CN213692141U - 一种电池卷芯揉平装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池卷芯揉平装置,包括用于对电池卷芯的两端进行揉平的揉平机构、用于对电池卷芯的被揉平端进行图像获取的图像检测机构,两揉平机构的揉平端伸长分别与电池卷芯的两端抵接,所述揉平机构包括伺服电机、揉平头和第一支架,伺服电机的固定端固定于第一支架上、伸缩端与揉平头固定连接,伺服电机伸长带动揉平头与电池卷芯的端部抵接;通过伺服电机和相机结合,对卷芯揉平进行闭环控制,揉平更精确。

Description

一种电池卷芯揉平装置
技术领域
本实用新型涉及电池制备技术领域,尤其涉及一种电池卷芯揉平装置。
背景技术
在现有圆柱动力电池生产组装过程中卷芯正负极揉平是非常关键的步骤,传统的卷芯揉平,设计成单方向伺服控制进给;效率低,控制精度不高;整个揉平未达到闭环,其过程不能监测和控制;在生产中经常出现揉平尺寸超过公差设定值以及揉平后端面松散等问题点,电芯揉平合格率不高,揉平报废较多等等问题点。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题,本实用新型提出了一种电池卷芯揉平装置,对卷芯揉平进行闭环控制,揉平更精确。
本实用新型提出的一种电池卷芯揉平装置,包括用于对电池卷芯的两端进行揉平的揉平机构、用于对电池卷芯的被揉平端进行图像获取的图像检测机构,两揉平机构的揉平端伸长分别与电池卷芯的两端抵接。
进一步地,所述揉平机构包括伺服电机、揉平头和第一支架,伺服电机的固定端固定于第一支架上、伸缩端与揉平头固定连接,伺服电机伸长带动揉平头与电池卷芯的端部抵接。
进一步地,所述图像检测机构包括支座组件、相机和用于对相机获取电池卷芯两端图像进行补光的光源,相机和光源均设置于支座组件上,相机的拍摄视场覆盖电池卷芯的两端部,两光源分别设置于电池卷芯的两端部外侧。
进一步地,所述支座组件包括第二支架、横杆、开设有贯穿孔的固定块,两第二支架分别设置于电池卷芯的两端部外侧,横杆穿过贯穿孔后两端分别与两对应设置的第二支架固定连接,相机固定设置于固定块上,光源可转动设置于第二支架上。
进一步地,所述电池卷芯通过流水线输送,电池卷芯的下方设置有顶升机构,顶升机构的顶升端将电池卷芯顶升到两揉平机构的揉平端。
进一步地,揉平头在与电池卷芯抵接处设置有压力传感器。
进一步地,揉平装置还包括控制器和显示器,控制器的输入端与相机的输出端连接,控制器的输出端分别与显示器的输入端、伺服电机的输入端连接。
本实用新型提供的一种电池卷芯揉平装置的优点在于:本实用新型结构中提供的一种电池卷芯揉平装置,通过伺服电机和相机结合,对卷芯揉平进行闭环控制,揉平更精确,对于揉平过程中出现尺寸和端面状态偏差可以在线监控进行二次尺寸补偿;且揉平参数可以修改和设置,设计更合理;减少卷芯揉平报废,提高圆柱卷芯揉平合格率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为电池卷芯揉平对应的尺寸图;
图3为该揉平装置的工作过程示意图;
其中,1-电池卷芯,2-揉平机构,3-图像检测机构,4-流水线,21-伺服电机,22-揉平头,23-第一支架,31-支座组件,32-相机,33-光源,311-第二支架,312-横杆,313-固定块。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至3所示,本实用新型提出的一种电池卷芯揉平装置,包括用于对电池卷芯1的两端进行揉平的揉平机构2、用于对电池卷芯1的被揉平端进行图像获取的图像检测机构3,两揉平机构2的揉平端伸长分别与电池卷芯1的两端抵接。
电池卷芯1在通过揉平机构2进行揉平的过程中,通过图像检测机构3对电池卷芯1的揉平状态进行检测,以实现电池卷芯1在揉平过程中的实时监测,进一步实现了电池卷芯1的揉平效率和揉平质量。避免了传统在生产中经常出现揉平尺寸超过公差设定值以及揉平后端面松散等缺陷,所造成的电芯揉平合格率不高,揉平报废较多等等问题点。
本申请中所述电池卷芯1通过流水线4输送,电池卷芯1的下方设置有顶升机构,顶升机构的顶升端将电池卷芯1顶升到两揉平机构2的揉平端。所述揉平机构2包括伺服电机21、揉平头22和第一支架23,伺服电机21的固定端固定于第一支架23上、伸缩端与揉平头22固定连接,伺服电机21伸长带动揉平头22与电池卷芯1的端部抵接。顶升机构可以为顶升气缸、直线电机等。
电池卷芯1通过流水线4进行输送,使得电池卷芯1实现自动化输送,流水线4可以直接采用现有生产使用的流水线,当电池卷芯1运动到顶升机构的顶升端时,流水线4停止运动,顶升机构伸长将电池卷芯1顶升到揉平头22端,伺服电机21驱动揉平头22向电池卷芯1运动,使得揉平头22与电池卷芯1的端部抵接,通过揉平头22对电池卷芯1的正/负极端部进行揉平。
揉平头22可以采用现有使用的揉平头以对电池卷芯1进行揉平操作,在揉平头22与电池卷芯1抵接的过程中,为了避免揉平头22与电池卷芯1之间的抵接压力过大/过小,造成电池卷芯1的揉平质量不佳的缺陷,揉平头22在与电池卷芯1抵接处设置有压力传感器,通过压力传感器实时检测揉平头22与电池卷芯1之间抵接压力,避免出现压力过大/过小的缺陷。
进一步地,所述图像检测机构3包括支座组件31、相机32和用于对相机32获取电池卷芯1两端图像进行补光的光源33,相机32和光源33均设置于支座组件31上,相机32的拍摄视场覆盖电池卷芯1的两端部,两光源33分别设置于电池卷芯1的两端部外侧。所述支座组件31包括第二支架311、横杆312、开设有贯穿孔的固定块313,两第二支架311分别设置于电池卷芯1的两端部外侧,横杆312穿过贯穿孔后两端分别与两对应设置的第二支架311固定连接,相机32固定设置于固定块313上,光源33可转动设置于第二支架311上。
固定块313通过贯穿孔可以沿横杆312长度方向运动,同时可以绕横杆312转动固定,因此相机32可以实现位置的平移和转动,以调整相机32的视场,使得电池卷芯1的两端也在相机32的视场中。
光源33为相机32的图像获取提供补光,以使得相机32获取到的图像更清晰,便于后续的图像处理。同时光源33设置成可转动的方式,便于调整光源33的光线覆盖位置,以提高相机32获取图像的清晰度。
光源33在与第二支架311的可转动连接过程中,可以设置一转动柱,转动柱用于固定光源33,转动柱与第二支架311铰接,使得转动柱与第二支架311之间的可转动连接,进而实现光源33的位置可变性。
为了能实时获取当前相机32所拍摄的图像,揉平装置还包括控制器5和显示器6,控制器5的输入端与相机32的输出端连接,控制器5的输出端分别与显示器6的输入端、伺服电机21的输入端连接。控制器5对相机32上传的图像进行图像处理,根据预设的电池卷芯1的揉平深度,向伺服电机21输出伺服进给量,以控制伺服电机21的工作,进而实现对电池卷芯1揉平到位的准确性控制。同时将电池卷芯的当前图像和揉平深度在显示器6中进行显示,便于操作者直接查看。
工作过程:如图3所示,在电池卷芯1被揉平机构2进行揉平操作之前,相机32获取电池卷芯1两端面之间的距离L,电池卷芯1揉平完成后的尺寸为L3=L-L1-L2,其中,L1和L2分别为电池卷芯1两端的伺服电机21的伺服进给量;然后伺服电机21驱动揉平头22运动到与电池卷芯1抵接的位置,通过揉平头22对电池卷芯1进行揉平操作,在揉平头22揉平操作的过程中,相机32间隔设定时间获取被揉平的电池卷芯1的图像,并将该图像上传到控制器5中,控制器5通过该图像与预设的图像尺寸(L3)进行比对,当两端的被揉平尺寸D1=L1,D2=L2后,完成电池卷芯的准确揉平操作。
应理解的是,本申请中的相机32可以采用像素1000万以上的高分辨率面阵相机,以获取电池卷芯1揉平过程中的端面状态。
如图2所示,设定D1对应电池卷芯端面1的实时揉平深度,D2对应电池卷芯端面2的实时揉平深度,在以上D1、D2与L1、L2之间的关系中,也包括以下情况:当D1-L1=X1、D2-L2=X2,(D1>L1、D2>L2)则端面1补偿揉平深度X1,端面2补偿揉平深度X2;补偿数值揉平后,再次判断D1、D2与L1、L2之间的关系,直至满足D1=L1,D2=L2,即X1=0,X2=0;如果X1<0或X2<0则直接判断NG,揉平后下料到NG缓存流水线上。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池卷芯揉平装置,其特征在于,包括用于对电池卷芯(1)的两端进行揉平的揉平机构(2)、用于对电池卷芯(1)的被揉平端进行图像获取的图像检测机构(3),两揉平机构(2)的揉平端伸长分别与电池卷芯(1)的两端抵接。
2.根据权利要求1所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,所述揉平机构(2)包括伺服电机(21)、揉平头(22)和第一支架(23),伺服电机(21)的固定端固定于第一支架(23)上、伸缩端与揉平头(22)固定连接,伺服电机(21)伸长带动揉平头(22)与电池卷芯(1)的端部抵接。
3.根据权利要求1所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,所述图像检测机构(3)包括支座组件(31)、相机(32)和用于对相机(32)获取电池卷芯(1)两端图像进行补光的光源(33),相机(32)和光源(33)均设置于支座组件(31)上,相机(32)的拍摄视场覆盖电池卷芯(1)的两端部,两光源(33)分别设置于电池卷芯(1)的两端部外侧。
4.根据权利要求3所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,所述支座组件(31)包括第二支架(311)、横杆(312)、开设有贯穿孔的固定块(313),两第二支架(311)分别设置于电池卷芯(1)的两端部外侧,横杆(312)穿过贯穿孔后两端分别与两对应设置的第二支架(311)固定连接,相机(32)固定设置于固定块(313)上,光源(33)可转动设置于第二支架(311)上。
5.根据权利要求1-4任一所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,所述电池卷芯(1)通过流水线(4)输送,电池卷芯(1)的下方设置有顶升机构,顶升机构的顶升端将电池卷芯(1)顶升到两揉平机构(2)的揉平端。
6.根据权利要求5所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,揉平头(22)在与电池卷芯(1)抵接处设置有压力传感器。
7.根据权利要求5所述的电池卷芯揉平装置,其特征在于,揉平装置还包括控制器(5)和显示器(6),控制器(5)的输入端与相机(32)的输出端连接,控制器(5)的输出端分别与显示器(6)的输入端、伺服电机(21)的输入端连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113745631A (zh) * 2021-08-31 2021-12-03 湖北亿纬动力有限公司 一种电池卷芯揉平方法

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