CN214539302U - 电芯检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯检测机构，它包括机架、卷针、第一检测相机、第二检测相机、第三检测相机、第四检测相机、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构；其中，电芯由电芯片卷绕而成；所述电芯片包括卷绕在所述卷针上的卷绕段和即将卷绕在所述卷针上的入料段；所述第一检测相机沿垂直于所述入料段的方向滑动连接在所述机架上，所述第一检测相机适于拍摄并检测所述入料段的电芯片的左边部；所述第二检测相机沿垂直于所述入料段的方向滑动连接在所述机架上，所述第二检测相机适于拍摄并检测所述入料段的电芯片的右边部。本实用新型能够带动相机移动，提高并保持检测的清晰度，进而能够提高检测的准确度。

Description

电芯检测机构

技术领域

本实用新型涉及一种电芯检测机构。

背景技术

目前，锂离子电池是当前市场最主流的电池，它被广泛应用于电子产品和汽车上。随着电动汽车在市场上的推广，锂离子电池的安全性越来越受到人们的关注。其中，在电池制程控制中，如果卷绕过程中电芯的overhang超规格，即负极极片多出正极极片之外的部分未被有效检测出，那么在电池充电过程中，边缘区域就会出现析锂的现象，从而在电池内部形成短路，发生安全事故。

当前检测电芯overhang的方法是在电芯卷绕的过程中采用CCD相机拍摄并检测识别。但是，现有的检测机构中CCD相机的位置是固定不动的且CCD相机的焦距固定不变，而电芯是卷绕而成的，电芯中检测区域的位置会随着电芯卷绕层数的增加而改变，这就导致当电芯越卷越大后CCD相机的焦距无法对准电芯中的检测区域，进而导致CCD相机检测的清晰度变差，降低了检测的准确度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电芯检测机构，它能够带动相机移动，提高并保持检测的清晰度，进而能够提高检测的准确度。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电芯检测机构，它包括机架、卷针、第一检测相机、第二检测相机、第三检测相机、第四检测相机、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构；其中，电芯由电芯片卷绕而成；

所述电芯片的一端部连接在所述卷针上并适于在所述卷针旋转的过程中卷绕在所述卷针上，所述电芯片包括卷绕在所述卷针上的卷绕段和即将卷绕在所述卷针上的入料段；

所述第一检测相机沿垂直于所述入料段的方向滑动连接在所述机架上，所述第一检测相机适于拍摄并检测所述入料段的电芯片的左边部；

所述第二检测相机沿垂直于所述入料段的方向滑动连接在所述机架上，所述第二检测相机适于拍摄并检测所述入料段的电芯片的右边部；

所述第三检测相机沿垂直于所述卷针的方向滑动连接在所述机架上，所述第三检测相机适于拍摄并检测所述卷绕段的最外圈电芯片的左边部；

所述第四检测相机沿垂直于所述卷针的方向滑动连接在所述机架上，所述第四检测相机适于拍摄并检测所述卷绕段的最外圈电芯片的右边部；

所述第一驱动机构与所述第一检测相机相连，并适于动作以驱动所述第一检测相机滑动以使第一检测相机距离入料段的电芯片的距离恒定；

所述第二驱动机构与所述第二检测相机相连，并适于动作以驱动所述第二检测相机滑动以使第二检测相机距离入料段的电芯片的距离恒定；

所述第三驱动机构与所述第三检测相机相连，并适于动作以驱动所述第三检测相机滑动以使第三检测相机距离卷绕段的最外圈电芯片的距离恒定；

所述第四驱动机构与所述第四检测相机相连，并适于动作以驱动所述第四检测相机滑动以使第四检测相机距离卷绕段的最外圈电芯片的距离恒定。

进一步提供一种所述第一检测相机和所述第二检测相机的安装方向，所述第一检测相机的拍摄方向和所述第二检测相机的拍摄方向分别垂直于所述入料段的电芯片。

进一步提供一种所述第三检测相机和所述第四检测相机的安装方向，所述第三检测相机的拍摄方向和所述第四检测相机的拍摄方向分别指向所述卷针的中心轴。

进一步，所述第三检测相机的滑动路径的延长线与所述卷针的中心轴相交；

所述第四检测相机的滑动路径的延长线与所述卷针的中心轴相交。

进一步，所述第一检测相机、第二检测相机、第三检测相机和第四检测相机分别为CCD相机。

进一步，所述电芯检测机构还包括角度传感器和控制器；其中，

所述角度传感器与所述卷针相连并适于采集所述卷针的角度信号；

所述控制器的输入端与所述角度传感器相连并适于接收所述角度传感器采集到的角度信号，所述控制器分别与所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构控制连接，并适于根据接收到的角度信号分别控制所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构的动作。

进一步，所述第一检测相机与所述第二检测相机位于同一水平位置。

进一步，所述第三检测相机与所述第四检测相机位于同一水平位置。

进一步提供一种所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构的具体结构，所述第一驱动机构包括第一电机、第一丝杆和第一螺母；其中，

所述第一丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第一螺母连接在所述第一检测相机上并与所述第一丝杆螺纹连接；

所述第一电机与所述第一丝杆相连并适于动作以驱动所述第一丝杆旋转；

所述第二驱动机构包括第二电机、第二丝杆和第二螺母；其中，

所述第二丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第二螺母连接在所述第二检测相机上并与所述第二丝杆螺纹连接；

所述第二电机与所述第二丝杆相连并适于动作以驱动所述第二丝杆旋转；

所述第三驱动机构包括第三电机、第三丝杆和第三螺母；其中，

所述第三丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第三螺母连接在所述第三检测相机上并与所述第三丝杆螺纹连接；

所述第三电机与所述第三丝杆相连并适于动作以驱动所述第三丝杆旋转；

所述第四驱动机构包括第四电机、第四丝杆和第四螺母；其中，

所述第四丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第四螺母连接在所述第四检测相机上并与所述第四丝杆螺纹连接；

所述第四电机与所述第四丝杆相连并适于动作以驱动所述第四丝杆旋转。

进一步，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为步进电机。

采用了上述技术方案后，所述电芯片的厚度为d，所述卷针每绕一圈，所述入料段的位置就会偏移距离d，所述卷绕段的最外圈也会偏移距离d。此时所述第一驱动机构驱动所述第一检测相机朝向所述入料段移动距离d，以使第一检测相机的焦距始终对准入料段的电芯片；所述第二驱动机构驱动所述第二检测相机朝向所述入料段移动距离d，以使第二检测相机的焦距也始终对准入料段的电芯片。而所述第三检测相机和所述第四检测相机分别被驱动朝远离所述卷针的方向移动距离d，以使第三检测相机和第四检测相机的焦距始终对准卷绕段的最外圈电芯片，进而能够使拍摄得到的图像始终保持清晰，进而提高了电芯overhang检测的准确度，提高了电芯overhang不良的检出率，避免产生overhang不良的漏杀问题。

附图说明

图1为本实用新型的电芯检测机构的主视图；

图2为本实用新型的电芯检测机构的右视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种电芯检测机构，它包括机架、卷针1、第一检测相机2、第二检测相机3、第三检测相机4、第四检测相机5、第一驱动机构6、第二驱动机构7、第三驱动机构8和第四驱动机构9；其中，电芯由电芯片10卷绕而成；

所述电芯片10的一端部连接在所述卷针1上并适于在所述卷针1旋转的过程中卷绕在所述卷针1上，所述电芯片10包括卷绕在所述卷针1上的卷绕段11和即将卷绕在所述卷针1上的入料段12；

所述第一检测相机2沿垂直于所述入料段12的方向滑动连接在所述机架上，所述第一检测相机2适于拍摄并检测所述入料段12的电芯片10的左边部；

所述第二检测相机3沿垂直于所述入料段12的方向滑动连接在所述机架上，所述第二检测相机3适于拍摄并检测所述入料段12的电芯片10的右边部；

所述第三检测相机4沿垂直于所述卷针1的方向滑动连接在所述机架上，所述第三检测相机4适于拍摄并检测所述卷绕段11的最外圈电芯片10的左边部；

所述第四检测相机5沿垂直于所述卷针1的方向滑动连接在所述机架上，所述第四检测相机5适于拍摄并检测所述卷绕段11的最外圈电芯片10的右边部；

所述第一驱动机构6与所述第一检测相机2相连，并适于动作以驱动所述第一检测相机2滑动以使第一检测相机2距离入料段12的电芯片10的距离恒定；

所述第二驱动机构7与所述第二检测相机3相连，并适于动作以驱动所述第二检测相机3滑动以使第二检测相机3距离入料段12的电芯片10的距离恒定；

所述第三驱动机构8与所述第三检测相机4相连，并适于动作以驱动所述第三检测相机4滑动以使第三检测相机4距离卷绕段11的最外圈电芯片10的距离恒定；

所述第四驱动机构9与所述第四检测相机5相连，并适于动作以驱动所述第四检测相机5滑动以使第四检测相机5距离卷绕段11的最外圈电芯片10的距离恒定。

具体的，所述第一检测相机2的拍摄区域为所述入料段12的电芯片10的左边部，所述第一检测相机2用于检测所述入料段12的电芯片10的左边部的overhang；所述第二检测相机3的拍摄区域为所述入料段12的电芯片10的右边部，所述第二检测相机3用于检测所述入料段12的电芯片10的右边部的overhang；所述第三检测相机4的拍摄区域为所述卷绕段11的最外圈电芯片10的左边部，所述第三检测相机4用于检测所述卷绕段11的最外圈电芯片10的左边部的overhang；所述第四检测相机5的拍摄区域为所述卷绕段11的最外圈电芯片10的右边部，所述第四检测相机5用于检测所述卷绕段11的最外圈电芯片10的右边部的overhang。其中，所述电芯片10包括一层正极极片、一层负极极片和两层隔离膜，overhang是指负极极片长度和宽度方向多出正极极片之外的部分，overhang设计时本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

在本实施例中，所述电芯片10的厚度为d；其中，所述卷针1每绕一圈，所述入料段12的位置就会偏移距离d，所述卷绕段11的最外圈也会偏移距离d。此时所述第一驱动机构6驱动所述第一检测相机2朝向所述入料段12移动距离d，以使第一检测相机2的焦距始终对准入料段12的电芯片10；所述第二驱动机构7驱动所述第二检测相机3朝向所述入料段12移动距离d，以使第二检测相机3的焦距也始终对准入料段12的电芯片10。而所述第三检测相机4和所述第四检测相机5分别被驱动朝远离所述卷针1的方向移动距离d，以使第三检测相机4和第四检测相机5的焦距始终对准卷绕段11的最外圈电芯片10，进而能够使拍摄得到的图像始终保持清晰，进而提高了电芯overhang检测的准确度，提高了电芯overhang不良的检出率，避免产生overhang不良的漏杀问题。

如图1所示，所述第一检测相机2的拍摄方向和所述第二检测相机3的拍摄方向分别垂直于所述入料段12的电芯片10。

如图1所示，所述第三检测相机4的拍摄方向和所述第四检测相机5的拍摄方向分别指向所述卷针1的中心轴。

在本实施例中，所述第三检测相机4的滑动路径的延长线与所述卷针1的中心轴相交，所述第四检测相机5的滑动路径的延长线与所述卷针1的中心轴相交。

具体的，所述第一检测相机2、第二检测相机3、第三检测相机4和第四检测相机5分别可以为CCD相机，所述CCD相机的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

在本实施例中，所述电芯检测机构还可以包括角度传感器和控制器；其中，

所述角度传感器与所述卷针1相连并适于采集所述卷针1的角度信号；

所述控制器的输入端与所述角度传感器相连并适于接收所述角度传感器采集到的角度信号，所述控制器分别与所述第一驱动机构6、第二驱动机构7、第三驱动机构8和第四驱动机构9控制连接，并适于根据接收到的角度信号分别控制所述第一驱动机构6、第二驱动机构7、第三驱动机构8和第四驱动机构9的动作；在本实施例中，所述控制器可以为PLC控制板，所述PLC控制板和所述角度传感器的具体结构均为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

如图1、2所示，所述第一检测相机2与所述第二检测相机3位于同一水平位置，所述第三检测相机4与所述第四检测相机5位于同一水平位置。

在本实施例中，所述第一驱动机构6可以包括第一电机、第一丝杆和第一螺母；其中，

所述第一丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第一螺母连接在所述第一检测相机2上并与所述第一丝杆螺纹连接；

所述第一电机与所述第一丝杆相连并适于动作以驱动所述第一丝杆旋转；

所述第二驱动机构7可以包括第二电机、第二丝杆和第二螺母；其中，

所述第二丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第二螺母连接在所述第二检测相机3上并与所述第二丝杆螺纹连接；

所述第二电机与所述第二丝杆相连并适于动作以驱动所述第二丝杆旋转；

所述第三驱动机构8可以包括第三电机、第三丝杆和第三螺母；其中，

所述第三丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第三螺母连接在所述第三检测相机4上并与所述第三丝杆螺纹连接；

所述第三电机与所述第三丝杆相连并适于动作以驱动所述第三丝杆旋转；

所述第四驱动机构9可以包括第四电机、第四丝杆和第四螺母；其中，

所述第四丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第四螺母连接在所述第四检测相机5上并与所述第四丝杆螺纹连接；

所述第四电机与所述第四丝杆相连并适于动作以驱动所述第四丝杆旋转。

具体的，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均可以为步进电机。

在本实施例中，所述卷针1可以旋转连接在所述机架上，所述机架上还连接有与所述卷针1相连并适于驱动所述卷针1旋转的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构可以包括电机，所述旋转驱动机构的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

本实用新型的工作原理如下：

所述电芯片10的厚度为d，所述卷针1每绕一圈，所述入料段12的位置就会偏移距离d，所述卷绕段11的最外圈也会偏移距离d。此时所述第一驱动机构6驱动所述第一检测相机2朝向所述入料段12移动距离d，以使第一检测相机2的焦距始终对准入料段12的电芯片10；所述第二驱动机构7驱动所述第二检测相机3朝向所述入料段12移动距离d，以使第二检测相机3的焦距也始终对准入料段12的电芯片10。而所述第三检测相机4和所述第四检测相机5分别被驱动朝远离所述卷针1的方向移动距离d，以使第三检测相机4和第四检测相机5的焦距始终对准卷绕段11的最外圈电芯片10，进而能够使拍摄得到的图像始终保持清晰，进而提高了电芯overhang检测的准确度，提高了电芯overhang不良的检出率，避免产生overhang不良的漏杀问题。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种电芯检测机构，其特征在于，它包括机架、卷针（1）、第一检测相机（2）、第二检测相机（3）、第三检测相机（4）、第四检测相机（5）、第一驱动机构（6）、第二驱动机构（7）、第三驱动机构（8）和第四驱动机构（9）；其中，电芯由电芯片（10）卷绕而成；

所述电芯片（10）的一端部连接在所述卷针（1）上并适于在所述卷针（1）旋转的过程中卷绕在所述卷针（1）上，所述电芯片（10）包括卷绕在所述卷针（1）上的卷绕段（11）和即将卷绕在所述卷针（1）上的入料段（12）；

所述第一检测相机（2）沿垂直于所述入料段（12）的方向滑动连接在所述机架上，所述第一检测相机（2）适于拍摄并检测所述入料段（12）的电芯片（10）的左边部；

所述第二检测相机（3）沿垂直于所述入料段（12）的方向滑动连接在所述机架上，所述第二检测相机（3）适于拍摄并检测所述入料段（12）的电芯片（10）的右边部；

所述第三检测相机（4）沿垂直于所述卷针（1）的方向滑动连接在所述机架上，所述第三检测相机（4）适于拍摄并检测所述卷绕段（11）的最外圈电芯片（10）的左边部；

所述第四检测相机（5）沿垂直于所述卷针（1）的方向滑动连接在所述机架上，所述第四检测相机（5）适于拍摄并检测所述卷绕段（11）的最外圈电芯片（10）的右边部；

所述第一驱动机构（6）与所述第一检测相机（2）相连，并适于动作以驱动所述第一检测相机（2）滑动以使第一检测相机（2）距离入料段（12）的电芯片（10）的距离恒定；

所述第二驱动机构（7）与所述第二检测相机（3）相连，并适于动作以驱动所述第二检测相机（3）滑动以使第二检测相机（3）距离入料段（12）的电芯片（10）的距离恒定；

所述第三驱动机构（8）与所述第三检测相机（4）相连，并适于动作以驱动所述第三检测相机（4）滑动以使第三检测相机（4）距离卷绕段（11）的最外圈电芯片（10）的距离恒定；

所述第四驱动机构（9）与所述第四检测相机（5）相连，并适于动作以驱动所述第四检测相机（5）滑动以使第四检测相机（5）距离卷绕段（11）的最外圈电芯片（10）的距离恒定。

2.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第一检测相机（2）的拍摄方向和所述第二检测相机（3）的拍摄方向分别垂直于所述入料段（12）的电芯片（10）。

3.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第三检测相机（4）的拍摄方向和所述第四检测相机（5）的拍摄方向分别指向所述卷针（1）的中心轴。

4.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，

所述第三检测相机（4）的滑动路径的延长线与所述卷针（1）的中心轴相交；

所述第四检测相机（5）的滑动路径的延长线与所述卷针（1）的中心轴相交。

5.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第一检测相机（2）、第二检测相机（3）、第三检测相机（4）和第四检测相机（5）分别为CCD相机。

6.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，它还包括角度传感器和控制器；其中，

所述角度传感器与所述卷针（1）相连并适于采集所述卷针（1）的角度信号；

所述控制器的输入端与所述角度传感器相连并适于接收所述角度传感器采集到的角度信号，所述控制器分别与所述第一驱动机构（6）、第二驱动机构（7）、第三驱动机构（8）和第四驱动机构（9）控制连接，并适于根据接收到的角度信号分别控制所述第一驱动机构（6）、第二驱动机构（7）、第三驱动机构（8）和第四驱动机构（9）的动作。

7.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第一检测相机（2）与所述第二检测相机（3）位于同一水平位置。

8.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第三检测相机（4）与所述第四检测相机（5）位于同一水平位置。

9.根据权利要求1所述的电芯检测机构，其特征在于，

所述第一驱动机构（6）包括第一电机、第一丝杆和第一螺母；其中，

所述第一丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第一螺母连接在所述第一检测相机（2）上并与所述第一丝杆螺纹连接；

所述第一电机与所述第一丝杆相连并适于动作以驱动所述第一丝杆旋转；

所述第二驱动机构（7）包括第二电机、第二丝杆和第二螺母；其中，

所述第二丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第二螺母连接在所述第二检测相机（3）上并与所述第二丝杆螺纹连接；

所述第二电机与所述第二丝杆相连并适于动作以驱动所述第二丝杆旋转；

所述第三驱动机构（8）包括第三电机、第三丝杆和第三螺母；其中，

所述第三丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第三螺母连接在所述第三检测相机（4）上并与所述第三丝杆螺纹连接；

所述第三电机与所述第三丝杆相连并适于动作以驱动所述第三丝杆旋转；

所述第四驱动机构（9）包括第四电机、第四丝杆和第四螺母；其中，

所述第四丝杆旋转连接在所述机架上；

所述第四螺母连接在所述第四检测相机（5）上并与所述第四丝杆螺纹连接；

所述第四电机与所述第四丝杆相连并适于动作以驱动所述第四丝杆旋转。

10.根据权利要求9所述的电芯检测机构，其特征在于，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为步进电机。

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