CN210207697U - 测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，包括：切割设备、传送带、通过支架安装在传送带正上方的工业相机、视觉处理机；还包括，通过驱动件安装在传送带正上方且平行于传送带设置的透明玻璃，其中所述透明玻璃位于工业相机的正下方，且所述驱动件可驱动透明玻璃在竖直方向上抬升/下压；所述切割设备、传送带、视觉处理机，以及驱动件均与一PLC控制器控制连接。本实用新型以机器替代人工检测，提高检测效率，降低检测成本；通过设置由驱动件驱动抬升/下压的透明玻璃，从而大大降低了极片的柔性对检测精度的影响，保证了检测过程中的稳定性，和数据的准确性。

Description

测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及极片检测技术领域，具体的涉及一种测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置。

背景技术

随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。并且，随着新能源汽车行业日益壮大，对锂电池的稳定性和安全性提出了更高了要求；在生产过程中，通过铆接机在极片中嵌入极耳后，需要切割极片，而极片边缘到极耳边缘的距离精度是影响锂电池性能的因素之一。目前，生产的产品利用二次元等设备以抽检的方式为主。

由于切割极片的过程中，由于极片是一种柔性的浆料材质容易弯曲和变形，容易导致切割尺寸不够准确。间距的误差要求在0.2mm以内，人工无法在生产线上检测产品的尺寸是否合格。只能采用每个批次的抽样检测，若单个批次抽检的样品不合格率过高，该批次全部报废。因此，在生产线上设计一种在线的高精度视觉检测装置，实现产品的全检，提前预警同批次的不良品数量，对提高产品合格率，减少生产资源浪费，以及降低企业人工成本显得十分重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，包括：

用以切割极片的切割设备；

传送带，用以传输切割后的极片；

通过支架安装在传送带正上方的工业相机，用以拍摄传送带上的极片；

视觉处理机，用以触发工业相机拍照以及接收处理工业相机所拍摄的照片，以判断极片极耳之间的距离是否合格；

本实用新型还包括，

通过驱动件安装在传送带正上方且平行于传送带设置的透明玻璃，其中所述透明玻璃位于工业相机的正下方，且所述驱动件可驱动透明玻璃在竖直方向上抬升/下压；所述切割设备、传送带、视觉处理机，以及驱动件均与一PLC控制器控制连接，其中所述PLC控制器用以响应切割设备的切割信号，分别控制传送带、视觉处理机，以及驱动件的工作状态。

本实用新型进一步设置为：所述支架包括竖直设置的主梁、一端通过第一滑套滑动连接在主梁上且水平设置的横梁，以及一端通过第二滑套滑动连接在横梁上的安装杆，其中所述工业相机安装在安装杆的另一端，且所述第一滑套和第二滑套上均螺纹连接有锁紧阀。

本实用新型进一步设置为：所述主梁上设有一个用以吹除不合格极片的喷气剔除机构。

本实用新型进一步设置为：所述视觉处理机包括视觉软件处理系统和IO端口，通过所述视觉软件系统判断极片极耳之间的距离是否合格；通过IO端口发送相应的信号给喷气剔除机构。

本实用新型进一步设置为：所述视觉处理机还包括RS232串口和以太网口，均可以发送检测信息给对应的上位系统。

本实用新型进一步设置为：根所述传送带相对喷气剔除机构一侧设有一个回收箱，用以接收喷气剔除机构吹出的不合格极片。

本实用新型进一步设置为：所述传送带为透明传送带，且所述传送带的下方对应工业相机位置处设有背光源。

较之现有技术，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型以机器替代人工检测，提高检测效率，降低检测成本。

2、本实用新型通过设置由驱动件驱动抬升/下压的透明玻璃，如此可以使极片被透明玻璃压平后，再进行拍照检测，从而大大降低了极片的柔性对检测精度的影响，保证了检测过程中的稳定性，和数据的准确性。

3、本实用新型提供了无协议的通讯方式；并设计了RS232串口和以太网口，两种常用的通讯接口，以满足不同生产线上的通讯要求，为实现工厂自动化提供便利。

4、本实用新型采用透明传送带，以及设置背光源，保证了相机拍摄极片和极耳轮廓的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的逻辑框图。

附图标记：1切割设备；2、传送带；3、支架；31、主梁；32、第一滑套；33、横梁；34、第二滑套；35、安装杆；36、锁紧阀；4、工业相机；5、视觉处理机；6、驱动件；7、透明玻璃；8、喷气剔除机构；9、回收箱；10、背光源。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例：参照图1所示，本实施例提供一种测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，包括：

用以切割极片的切割设备1；

传送带2，用以传输切割后的极片；

通过支架3安装在传送带2正上方的工业相机4，用以拍摄传送带2上的极片；

其中传送带2为透明传送带2，且传送带2的下方对应工业相机4位置处设有背光源10，用以打光，保证相机拍摄极片和极耳轮廓的准确性。

为了方便根据需要调节工业相机4的位置，本实施例中的支架3包括竖直设置的主梁31、一端通过第一滑套32滑动连接在主梁31上且水平设置的横梁33，以及一端通过第二滑套34滑动连接在横梁33上的安装杆35，其中工业相机4安装在安装杆35的另一端，且第一滑套32和第二滑套34上均螺纹连接有锁紧阀36，如此横梁33可以通过第一滑套32沿主梁31上下滑动调节，安装杆35可以通过第二滑套34沿横梁33左右滑动调节，调节好后可以通过旋紧锁紧阀36固定第一滑套32和第二滑套34。

本实施例还包括视觉处理机5，用以触发工业相机4拍照以及接收处理工业相机4所拍摄的照片，以判断极片极耳之间的距离是否合格。

在主梁31上设有一个用以吹除不合格极片的喷气剔除机构8。喷气剔除机构8主要为市面上常见的喷气装置，例如喷气泵等，在此不进行限定。

其中，视觉处理机5包括视觉软件处理系统和IO端口，通过视觉软件系统判断极片极耳之间的距离是否合格；通过IO端口发送相应的信号给喷气剔除机构8。视觉处理机5还包括RS232串口和以太网口，均可以发送检测信息给对应的上位系统。

本实施例还包括通过驱动件6安装在传送带2正上方且平行于传送带2设置的透明玻璃7，其中透明玻璃7位于工业相机4的正下方，且驱动件6可驱动透明玻璃7在竖直方向上抬升/下压；其中驱动件6可以采用气缸或者其他可以驱动透明玻璃7抬升/下压的器件均可，在此不进行限定。需要特别指出的是，视觉处理要补偿下压透明玻璃7折射后的视觉误差，把检测精度提高到0.02mm以内。

切割设备1、传送带2、视觉处理机5，以及驱动件6均与一PLC控制器控制连接，其中PLC控制器用以响应切割设备1的切割信号，分别控制传送带2、视觉处理机5，以及驱动件6的工作状态。

具体的，结合图2所示，PLC控制器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端，以及第三输出端。在切断设备切割时，通过切割设备1的IO端口发送高电平信号给到PLC控制器的第一输入端；PLC控制器收到信号后，PLC控制器的第三输出端发送高电平信号给传送带2，传送带2停止运动；同时PLC控制器通过第一输出端，发送高电平信号给驱动件6，由驱动件6驱动透明玻璃7下压，从而压平极片，接着，PLC控制器的第二输出端，发送脉冲信号给视觉处理机5，视觉处理机5触发工业相机4拍照，根据切割设备1切断设备的处理时间差，工业相机4拍摄位于背光源10上方的极片边缘到极耳边缘的距离，工业相机4拍到的图片通过千兆以太网传输到视觉处理机5，视觉处理机5通过视觉处理软件系统，判断极片极耳之间的距离是否合格，若不合格，通过IO端口发送信号给喷气剔除机构8，把不良品吹入回收箱9。

检测完毕后，视觉处理机5通过IO端口发送脉冲信号给PLC控制器的第二输入端，PLC控制器收到信号后，PLC控制器的第一输出端停止发送高电平，透明玻璃7由驱动件6驱动上抬。同时，切断设备完成切割后，其IO端口停止发送高电平信号给PLC控制器的第一输入端，PLC控制器收到信号后，PLC第三个输出端停止发送高电平信号给传送带2，传送带2开始运输。

为了方便接收不合格产品，在传送带2相对喷气剔除机构8一侧设有一个回收箱9，用以接收喷气剔除机构8吹出的不合格极片。

实施原理：极片在传送带2上传输，通过切断设备切断成相同尺寸的片状物，每次切断设备切割的时候，传送带2停止传送，并同时发送触发信号给视觉处理机5，视觉处理机5发送拍照信号给工业相机4，同时触发驱动件6使透明玻璃7下压，把极片压平(透明玻璃7下压的是切割后的第二个样品， 也就是说玻璃和切割设备1的距离就是切割后，两个产品间的距离。)；根据设置的时间差，工业相机4拍摄位于背光源10上方的极片边缘到极耳边缘的距离，并把图像信息返回给视觉处理机5，视觉处理机5同时反馈信号给PLC控制器，通过驱动件6使透明玻璃7上抬，视觉处理机5若判别距离不合格，发送触发信号给喷气剔除机构8，把极片吹入回收箱9里。处理结果可通过以太网口或RS232串口发送给上位系统。切断设备完成切割后，传送带2启动传输极片，等待下一个切断信号的触发。

上的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，包括：

用以切割极片的切割设备（1）；

传送带（2），用以传输切割后的极片；

通过支架（3）安装在传送带（2）正上方的工业相机（4），用以拍摄传送带（2）上的极片；

视觉处理机（5），用以触发工业相机（4）拍照以及接收处理工业相机（4）所拍摄的照片，以判断极片极耳之间的距离是否合格；

其特征在于：还包括，

通过驱动件（6）安装在传送带（2）正上方且平行于传送带（2）设置的透明玻璃（7），其中所述透明玻璃（7）位于工业相机（4）的正下方，且所述驱动件（6）可驱动透明玻璃（7）在竖直方向上抬升/下压；所述切割设备（1）、传送带（2）、视觉处理机（5），以及驱动件（6）均与一PLC控制器控制连接，其中所述PLC控制器用以响应切割设备（1）的切割信号，分别控制传送带（2）、视觉处理机（5），以及驱动件（6）的工作状态。

2.根据权利要求1所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：所述支架（3）包括竖直设置的主梁（31）、一端通过第一滑套（32）滑动连接在主梁（31）上且水平设置的横梁（33），以及一端通过第二滑套（34）滑动连接在横梁（33）上的安装杆（35），其中所述工业相机（4）安装在安装杆（35）的另一端，且所述第一滑套（32）和第二滑套（34）上均螺纹连接有锁紧阀（36）。

3.根据权利要求2所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：所述主梁（31）上设有一个用以吹除不合格极片的喷气剔除机构（8）。

4.根据权利要求3所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：所述视觉处理机（5）包括视觉软件处理系统和IO端口，通过所述视觉软件系统判断极片极耳之间的距离是否合格；通过IO端口发送相应的信号给喷气剔除机构（8）。

5.根据权利要求4所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：所述视觉处理机（5）还包括RS232串口和以太网口，均可以发送检测信息给对应的上位系统。

6.根据权利要求3-5任一项所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：根所述传送带（2）相对喷气剔除机构（8）一侧设有一个回收箱（9），用以接收喷气剔除机构（8）吹出的不合格极片。

7.根据权利要求1所述的测量锂电池极片边缘到极耳边缘距离的在线视觉检测装置，其特征在于：所述传送带（2）为透明传送带（2），且所述传送带（2）的下方对应工业相机（4）位置处设有背光源（10）。

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