CN211013986U - 改良的圆筒形产品外壁面检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置，包括产品传送机构、顶杆组件、定位套组件以及检测装置；所述定位套组件包括一定位套，所述定位套与所述第二驱动组件传动连接，该定位套内设置有一轴向孔，所述轴向孔内活动设置有弹簧轴组件，弹簧轴组件能够沿其轴心线方向与所述定位套发生相对运动，弹簧轴组件包括弹簧轴和套设在弹簧轴上的弹簧，所述弹簧轴的一端与一直线轴承配合，另一端与吸块传动配合。该检测装置的吸块通过轴承与弹簧轴连接，以实现吸块的旋转，有效减小了吸块在旋转过程中的阻力，并可防止圆筒形产品在旋转过程中打滑，提高了检测的稳定性和检测结果的可靠性。

Description

改良的圆筒形产品外壁面检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置，属于机械设备技术领域。

背景技术

对于在一些特殊领域应用的圆筒类产品而言，其外壁面的质量优劣是至关重要的。以圆柱动力锂电池外壳为例，其外壁面若受损，则会对锂电池的安全性能造成隐患。因此，此类产品在出厂和使用前都需要进行多方面的检测，包括但不限于外周面、切口、外底面及内底面检测等。为此，业界也提出了多种检测方案，例如CN108435586A公开了一种对待检测产品的外周面检测的方法，包括：将待检测产品摆放于一定位装置上，由定位装置带动产品旋转，通过设于周边的摄像装置对待检测产品的外周面进行拍照，很明显其定位装置类似一个转台，待检测产品竖向摆放于定位装置上。但这种检测方法存在检测速度慢等缺陷。

针对前述检测方案的缺陷，本申请人曾提出了一种圆筒形产品外壁面检测装置，其包括机架、产品传送面、顶杆组件、定位套组件以及摄像装置；顶杆组件包括一顶杆；定位套组件包括一外套体、吸块；顶杆组件和定位套组件两者中，至少有一者以所述重合的轴心线作为转动中心轴线相对机架转动，其上连接有旋转驱动机构驱动其旋转；并且，还至少有一者沿所述重合的轴心线相对机架滑动，其上作用有直线驱动装置驱动其滑动。该检测装置可以大幅提升检测速度，但存在检测过程中圆筒形产品会抖动的问题，从而使检测精度受限。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置，包括产品传送机构、顶杆组件、定位套组件以及检测装置；所述产品传送机构上设置有一个以上定位槽，在检测时圆筒形产品平躺定位于定位槽内，并且所述顶杆组件和定位套组件对应于产品传送机构上的同一个选定定位槽设置，所述顶杆组件、定位套组件分别对应由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品的敞口端侧、封闭端侧；

所述定位套组件包括一定位套，所述顶杆组件包括一顶杆，所述定位套的轴心线和所述顶杆的轴心线相重合，该重合的轴心线位置高于由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品的轴心线位置，但低于由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品的内壁最高点；所述顶杆组件和定位套组件可以在旋转驱动机构驱使下以所述重合的轴心线作为转动中心轴线转动，并且所述定位套组件可以在直线驱动机构驱使下沿所述重合的轴心线滑动；所述摄像装置用于拍摄由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品；

所述定位套组件还包括直线轴承和弹簧轴组件，所述定位套上面朝由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品设有一轴向孔，该轴向孔朝定位槽所定位的圆筒形产品的一端作为定位作用孔段，该定位作用孔段的尺寸与圆筒形产品的外径匹配，定位作用孔段的孔口边沿的底部设有引导面，所述定位套的轴向孔内滑动设置一吸块，所述吸块的一端用于与圆筒形产品的封闭端配合，另一端与所述弹簧轴组件配合，所述弹簧轴组件能够驱使吸块朝向由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品移动伸出于定位套，所述弹簧轴组件包括弹簧轴和套设在弹簧轴上的弹簧，所述弹簧轴的一端与一直线轴承配合，另一端与吸块传动配合，所述直线轴承与定位套连接，当使所述弹簧轴相对于直线轴承沿轴向朝所述吸块滑动时，所述弹簧被压缩。

进一步的，所述定位套的远离由所述选定定位槽所定位的圆筒形产品的一端连接有防扭片，所述防扭片与弹簧轴连接并用于防止弹簧轴在滑动时转动。

进一步的，所述弹簧轴另一端通过轴承与吸块配合。

进一步的，所述弹簧轴上还套设有用于调节弹簧预压缩量的固定环，所述固定环可在弹簧轴上沿轴向移动并在任意选定位置锁止。

进一步的，所述吸块的顶压作用端上还设置有真空吸附结构。

进一步的，所述真空吸附结构包括设置在所述吸块的顶压作用端上吸附孔，所述吸附孔与真空发生装置连通。

进一步的，所述弹簧轴与所述轴承的内圈固定连接，所述吸块与所述轴承的外圈固定连接，以及，所述弹簧轴靠近吸块的一端还固定设置有一固定轴，所述固定轴的局部沿其径向方向延伸形成止挡部，所述止挡部与所述弹簧轴的局部围合形成一限位槽，所述轴承设置在所述限位槽内。

进一步的，所述弹簧轴、固定轴内还设置有相互导通的导气通道，所述真空发生装置经所述导气通道与所述吸块上的吸附孔连通；以及，所述固定轴与所述吸块之间具有间隙，且所述固定轴的四周部与所述吸块之间还设置有密封圈。

进一步的，所述定位作用孔段的孔口边沿的底部设有引导面。

进一步的，所述定位套作为定位作用孔段一端顶部还开设有避让缺口，使所述定位套的定位作用孔段呈开环状，以暴露圆筒形产品的整个外周面。

进一步的，所述圆筒形产品平躺设置在所述产品传送机构上的定位槽内，所述吸块对应设置在所述圆筒形产品的封口端，所述顶杆对应上设置在所述圆筒形产品的敞口端。

进一步的，所述顶杆的顶杆作用端的周向上设有一顶压导向面，该顶压导向面在顶杆轴向截面上的投影为与顶杆轴线呈锐角的直线或外凸弧线，使顶杆作用端呈现缩小端状；所述顶杆作用端的最大直径大于产品的直径，所述顶压导向面用于与定位槽所定位的圆筒形产品的敞口端抵靠。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1)本实用新型实施例提供的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，利用直线轴承做轴向导向，在保障弹簧轴组件运动顺畅的同时还可保证定位套组件与顶杆组件的同轴心度，避免在检测过程中圆筒形产品抖动的情况发生，提高检测精度；

2)该检测装置的吸块通过轴承与弹簧轴连接，以实现吸块的旋转，并有效减小了吸块在旋转过程中的阻力，可防止圆筒形产品在旋转过程中打滑，进一步提高检测的稳定性和检测结果的可靠性；

3)该检测装置还可以通过调节固定环的轴向位置，进而调节套于弹簧轴上的弹性元件的预压量，方便调试操作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请中记载的一些实施例，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是本实用新型实施例1中一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置的动作过程之一的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置的动作过程之二的剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置的动作过程之三的剖面结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例1

本实施例提供的一种圆筒形改良的圆筒形产品外壁面检测装置适用的产品包括圆筒形产品，其一端为敞口端，另一端为封口端，例如，该产品可以是锂电池外壳。

请参阅图1，一种圆筒形改良的圆筒形产品外壁面检测装置包括机架1、产品传送机构(产品传送机构可以是同步带等输送设备)2、顶杆组件3、定位套组件4、旋转驱动机构5、直线驱机构6以及摄像装置(可以理解为前述检测装置，或者检测装置的一部分，下同，该装置在图中未示出，其可以采用现有已知的视觉检测设备)，所述产品传送机构2平铺设置在机架1上，产品传送机构2的工作面上设置有一个或多个可供圆筒形产品11平躺放置的定位槽21，检测时，圆筒形产品11被平躺放置定位槽21内；顶杆组件3和定位套组件4安装在机架1上，且顶杆组件3和定位套组件4分别对应设置在产品传送机构2上的一选定的定位槽21的两端，顶杆组件3与旋转驱动机构5传动连接，定位套组件4与直线驱机构6传动连接；当采用该装置检测圆筒形产品11时，顶杆组件3位于圆筒形产品11的敞口端一侧，定位套组件4位于圆筒形产品11的封口端一侧。

请参见图2-图4，该顶杆组件3包括一顶杆31，该顶杆31朝向一指定定位槽所定位的圆筒形产品11的一端作为顶杆作用端，该顶杆作用端的周向上设有一圈顶压导向面311，该顶压导向面311在顶杆31轴向截面上的投影为与顶杆轴线呈锐角的直线或外凸弧线，使顶杆作用端呈现缩小端状。

具体的，所述顶杆作用端的最大直径大于圆筒形产品11的直径，该顶压导向面311用于与待检测的圆筒形产品11的敞口端抵靠。

具体的，该顶压导向面311在顶杆31轴向截面上的投影为与顶杆轴线呈锐角的直线，即顶杆作用端呈现圆锥形或圆锥台形，此为较佳方案。

具体的，定位套组件4包括一定位套41，该定位套41内具有一沿轴向方向贯穿定位套41的轴向孔(或称之为弹簧轴孔)，该轴向孔朝该选定的定位槽21所定位的圆筒形产品11的一端作为定位作用孔段，该定位作用孔段的尺寸与圆筒形产品11的外径匹配，定位作用孔段的孔口边沿的底部设有引导面411，具体图中举例是，整个定位作用孔段412的孔口边沿上一圈倒角，该倒角的位于底面的那段作为引导面411，具体引导面411可以是一倾斜的平面，也可以是倾斜的外凸的圆弧面。

具体的，定位套组件4还包括直线轴承49和弹簧轴组件，所述定位套41的轴向孔内滑动设置一吸块42，所述吸块42的一端用于与圆筒形产品11的封闭端配合，另一端与所述弹簧轴组件配合，所述弹簧轴组件能够驱使吸块42朝向由所述选定定位槽21所定位的圆筒形产品11移动伸出于定位套41，该吸块42面朝该选定定位槽21所定位的圆筒形产品11的一端作为顶压作用端421；所述弹簧轴组件包括弹簧轴48和套设在弹簧轴48上的弹簧47，所述弹簧轴48的一端与一直线轴承49配合，另一端通过轴承45与吸块42传动配合，所述直线轴承49与定位套41连接，当使所述弹簧轴48相对于直线轴承49沿轴向朝所述吸块42滑动时，所述弹簧47被压缩。

具体的，所述定位套41的远离由所述选定定位槽21所定位的圆筒形产品11的一端连接有防扭片410，所述防扭片410与弹簧轴48连接并用于防止弹簧轴48在滑动时转动。

具体的，所述弹簧轴48上还套设有用于调节弹簧47预压缩量的固定环46，所述固定环46可在弹簧轴48上沿轴向移动并在任意选定位置锁止。

具体的，弹簧轴48与轴承45的内圈固定连接，吸块42与轴承45的外圈固定连接，固定轴43固定设置在弹簧轴48朝向顶压件42的一端，所述固定轴43的局部沿其径向方向延伸形成止挡部，所述止挡部与所述弹簧轴的局部之间围合形成一限位槽，至少所述轴承45的局部设置在所述限位槽内，且该固定轴43与吸块42之间具有间隙；该吸块42能够相对于弹簧轴48以其自身轴线为轴转动。

具体的，采用直线轴承49作为弹簧轴组件的轴向导向，能够使得弹簧轴组件的运动顺畅，并保证定位套组件与顶杆组件的同心度，减小在工作过程中圆筒形产品的抖动，提高检测精度。

请再次参阅图2，定位套组件4的定位套41的轴心线和顶杆组件3的顶杆31的轴心线相重合，且该重合的第一轴心线α位置高于指定定位槽21所定位的圆筒形产品11的第二轴心线β的位置，但低于该指定定位槽21所定位的圆筒形产品11的内壁最高点；第一轴心线α高于第二轴心线β一定距离，但距离较小。

具体的，摄像装置对应位于顶杆组件3和定位套组件4所对应的指定定位槽21的上方，用于拍摄一指定定位槽21所定位的圆筒形产品11，图中没有示出摄像装置，实际具体摄像装置按需设置。

具体的，吸块42的顶压作用端421上开设有磁吸装置或真空吸附结构，该实施例中以真空吸附结构为例，该真空吸附结构包括设置在顶压作用端421上的吸附孔，该吸附孔经设置在弹簧轴组件(弹簧轴48、吸块42和固定轴43内均具有导气通道)内部的导气通道与真空发生装置10连接；以及，在固定轴43的四周部与吸块42之间还设置有密封圈44，以在固定轴43与吸块42之间形成相对密闭的空间。

具体的，该定位套41设定位作用孔段的那端的顶部开设有避让缺口412，使定位作用孔段成为开环状，以暴露圆筒形产品11的整个外壁面，使摄像装置能够拍摄到产品的整个外周壁面。

具体的，顶杆组件3相对机架1转动连接，其上连接有旋转驱动机构5驱动其旋转；而定位套组件4相对机架1滑动连接，其上作用有直线驱动机构6；定位套组件4可绕其自身轴线方向转动设置，工作时做从动旋转。

具体的，请再次参阅图1和图2，本实施例中的检测装置具有三顶杆组件3和三个定位套组件4，三顶杆组件3和三个定位套组件4一一对应，同时对应于产品传送带2上的三个定位槽21；三个定位套组件4固定于一活动板9上，该活动板9相对机架1沿着顶杆组件3和定位套组件4重合的第一轴心线滑动连接，活动板9上连接作用有直线驱动机构6。

具体的，该旋转驱动机构5可以由电机和同步带机构成，也可以是其他旋转驱动装置，该直线驱动机构6可以是气缸、直线电机、电机加丝杠螺母机构或其他各种能输出直线位移的驱动装置。

具体的，直线驱动机构6安装在一固定板8上，直线驱动机构的运动部件与活动板9固定连接，且在固定板8与活动板9之间还设置有两导向轴7，该导向轴7固定设置在机架1上，固定板8与导向轴7固定连接，活动板9与该导向轴7活动配合，使得活动板9能够在直线驱动机构6的驱使下沿该导向轴7运动。

具体的，采用本实施例中的检测装置对圆筒形产品11进行检测时，检测装置的初始状态如图2所示，直线驱动机构6启动，带动活动板9朝产品传送带(即前述产品传送机构，下同)2上的圆筒形产品11移动，安装在活动板9上的定位套组件4随之靠向圆筒形产品11，当定位套组件4的吸块42的顶压作用端421与被检测的圆筒形产品11的底部(封口端)接触后，随即推动着被检测的圆筒形产品11朝顶杆组件3侧移动，使圆筒形产品11的敞口端与顶杆组件3的顶杆31的作用端端面311(锥面)接触，之后，继续在直线驱动机构6推动下，弹性元件47被压缩，弹簧轴48在直线轴承49导向和防扭片410的限位下，只沿其轴向移动；圆筒形产品11在作用端端面311(锥面)以及引导面411的引导作用下，圆筒形产品11脱离于产品传送带2的定位槽21的槽底，成托起状态，此时状态如图3所示；当直线驱动机构6推动至一定距离后停止，使圆筒形产品11的底部(封口端)嵌入定位套41的定位作用孔段内配合；之后，真空发生装置10开始工作产生负压，吸住圆筒形产品11底部(封口端)，同时，旋转驱动机构5启动，经同步带同步轮带动顶杆组件3旋转，由于圆筒形产品10受与顶杆组件3的摩擦力作用，随着顶杆组件3转动起来，从而摄像装置即可进行拍照检测，其中，吸块42通过轴承45与弹簧轴48连接实现旋转，减小阻力，可防止圆筒形产品11旋转过程中打滑，提高检测稳定性。

检测完成后，旋转驱动机构5停止转动，直线驱动机构6后退复位，并带动吸块42、圆筒形产品11后退，弹性元件47复位，使圆筒形产品11脱离顶杆组件3的作用端端面311(锥面)，当直线驱动机构6后退至初始位置停止，真空发生装置10停止工作，圆筒形产品11底部吸附力消失，随之受重力作用会自然掉落于产品传送带2的定位槽21内，此时检测装置的状态如图4所示，圆筒形产品11被产品传送带2带走进入下一步检测工位。

上述实施例为举例适用于一端敞口的圆筒形产品11，实际也适用于两端均敞口的圆筒形产品

本实用新型实施例提供的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，利用直线轴承做轴向导向，在保障弹簧轴组件运动顺畅的同时还可保证定位套组件与顶杆组件的同轴心度，避免在检测过程中圆筒形产品抖动的情况发生，提高检测精度；以及，该检测装置的吸块通过轴承与弹簧轴连接，以实现吸块的旋转，并有效减小了吸块在旋转过程中的阻力，可防止圆筒形产品11在旋转过程中打滑，进一步提高检测稳定性；另外，该检测装置还可以通过调节固定环的轴向位置，进而调节套于弹簧轴上的弹性元件的预压量，方便调试操作。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改良的圆筒形产品外壁面检测装置，包括产品传送机构（2）、顶杆组件（3）、定位套组件（4）以及检测装置；所述产品传送机构（2）上设置有一个以上定位槽（21），在检测时，圆筒形产品（11）平躺定位于定位槽（21）内，并且所述顶杆组件（3）和定位套组件（4）对应于产品传送机构（2）上的同一个选定定位槽（21）设置，所述顶杆组件（3）、定位套组件（4）分别对应由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的敞口端侧、封闭端侧；

所述定位套组件（4）包括一定位套（41），所述顶杆组件（3）包括一顶杆（31），所述定位套（41）的轴心线和所述顶杆（31）的轴心线相重合，该重合的轴心线位置高于由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的轴心线位置，但低于由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的内壁最高点；所述顶杆组件（3）和定位套组件（4）可以在旋转驱动机构（5）驱使下以所述重合的轴心线作为转动中心轴线转动，并且所述定位套组件（4）可以在直线驱动机构（6）驱使下沿所述重合的轴心线滑动；所述检测装置用于拍摄由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）；

其特征在于：所述定位套组件（4）还包括直线轴承（49）和弹簧轴组件，所述定位套（41）上面朝由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）设有一轴向孔，该轴向孔朝定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的一端作为定位作用孔段，该定位作用孔段的尺寸与圆筒形产品（11）的外径匹配，定位作用孔段的孔口边沿的底部设有引导面（411），所述定位套（41）的轴向孔内滑动设置一吸块（42），所述吸块（42）的一端用于与圆筒形产品（11）的封闭端配合，另一端与所述弹簧轴组件配合，所述弹簧轴组件能够驱使吸块（42）朝向由所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）移动伸出于定位套（41），所述弹簧轴组件包括弹簧轴（48）和套设在弹簧轴（48）上的弹簧（47），所述弹簧轴（48）的一端与一直线轴承（49）配合，另一端与吸块（42）传动配合，所述直线轴承（49）与定位套（41）连接，当使所述弹簧轴（48）相对于直线轴承（49）沿轴向朝所述吸块（42）滑动时，所述弹簧（47）被压缩。

2.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述定位套（41）远离所述选定定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的一端连接有防扭片（410），所述防扭片（410）与弹簧轴（48）连接并用于防止弹簧轴（48）在滑动时转动。

3.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述弹簧轴（48）另一端通过轴承（45）与吸块（42）配合。

4.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述弹簧轴（48）上还套设有用于调节弹簧（47）预压缩量的固定环（46），所述固定环（46）可在弹簧轴（48）上沿轴向移动并在任意选定位置锁止。

5.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述吸块（42）的顶压作用端上还设置有真空吸附结构；和/或，所述真空吸附结构包括设置在所述吸块（42）的顶压作用端上吸附孔，所述吸附孔与真空发生装置（10）连通。

6.根据权利要求5所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述弹簧轴（48）与所述轴承（45）的内圈固定连接，所述吸块（42）与所述轴承（45）的外圈固定连接，以及，所述弹簧轴（48）靠近吸块（42）的一端还固定设置有一固定轴（43），所述固定轴（43）的局部沿其径向方向延伸形成止挡部，所述止挡部与所述弹簧轴的局部围合形成一限位槽，所述轴承（45）设置在所述限位槽内。

7.根据权利要求6所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述弹簧轴（48）、固定轴（43）内还设置有相互导通的导气通道，所述真空发生装置经所述导气通道与所述吸块（42）上的吸附孔连通；以及，所述固定轴（43）与所述吸块（42）之间具有间隙，且所述固定轴（43）的四周部与所述吸块（42）之间还设置有密封圈（44）。

8.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述定位作用孔段的孔口边沿的底部设有引导面（411）；和/或，所述定位套（41）作为定位作用孔段一端顶部还开设有避让缺口（412），使所述定位套（41）的定位作用孔段呈开环状，以暴露圆筒形产品（11）的整个外周面。

9.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述顶杆（31）与所述旋转驱动机构（5）传动连接，且所述顶杆（31）朝向待检测的圆筒形产品（11）的一端为顶杆作用端；所述圆筒形产品所述圆筒形产品（11）平躺设置在所述产品传送机构（2）上的定位槽（21）内，所述吸块（42）对应设置在所述圆筒形产品（11）的封口端，所述顶杆（31）对应设置在所述圆筒形产品（11）的敞口端。

10.根据权利要求1所述的改良的圆筒形产品外壁面检测装置，其特征在于：所述顶杆（31）的顶杆作用端的周向上设有一顶压导向面（311），该顶压导向面（311）在顶杆（31）轴向截面上的投影为与顶杆轴线呈锐角的直线或外凸弧线，使顶杆作用端呈现缩小端状；所述顶杆作用端的最大直径大于圆筒形产品（11）的直径，所述顶压导向面（311）用于与定位槽（21）所定位的圆筒形产品（11）的敞口端抵靠。

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