动，所述光感器件响应于第一防撞部件和第二防撞部件之间的相对位移量超过预定值而发出警报。

6.根据权利要求5所述的夹取装置，其特征在于，所述一对夹爪和所述第一防撞部件固定到连接板上，所述第二防撞部件固定在通过直线轴承与连接板柔性连接在一起的上部板上。

7.根据权利要求5或6所述的夹取装置，其特征在于，所述第一防撞部件呈包括第一臂部和第二臂部的U形结构，第一臂部和第二臂部能够抵接到从第二防撞部件伸出的接合部上，所述第一臂部和第二臂部之间的距离限定了第一防撞部件的极限移动范围。

8. 一种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的设备，所述设备包括：

检测装置，所述检测装置被构造成检测在取料点处于底面向上状态的裸电芯的底面缺陷；和

夹取装置，所述夹取装置用于夹取所述裸电芯，所述夹取装置为根据权利要求1-7中任一项所述的夹取装置；

其特征在于，所述检测装置和所述夹取装置安装在设备的同一安装件上，使得所述检测装置和所述夹取装置能够在水平方向和竖直方向上一起运动，而且在所述检测装置对裸电芯的底面缺陷进行检测之后，所述夹取装置才夹取并移走所述裸电芯。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述检测装置和所述夹取装置能够借助于水平驱动装置在水平方向上在放料点和运动转向点之间往复运动，所述夹取装置在所述放料点处释放所夹取的裸电芯以用于后续工序，所述运动转向点是所述夹取装置改变运动方向的位置且与取料点中的裸电芯底面的中心对准，所述夹取装置在运动转向点处位于裸电芯底面的中心正上方，所述检测装置和所述夹取装置能够借助于竖向驱动装置在竖直方向上在运动转向点和夹取位置之间往复运动，所述夹取装置在所述夹取位置处夹取所述取料点中的裸电芯。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述检测装置设置成在从放料点朝向运动转向点的方向上位于所述夹取装置前方。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括与所述取料点中的裸电芯的底面第一端对准的检测启动点，在所述检测装置从放料点朝向运动转向点运动期间，所述检测装置的中心抵达所述检测启动点时开始检测。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述夹取装置到达运动转向点时，所述检测装置结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括位于检测装置的底板中心位置处的面向下的成像元件和布置在成像元件附近的光源。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述光源为布置在成像元件两侧的一对条形光源，每个条形光源均可转动地安装于所述检测装置上。

15.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括可调节安装部，所述可调节安装部具有竖向排布的孔口，使得所述检测装置高度可调地安装到所述安装件上。

16.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括用于从上方进行封装的罩壳和/或用于增强检测装置的连接稳固性的加强肋。

17.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括机架，以支撑至少一套所述设备并行操作。

18.一种裸电芯的底面缺陷检测及夹取的方法，其特征在于，所述方法包括：

将裸电芯运送到取料点，使其处于底面向上状态；

使夹取装置和检测装置在水平方向上一起从放料点朝向运动转向点运动；

在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从运动转向点朝向取料点运动；

在所述夹取装置到达位于取料点附近的夹取位置之后，使所述夹取装置夹取裸电芯；

使所述夹取装置和检测装置在竖直方向上一起从夹取位置朝向运动转向点运动；

在所述夹取装置到达运动转向点之后，使所述夹取装置和检测装置在水平方向上一起从运动转向点朝向放料点运动；

在所述夹取装置到达放料点之后，使所述夹取装置释放裸电芯以用于后续工序；

其特征在于，在所述夹取装置从放料点朝向运动转向点运动的运动期间，所述检测装置对裸电芯进行底面缺陷检测，所述方法通过根据权利要求8-17中任一项所述的设备执行。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述检测装置的检测步骤包括：所述检测装置的中心抵达检测启动点时开始检测，所述检测启动点与所述取料点中的裸电芯的底面第一端对准。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述检测装置的检测步骤还包括：在所述夹取装置到达运动转向点时，所述检测装置结束检测并且将检测到的信息发送到处理器进行处理。

21.根据权利要求18-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在后续工序，利用从处理器获得的处理结果对裸电芯进行期望的操作。