CN215036662U - 一种基于视觉检测的锂电池定位装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于视觉检测的锂电池定位装置及系统，所述装置包括：基座；固定机构，包括第一固定机构以及第二固定机构；定位机构，包括固定于第一固定机构上的第一定位机构，以及固定于第二固定机构上的第二定位机构；第一定位机构与第二定位机构均设有检测部，检测部之间相对靠近；光源，位于检测部的相对一侧；以及视觉定位组件，包括相互电连接的光线传感器及视觉处理模块；光线传感器位于检测部的相对另一侧，以获得检测部受光源照射所获得的投影特征信号；视觉处理模块根据获得的投影特征信号进行处理，以获得锂电池的定位情况。本申请通过视觉定位的方式可以确保固定机构处于较准确的位置，从而提高锂电池的定位精度。

Description

一种基于视觉检测的锂电池定位装置及系统

技术领域

本申请涉及测试治具领域，特别涉及一种基于视觉检测的锂电池定位装置及系统。

背景技术

如今产品生产线的自动化程度越来越高，在锂电池的生产过程中，需要使用到多个工位来对锂电池进行加工生产。

对锂电池进行生产时，一般需要将锂电池在多个工位上进行固定，以便于利用设备对多个工位上的锂电池进行同时加工。因为锂电池的体积较小，为了提高加工过程的良率，需要利用定位装置来确保多个工位中锂电池所固定的相对位置的准确性，例如通过夹持机构将锂电池固定在特定位置的治具中。

现有的治具虽然可以通过手动调节位置来修正误差，但是只靠人眼来识别误差其精确度仍然不够高，治具的固定位置容易存在偏差，从而造成生产过程中的问题，例如贴标位置不符合要求等，影响锂电池的生产良率。

实用新型内容

本申请提供一种基于视觉检测的锂电池定位装置及系统，提高锂电池的定位精度，以解决现有的锂电池定位精度不够的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于视觉检测的锂电池定位装置，所述装置包括：

基座；

固定机构，包括第一固定机构以及第二固定机构，所述第一固定机构以及第二固定机构之间并列设置，且分别与所述基座的一侧滑动连接，用于固定锂电池；

定位机构，包括固定于所述第一固定机构上的第一定位机构，以及固定于所述第二固定机构上的第二定位机构；所述第一定位机构与所述第二定位机构均设有检测部，所述检测部之间相对靠近；

光源，位于所述检测部的相对一侧，所述光源的照射方向朝向所述检测部；以及

视觉定位组件，包括相互电连接的光线传感器及视觉处理模块；所述光线传感器位于所述检测部的相对另一侧，以获得所述检测部受所述光源照射所获得的投影特征信号；所述视觉处理模块根据获得的所述投影特征信号进行处理，以获得锂电池的定位情况。

在一实施例中，所述固定机构设有第一滑块，所述基座的一侧设有与所述第一滑块配合实现滑动连接的第一滑轨。

在一实施例中，所述固定机构，包括：

固定部，与所述基座滑动连接，用于放置锂电池；

夹持部，与所述固定部可动连接，以将锂电池夹持固定于所述固定部上；

其中，所述第一定位机构与所述第一固定机构的夹持部固定连接，所述第二定位机构与所述第二固定机构的夹持部固定连接。

在一实施例中，所述固定机构的固定部设有第二滑轨，所述定位机构设有第二滑块，所述定位机构通过所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接。

在一实施例中，所述第一定位机构包括第一部件与第二部件，所述第一部件与第二部件之间固定连接，所述第一部件与第二部件的连接处设有第三滑块，所述第三滑块与所述第二定位机构的第二滑轨滑动连接。

在一实施例中，所述检测部的端部位置处设有用于透射所述光源光线的透光口。

在一实施例中，所述装置，还包括：

感应结构，设于所述固定机构的一侧；

定位传感器，设于所述固定机构与所述基座之间，用于检测所述感应结构以确定所述固定机构的位置。

在一实施例中，所述固定机构包括依次设置第一固定机构、第二固定机构、第三固定机构以及第四固定机构；

所述光源与所述光线传感器设于所述第二固定机构与所述第三固定机构之间。

在一实施例中，所述定位机构还包括第三定位机构以及第四定位机构；

所述第四定位机构包括第三部件与第四部件，所述第三部件与第四部件之间固定连接，所述第三部件与第四部件的连接处设有第三滑块，所述第四定位机构的第三滑块与所述第三定位机构的第二滑轨滑动连接。

本申请还公开了一种系统，所述系统包括如上任意一项实施例所述的基于视觉检测的锂电池定位装置。

由上可知，本申请中的基于视觉检测的锂电池定位装置及系统，在固定有锂电池的固定机构上设置对应的定位机构，利用视觉定位组件对定位机构上的检测部进行较精确的视觉定位动作，间接对固定机构的相对位置进行定位，通过视觉定位的方式可以确保固定机构处于较准确的位置，从而提高锂电池的定位精度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的部分结构图。

图3为本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的另一部分结构图。

图4为本申请实施例提供的视觉定位过程的应用场景。

图5为本申请实施例提供的视觉定位过程的另一应用场景。

图6为本申请实施例提供的一种系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的结构。

该装置应用于多个工位的锂电池定位，包括基座1、固定机构2、定位机构、光源以及视觉定位组件。

该基座1用于安装、固定着固定机构2、定位机构3或其他运作所需的零部件，可以采用如金属、高分子聚合物等具有一定强度的材料制造。

该固定机构2，包括第一固定机构21以及第二固定机构22，第一固定机构21以及第二固定机构22之间并列设置，且分别与基座1的一侧滑动连接，用于固定锂电池。

其中，该固定机构2固定锂电池的固定方式可以采用本领域常用的方式，例如采用夹持结构或者是其他带限位功能的结构，只需能固定锂电池即可。

该定位机构3，包括固定于第一固定机构21上的第一定位机构31，以及固定于第二固定机构22上的第二定位机构32；该第一定位机构31与第二定位机构32均设有检测部，其检测部之间相对靠近。

其中，第一定位机构31对应第一固定机构21的相对位置，第二定位机构32对应第二固定机构22的相对位置。定位机构3为固定在固定机构2上的延伸结构，因定位机构3的形态相对确定，利用视觉定位组件分别对比第一定位机构31以及第二第二定位机构32的检测部之间的相对位置进行检测，即可间接判断第一固定机构21以及第二固定机构22之间的相对位置。

并且，通过分别将定位机构3的检测部设置在相对靠近的位置，可以利用视觉定位组件在较小的区域中判断不同检测部之间的位置差，进而推导到相对具有较大距离的固定机构的位置差。并且，该方式可以减少视觉定位组件中光线传感器5的体积，且相对直接比较不同固定机构2之间的距离可以提高检测精度。

请参阅图2，图中示出了本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的部分结构。

如图2所示，在一实施例中，该固定机构包括固定部301以及夹持部202。

具体的，该固定部301与基座滑动连接，用于放置锂电池；该夹持部202与固定部301可动连接，以将锂电池夹持固定于固定部301上；其中，第一定位机构31与第一固定机构的夹持部202固定连接，第二定位机构与第二固定机构的夹持部202固定连接。

上述方式可以使得定位机构的位置可以随夹持部202的位置变化而变化，从而确保该定位机构能与锂电池的位置相关联，准确地反映锂电池的固定位置。可以理解的，该定位机构的结构方式不限，可以采用如杆状、板状或者是其他形式的定位机构，只需对固定机构或夹持部202具有传动效果的结构方式即可。

在其中的一种实施例，该固定机构的固定部301设有第二滑轨71，该定位机构设有第二滑块72，定位机构通过第二滑块72与第二滑轨71滑动连接。通过第二滑块72与第二滑轨71的滑动连接，可以提高定位机构随夹持部202滑动的可靠性。

在一实施例中，固定机构设有第一滑块62，基座的一侧设有与第一滑块62配合实现滑动连接的第一滑轨61。该基于视觉检测的锂电池定位装置还包括丝杆92以及驱动所述丝杆92的电机91，该电机91与视觉处理模块电连接，丝杆92与固定机构驱动连接。该电机91受视觉处理模块控制，通过丝杆92带动固定机构移动，以使固定机构的位置根据锂电池的定位情况进行自动纠偏。

例如，若视觉定位组件的视觉处理模块根据检测部的投影特征信号，测算到当前一固定机构向左偏移一个单位的距离，此时视觉处理模块通过控制电机91转动，利用丝杆92的转动带动固定机构向右移动一个单位的距离，以使固定机构的位置保持在预设的位置。

视觉处理模块能够根据锂电池的定位情况带动固定机构进行位置调整，利用装置获得的锂电池的定位状况可以提高锂电池的移动程度，实现该锂电池定位装置的自动纠偏。

在一实施例中，该装置还包括感应结构82以及定位传感器81。

该感应结构82，设于固定机构的一侧；定位传感器81，设于固定机构与基座之间，用于检测感应结构82以确定固定机构的位置。其中，定位传感器81可以是红外传感器，利用红外传感器检测固定机构上的感应结构82是否位于预设位置，可以对固定机构进行粗定位，提高后续纠偏过程的可靠性。

可以理解的，该定位传感器81除了采用红外传感器外，还可以采用如压感传感器等其他的传感器实现对感应结构82的定位，本申请对此不做限定。

请参阅图3，图中示出了本申请实施例提供的基于视觉检测的锂电池定位装置的另一部分结构。

如图3所示，该视觉定位组件，包括相互电连接的光线传感器5及视觉处理模块(未画出)；该光线传感器5位于检测部30的相对另一侧，以获得检测部30受光源照射所获得的投影特征信号；该视觉处理模块根据获得的投影特征信号进行处理，以获得锂电池的定位情况。

其中，该检测部30的形态以及其在光源下所形成的投影特征信号，可以结合实际情况而定。

结合图4-5，图中示出了本申请实施例提供的视觉定位过程的应用场景。

该应用场景中包括光源、定位机构的检测部30以及光线感应器5。其中，光源位于检测部30的相对一侧，光源的照射方向朝向检测部30。光线感应器5位于检测部30的相对另一侧，以获得检测部30受光源照射所获得的投影特征信号。

例如，若当第一固定机构与第二固定机构之间处于预设位置时，其两者的检测部30的端部边缘对应的投影特征信号处于同一水平线上，则当视觉定位组件检测到两个检测部30之间的端部边缘并非处于同一水平面时，则可以确定第一固定机构与第二固定机构之间的位置没有处在预设的位置上，此时可以对两个固定机构的位置进行调整。

又例如，在该应用场景中，该检测部30的端部位置处设有用于透射光源光线的透光口301。若当第一固定机构与第二固定机构之间处于预设位置时，其两者的检测部30的透光口301对应的投影特征信号处于预设的相对位置，则当视觉定位组件检测到两个检测部30之间的开口位置与预设位置不同时，则可以确定第一固定机构与第二固定机构之间的位置没有处在预设的位置上，此时可以对两个固定机构的位置进行调整。

通过上述针对检测部30对应的投影特征信号的视觉定位方式，可以提高对锂电池的定位精度。

在一实施例中，该第一定位机构包括第一部件311与第二部件312，该第一部件311与第二部件312之间固定连接，第一部件311与第二部件312的连接处设有第三滑块73，该第三滑块73与第二定位机构32的第二滑轨71滑动连接。若第一定位机构的延伸长度较长，本实施例采用两个部件，并在连接处通过第三滑块73与第二滑轨71滑动连接，可以提高第一定位机构的滑动稳定性，且不会影响到第二定位机构32的移动。

结合图1，在其中一种实施例中，固定机构包括依次设置第一固定机构21、第二固定机构22、第三固定机构23以及第四固定机构24；该光源与光线传感器5设于第二固定机构22与第三固定机构23之间。

当然，实际应用中，光源与光线传感器5的位置可以根据装置的硬件布局而定，可以是位于装置的一侧，也可以是位于不同的固定机构2之间，其位置的不同不影响实施效果，本申请对此不做限定。

另外，除了第一定位机构31以及第二定位机构32以外，定位机构还包括第三定位机构33以及第四定位机构34；

该第四定位机构34包括第三部件与第四部件，该第三部件与第四部件之间固定连接，第三部件与第四部件的连接处设有第三滑块，该第四定位机构34的第三滑块与第三定位机构33的第二滑轨滑动连接。

上述方式可以提高第四定位机构34的移动可靠性。

并且，该第三定位机构33与第四定位机构34的检测部，可以设置在第一定位机构31与第二定位机构32的检测部对侧，以使视觉定位组件可以在较小的范围内同时检测四个定位机构3的相对位置，减小视觉定位组件中光线传感器5的大小，节省成本。

可以理解的，除了两个或四个固定机构2、定位机构3组成的视觉检测的锂电池定位装置，该装置还可以采用四个以上、多个的固定机构2及定位机构3，以实现多工位中多个锂电池的同时定位效果，本申请对固定机构2、定位机构3、光源及视觉定位组件的数量不做限定。

由上可知，本申请中的基于视觉检测的锂电池定位装置，在固定有锂电池的固定机构上设置对应的定位机构，利用视觉定位组件对定位机构上的检测部进行较精确的视觉定位动作，间接对固定机构的相对位置进行定位，通过视觉定位的方式可以确保固定机构处于较准确的位置，从而提高锂电池的定位精度。

请参阅图6，图中示出了本申请实施例提供的系统10。

如图6所示，该系统10应用于多个工位的锂电池定位，包括基于视觉检测的锂电池定位装置20，该基于视觉检测的锂电池定位装置20的具体内容可以参考如图1-5任意一个实施例的描述，在此不再赘述。

除此之外，该系统10还可以包括其他装置，例如上下料装置或其他针对锂电池的加工装置等，本申请对系统10的具体部件不做限定。

该系统10通过上述基于视觉检测的锂电池定位装置20，可以允许配置多个锂电池工位，并对上述锂电池的位置同时进行视觉定位，以提高锂电池的定位精度。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述装置包括：

基座；

固定机构，包括第一固定机构以及第二固定机构，所述第一固定机构以及第二固定机构之间并列设置，且分别与所述基座的一侧滑动连接，用于固定锂电池；

定位机构，包括固定于所述第一固定机构上的第一定位机构，以及固定于所述第二固定机构上的第二定位机构；所述第一定位机构与所述第二定位机构均设有检测部，所述检测部之间相对靠近；

光源，位于所述检测部的相对一侧，所述光源的照射方向朝向所述检测部；以及

视觉定位组件，包括相互电连接的光线传感器及视觉处理模块；所述光线传感器位于所述检测部的相对另一侧，以获得所述检测部受所述光源照射所获得的投影特征信号；所述视觉处理模块根据获得的所述投影特征信号进行处理，以获得锂电池的定位情况。

2.如权利要求1所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述固定机构设有第一滑块，所述基座的一侧设有与所述第一滑块配合实现滑动连接的第一滑轨；

所述装置还包括丝杆以及驱动所述丝杆的电机，所述电机与所述视觉处理模块电连接，所述丝杆与所述固定机构驱动连接；

所述电机受所述视觉处理模块控制，通过所述丝杆带动所述固定机构移动，以使所述固定机构的位置根据锂电池的定位情况进行自动纠偏。

3.如权利要求1所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述固定机构，包括：

固定部，与所述基座滑动连接，用于放置锂电池；

夹持部，与所述固定部可动连接，以将锂电池夹持固定于所述固定部上；

其中，所述第一定位机构与所述第一固定机构的夹持部固定连接，所述第二定位机构与所述第二固定机构的夹持部固定连接。

4.如权利要求3所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述固定机构的固定部设有第二滑轨，所述定位机构设有第二滑块，所述定位机构通过所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接。

5.如权利要求4所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述第一定位机构包括第一部件与第二部件，所述第一部件与第二部件之间固定连接，所述第一部件与第二部件的连接处设有第三滑块，所述第三滑块与所述第二定位机构的第二滑轨滑动连接。

6.如权利要求1所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述检测部的端部位置处设有用于透射所述光源的光线的透光口。

7.如权利要求1所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述装置，还包括：

感应结构，设于所述固定机构的一侧；

定位传感器，设于所述固定机构与所述基座之间，用于检测所述感应结构以确定所述固定机构的位置。

8.如权利要求1-7任意一项所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于，所述固定机构包括依次设置第一固定机构、第二固定机构、第三固定机构以及第四固定机构；

所述光源与所述光线传感器设于所述第二固定机构与所述第三固定机构之间。

9.如权利要求8所述的基于视觉检测的锂电池定位装置，其特征在于：

所述定位机构还包括第三定位机构以及第四定位机构；

所述第四定位机构包括第三部件与第四部件，所述第三部件与第四部件之间固定连接，所述第三部件与第四部件的连接处设有第三滑块，所述第四定位机构的第三滑块与所述第三定位机构的第二滑轨滑动连接。

10.一种系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1-9任意一项所述的基于视觉检测的锂电池定位装置。

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