CN215997628U - 一种锂电池包残次品分拣机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池包残次品分拣机构，包括有支撑架、动力部、高速CCD摄像单元以及夹持单元。支撑架用来承担动力部、高速CCD摄像单元以及夹持单元。动力部用来驱动高速CCD摄像单元和夹持单元执行位移运动。高速CCD摄像单元布置于夹持单元的正前方，且与夹持单元可拆卸地固定为一体。而夹持单元跟随高速CCD摄像单元执行运动，以分拣经高速CCD摄像单元识别而出的锂电池包残次品。如此一来，一方面，简化了锂电池包残次品分拣机构的设计结构；另一方面，当锂电池包残次品被识出后，夹持单元可以即时对其执行分拣操作，从而分拣效率得到提高；再一方面，降低了能量消耗，有效地降低了锂电池包残次品的分拣成本。

Description

一种锂电池包残次品分拣机构

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，尤其是一种锂电池包残次品分拣机构。

背景技术

在锂电池生产阶段，需要在其内注入电解液，且随后对注液孔进行激光封孔。各锂电池置放于料框内，且由输送线进行运载，且在此过程中需要经历两道焊接工序(分别为前道定位焊和后道固定焊)以及一道检测工序。以往，通常采用人工目测、手捡的方式来判定出锂电池包残次品(例如，焊点的位置度、大小尺寸以及成型不规则等不能满足质检标准)，并拣出。然而，此种方式工作效率极低，工人劳动强度较大，且极易发生漏检现象。

在现有技术中，自动分拣设备包括有高速CCD摄像单元、拾取机器人、处理终端、第一动力部以及第二动力部。高度CCD摄像单元用来对流经锂电池包的焊接区域进行图像摄取，且由第一动力部独立地驱动；拾取机器人用来对识别出的锂电池包残次品执行拣出操作，且由第二动力部独立地驱动。所摄取的图像即时传输至处理终端，并进行图像处理、分析，当判定其为不合格品时，处理终端及时地发生动作信号至拾取机器人，以完成对锂电池包残次品的分拣操作。然而，该自动分拣设备设计结构较为复杂，采购成本相对较高。另外，拾取机器人、高速CCD摄像单元分别由各自的动力源独立驱动，难以实现两者动作的协调性，需要定期地进行停机维护，重新对控制程序进行微调，必然增加大量辅助工时。因而，亟待技术人员解决上述问题。

实用新型内容

故，本实用新型设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该锂电池包残次品分拣机构的出现。

为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种锂电池包残次品分拣机构，包括有支撑架、动力部、高速CCD摄像单元以及夹持单元。支撑架横跨锂电池包输送线，以用来承担动力部、高速CCD摄像单元以及夹持单元。动力部用来驱动高速CCD摄像单元和夹持单元执行位移运动。所述高速CCD摄像单元布置于夹持单元的正前方，且与夹持单元可拆卸地固定为一体。而夹持单元跟随高速CCD摄像单元执行运动，以分拣经高速CCD摄像单元识别而出的锂电池包残次品。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，支撑架包括有前置支撑组件、后置支撑组件以及横梁。前置支撑组件、后置支撑组件分别一一对应地布置于锂电池包输送线的前、后侧。横梁横跨锂电池包输送线。动力部包括有第一动力分部、第二动力分部以及第三动力分部。第一动力分部由前置支撑组件和后置支撑组件来共同承托，当其启动时，以驱动横梁、第二动力分部、第三动力分部、高速CCD摄像单元以及夹持单元同步地沿着左右方向执行位移运动。第二动力分部由横梁来支撑，当其启动时，以驱动第三动力分部、高速CCD摄像单元以及夹持单元同步地沿着前后方向执行位移运动。当第三动力分部启动时，以驱动高速CCD摄像单元以及夹持单元同步地沿着上下方向执行位移运动。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，第一动力分部由第一线性模组和第二线性模组构成。第一线性模组、第二线性模组分别一一对应地、可拆卸地固定于前置支撑组件、后置支撑组件上。第二动力分部为可拆卸地固定于横梁上的第三线性模组。第三动力分部包括有过渡安装板和第四线性模组。第四线性模组借由过渡安装板以实现与第三线性模组的安装。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，夹持单元包括有承力架、手指气缸、左置夹持板以及右置夹持板。承力架由所述第三动力分部来直接驱动。左置夹持板、右置夹持板均一一对应地、可拆卸地固定于手指气缸的两对置夹爪上。当手指气缸启动时，左置夹持板可相向/相背于右置夹持板执行位移运动，以实现/放松对锂电池包残次品的夹持。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，夹持单元还包括有左置弹性橡胶垫以及右置弹性橡胶垫。左置弹性橡胶垫、右置弹性橡胶垫借由螺钉分别一一对应地实现在左置夹持板、右置夹持板上的可拆卸固定。当左置夹持板相向于右置夹持板执行位移运动时，左置弹性橡胶垫和右置弹性橡胶垫预先实现对锂电池包残次品的顶触。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，高速CCD摄像单元包括有摄像组件和环形光源。环形光源布置于摄像组件的正下方，且相互间隔设定距离。

相较于传统设计结构的锂电池包残次品分拣机构，在本实用新型所公开的技术方案中，高速CCD摄像单元和夹持单元相互连接为一体整体，且在动力部的驱动力作用下同步地执行位移运动。高速CCD摄像单元用来对锂电池包进行图像摄取，并随后通过终端设备对图像进行后处理、分析，以判定锂电池包的焊接点是否满足质检标准，而位于夹持单元跟随运动，并根据终端设备发生的指令拾取锂电池包残次品，最终完成一次分拣操作。如此一来，一方面，大大地简化了锂电池包残次品分拣机构的设计结构，降低了制造成本；另一方面，夹持单元跟随高速CCD摄像单元进行同步位移，当锂电池包残次品被识出后，夹持单元可以即时对其执行分拣操作，从而在一定程度上提高了锂电池包残次品的分拣效率；再一方面，降低了能量消耗，有效地降低了锂电池包残次品的分拣成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型中锂电池包残次品分拣机构的立体示意图。

图2是本实用新型锂电池包残次品分拣机构中支撑架的立体示意图。

图3是本实用新型锂电池包残次品分拣机构中动力部的立体示意图。

图4是图1的I局部放大图。

1-支撑架；11-前置支撑组件；12-后置支撑组件；13-横梁；2-动力部；21-第一动力分部；211-第一线性模组；212-第二线性模组；22-第二动力分部；221-第三线性模组；23-第三动力分部；231-第四线性模组；232-过渡安装板；3-高速CCD摄像单元；31-摄像组件；32-环形光源；4-夹持单元；41-承力架；42-手指气缸；43-左置夹持板；44-右置夹持板；45-左置弹性橡胶垫；46-右置弹性橡胶垫。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”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。

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明，图1示出了本实用新型中锂电池包残次品分拣机构的立体示意图，可知，其主要由支撑架1、动力部2、高速CCD摄像单元3以及夹持单元4等几部分构成。其中，如图2中所示，支撑架1横跨锂电池包输送线，其包括有前置支撑组件11、后置支撑组件12以及横梁13。前置支撑组件11、后置支撑组件12分别一一对应地布置于锂电池包输送线的前、后侧。横梁13横跨锂电池包输送线，以用来同时承担动力部2、高速CCD摄像单元3以及夹持单元4。动力部2用来驱动高速CCD摄像单元3和夹持单元4执行位移运动。高速CCD摄像单元3布置于夹持单元4的正前方，且与夹持单元4可拆卸地固定为一体，以对流经锂电池包焊点区域进行图像摄取。而夹持单元4跟随高速CCD摄像单元3同步地执行运动，以分拣经高速CCD摄像单元3识别而出的锂电池包残次品。

锂电池包残次品分拣机构的工作原理大致如下：高速CCD摄像单元3和夹持单元4相互连接为一体整体，且在动力部2的驱动力作用下同步地执行位移运动。高速CCD摄像单元3用来对锂电池包进行图像摄取，并随后通过终端设备对图像进行后处理、分析，以判定锂电池包的焊接点是否满足质检标准，而位于夹持单元4跟随运动，并根据终端设备发生的指令拾取锂电池包残次品，最终完成一次分拣操作。

通过采用上述技术方案进行设置，锂电池包残次品分拣机构在实际应用中至少取得以下几方面的优势：

1)夹持单元4跟随高速CCD摄像单元3进行同步位移，当锂电池包残次品被识出后，夹持单元4可以即时对其执行分拣操作，从而在一定程度上提高了锂电池包残次品的分拣效率；

2)大大地简化了锂电池包残次品分拣机构的设计结构，降低了制造成本；

3)降低了能量消耗，有效地降低了锂电池包残次品的分拣成本。

根据设计常识，动力部2可以采取多种设计结构以实现对高速CCD摄像单元3和夹持单元4的同步驱动，不过，在此推荐一种设计结构简单，易于维护的设计方案，具体如下：动力部2包括有第一动力分部21、第二动力分部22以及第三动力分部23。第一动力分部21由前置支撑组件11和后置支撑组件12来共同承托，当其启动时，以驱动横梁13、第二动力分部22、第三动力分部23、高速CCD摄像单元3以及夹持单元4同步地沿着左右方向执行位移运动。第二动力分部22由横梁13来支撑，当其启动时，以驱动第三动力分部23、高速CCD摄像单元3以及夹持单元4同步地沿着前后方向执行位移运动。当第三动力分部23启动时，以驱动高速CCD摄像单元3以及夹持单元4同步地沿着上下方向执行位移运动。当对锂电池包执行图像摄取、残次品拾取操作时，第一动力分部21、第二动力分部22、第三动力分部23各自独立的输送驱动力，互补干扰，从而可有效地确保高速CCD摄像单元3和夹持单元4执行位移运动时的精准取、灵敏度。

另外，锂电池包残次品分拣机构经过一段时期的运行，当第一动力分部21、第二动力分部22、第三动力分部23其中之一受损或寿命到达极限时，仅需对其自身进行拆换即可，而无需牵连其他。

根据公知常识，线性模组自行运行进程中，具有极高的位移精度，且模块化集成，在驱动功率一定的前提下，具有更小的设计体积。另外，实际动作时，其各组件之间的滑动摩擦力相对较小，可有效其提升驱动位移的顺畅性。鉴于此，如图3中所示，第一动力分部21优选由第一线性模组211和第二线性模组212构成。第一线性模组211、第二线性模组212分别一一对应地、可拆卸地固定于前置支撑组件11、后置支撑组件12上。第二动力分部22优选为可拆卸地固定于横梁13上的第三线性模组221。第三动力分部23优选包括有第四线性模组231和过渡安装板232。第四线性模组231借由过渡安装板232以实现与第三线性模组221的安装。

再者，由图4中所示，夹持单元4包括有承力架41、手指气缸42、左置夹持板43以及右置夹持板44。承力架41由第四线性模组231来直接驱动。左置夹持板43、右置夹持板44均一一对应地、可拆卸地固定于手指气缸42的两对置夹爪上。当手指气缸42启动时，左置夹持板43可相向于右置夹持板44执行位移运动，以实现对锂电池包残次品的夹持；而当手指气缸42启动时，左置夹持板43可相背于右置夹持板44执行位移运动，以解除对锂电池包残次品的夹持，并将其落料至废料箱中。

已知，锂电池包自身结构强度相对较弱，当其受到刚性挤压力作用时，其上部分区域极易发生形变，需要额外投入大量的人力、物力对锂电池包残次品进行修复，严重时甚至导致锂电池包残次品直接报废，鉴于此，如图4中所示，作为对夹持单元4结构的进一步优化，其还增设有左置弹性橡胶垫45和右置弹性橡胶垫46。左置弹性橡胶垫45、右置弹性橡胶垫46一一对应地实现在左置夹持板43、右置夹持板44上的固定。当借用夹持单元4执行对锂电池包的持取操作中，左置弹性橡胶垫45和右置弹性橡胶垫46预先实现对锂电池包残次品的顶触，以避免锂电池包残次品受到刚性挤压力的作用。

另外，在此还需要说明的是，左置弹性橡胶垫45、右置弹性橡胶垫46优选借助于螺钉一一对应地实现在左置夹持板43、右置夹持板44上的可拆卸固定。如此一来，经过一段时期的应用，当左置弹性橡胶垫45、右置弹性橡胶垫46受到严重磨损时，操作人员可以方便、快捷地对其执行拆除、换新操作。

最后，需要说明的是，由图4中所示还可以看出，高速CCD摄像单元3包括有摄像组件31和环形光源32。环形光源32布置于摄像组件31的正下方，且相互间隔设定距离。环形光源32包括有多个阵列成圆锥状的LED灯。各LED灯以斜角照射在预摄像锂电池包的表面上，通过漫反射方式照亮一小片区域，当工作距离被控制在合理值范围内时，可以突出显示焊点边缘和高度的变化，突出原本难以看清的部分，从而有效地确保了取像的清晰度，利于实现后续焊接缺陷的判定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种锂电池包残次品分拣机构，包括有支撑架、动力部、高速CCD摄像单元以及夹持单元；所述支撑架横跨锂电池包输送线，以用来承担所述动力部、所述高速CCD摄像单元以及所述夹持单元；所述动力部用来驱动所述高速CCD摄像单元和所述夹持单元执行位移运动，其特征在于，所述高速CCD摄像单元布置于所述夹持单元的正前方，且与所述夹持单元可拆卸地固定为一体；而所述夹持单元跟随所述高速CCD摄像单元执行运动，以分拣经所述高速CCD摄像单元识别而出的锂电池包残次品。

2.根据权利要求1所述的锂电池包残次品分拣机构，其特征在于，所述支撑架包括有前置支撑组件、后置支撑组件以及横梁；所述前置支撑组件、所述后置支撑组件分别一一对应地布置于锂电池包输送线的前、后侧；所述横梁横跨锂电池包输送线；所述动力部包括有第一动力分部、第二动力分部以及第三动力分部；所述第一动力分部由所述前置支撑组件和所述后置支撑组件来共同承托，当其启动时，以驱动所述横梁、所述第二动力分部、所述第三动力分部、所述高速CCD摄像单元以及所述夹持单元同步地沿着左右方向执行位移运动；所述第二动力分部由所述横梁来支撑，当其启动时，以驱动所述第三动力分部、所述高速CCD摄像单元以及所述夹持单元同步地沿着前后方向执行位移运动；当所述第三动力分部启动时，以驱动所述高速CCD摄像单元以及所述夹持单元同步地沿着上下方向执行位移运动。

3.根据权利要求2所述的锂电池包残次品分拣机构，其特征在于，所述第一动力分部由第一线性模组和第二线性模组构成；所述第一线性模组、所述第二线性模组分别一一对应地、可拆卸地固定于所述前置支撑组件、所述后置支撑组件上；所述第二动力分部为可拆卸地固定于所述横梁上的第三线性模组；所述第三动力分部包括有过渡安装板和第四线性模组；所述第四线性模组借由所述过渡安装板以实现与所述第三线性模组的安装。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的锂电池包残次品分拣机构，其特征在于，所述夹持单元包括有承力架、手指气缸、左置夹持板以及右置夹持板；所述承力架由所述第三动力分部来直接驱动；所述左置夹持板、所述右置夹持板均一一对应地、可拆卸地固定于所述手指气缸的两对置夹爪上；当所述手指气缸启动时，所述左置夹持板可相向/相背于所述右置夹持板执行位移运动，以实现/放松对锂电池包残次品的夹持。

5.根据权利要求4所述的锂电池包残次品分拣机构，其特征在于，所述夹持单元还包括有左置弹性橡胶垫以及右置弹性橡胶垫；所述左置弹性橡胶垫、所述右置弹性橡胶垫借由螺钉分别一一对应地实现在所述左置夹持板、所述右置夹持板上的可拆卸固定；当所述左置夹持板相向于所述右置夹持板执行位移运动时，所述左置弹性橡胶垫和所述右置弹性橡胶垫预先实现对锂电池包残次品的顶触。

6.根据权利要求2-3中任一项所述的锂电池包残次品分拣机构，其特征在于，所述高速CCD摄像单元包括有摄像组件和环形光源；所述环形光源布置于所述摄像组件的正下方，且相互间隔设定距离。

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