CN218297985U - 一种电芯缺陷检测机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯缺陷检测机，包括支撑台、第一视觉检测机构、第二视觉检测机构、第三视觉检测机构、取料机械手、旋转机构、第一料盘以及第二料盘，第一视觉检测机构与支撑台间隔设置，第一料盘设置于第一视觉检测机构的下方，第二料盘设置于支撑台的下方，支撑台对应第二料盘设有通孔，取料机械手设置于通孔中，旋转机构与取料机械手连接，第二视觉检测机构与第三视觉检测机构间隔设置于支撑台上且均靠近取料机械手设置。本实用新型能够实现对电芯的上表面、后侧面以及极耳的侧面均进行视觉检测，采用视觉检测代替人工识别，检测效率高，大大减少误检的情况发生，从而有效提高电池产品的质量。

Description

一种电芯缺陷检测机

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体为一种电芯缺陷检测机。

背景技术

电芯是锂离子聚合物电池产品的一种原材料，电芯设有极耳，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说就是电池正负两极的耳朵，一个电芯会延伸出两个极耳，极耳作为电池在进行充放电时的接触点。

在锂电池的生产过程中电芯的极耳是否存在折叠情况是直接关系到锂电池产品质量的重要因素，因此需要检测电芯的极耳是否存在折叠等异常情况；另外部分电芯的表面外观会出现缺陷：如凹痕、凸痕、凹点、凸点等，不仅影响外观，且对电芯的生产使用安全也有较大影响，因此在电芯生产后需对其表面进行检测。

然而，传统方式中，主要是依赖人工检测电芯的极耳是否存在折叠情况以及电芯的表面是否存在缺陷，即通过人眼观察完成，而人工检测电芯随着检测时间的增长，人工容易出现视觉疲劳，进而导致人眼检测的效率低下且容易存在误检的情况，进而影响产品的质量。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电芯缺陷检测机，能够解决上述技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种电芯缺陷检测机，包括：支撑台、第一视觉检测机构、第二视觉检测机构、第三视觉检测机构、取料机械手、旋转机构、第一料盘以及第二料盘，第一视觉检测机构与支撑台间隔设置，第一料盘设置于第一视觉检测机构的下方，第二料盘设置于支撑台的下方，支撑台对应第二料盘设有通孔，取料机械手设置于通孔中，旋转机构与取料机械手连接，第二视觉检测机构与第三视觉检测机构间隔设置于支撑台上且均靠近取料机械手设置，第一视觉检测机构用于拍摄电芯的上表面，电芯的后侧面设有极耳，第二视觉检测机构用于拍摄极耳的侧面，第三视觉检测机构用于拍摄电芯的后侧面。

优选的，第一视觉检测机构包括第一相机以及第一光源，第一光源设置于第一料盘的上方，第一相机设置于第一光源的上方，第一相机用于拍摄电芯的上表面。

优选的，第一相机的数量为两个，两个第一相机前后间隔设置。

优选的，第二视觉检测机构包括第二相机、第三相机、第二光源以及第三光源，第二相机与第三相机两者前后相对设置于支撑台上，第二光源设置于第二相机的前端，第三光源设置于第三相机的前端，第二相机用于拍摄极耳的一个侧面，第三相机用于拍摄极耳的另一个侧面。

优选的，第二视觉检测机构还包括第一移动机构以及第二移动机构，第二相机设置于第一移动机构上，第三相机设置于第二移动机构上。

优选的，第三视觉检测机构与取料机械手相对设置，第三视觉检测机构包括第四相机、第五相机、第四光源以及第五光源，第四相机与第五相机上下间隔设置于支撑台上，第四相机倾斜朝下设置，第五相机倾斜朝上设置，第四光源设置于第四相机的下方，第五光源设置于第五相机的上方，第四相机与第五相机均用于拍摄电芯的后侧面。

优选的，旋转机构包括伺服电机与旋转轴，旋转轴设置于通孔的上方，伺服电机与旋转轴连接，旋转轴与取料机械手连接。

优选的，取料机械手的顶部与底部均设有夹爪，两个夹爪可平移及可升降地设置于取料机械手上，旋转轴与取料机械手的中部连接。

优选的，电芯缺陷检测机还包括暂存台，暂存台设置于支撑台上且靠近取料机械手。

优选的，电芯缺陷检测机还包括下料机械手以及传输机构，下料机械手设置于取料机械手的上方，传输机构靠近下料机械手设置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种电芯缺陷检测机，具备以下有益效果：第一视觉检测机构用于拍摄电芯的上表面，第二视觉检测机构用于拍摄极耳的侧面，第三视觉检测机构用于拍摄电芯的后侧面，从而实现对电芯的上表面、后侧面以及极耳的侧面均进行视觉检测，即实现自动检测电芯的表面外观缺陷以及自动检测极耳是否存在折叠等异常情况，本实用新型采用视觉检测代替人工识别，检测效率高，大大减少误检的情况发生，从而有效提高电池产品的质量。

附图说明

图1为本实用新型一种电芯缺陷检测机的第一立体图；

图2为本实用新型的第一视觉检测机构的立体图；

图3为本实用新型的第二视觉检测机构、第三视觉检测机构的立体图；

图4为本实用新型的取料机械手、旋转机构的立体图；

图5为本实用新型一种电芯缺陷检测机的第二立体图；

图6为电芯的立体图。

图中标号为：1支撑台、11通孔、21第一视觉检测机构、22第二视觉检测机构、23第三视觉检测机构、3取料机械手、4旋转机构、51第一料盘、 52第二料盘、211第一相机、212第一光源、213第一光源的照射方向、221 第二相机、222第三相机、223第二光源、224第三光源、225第一移动机构、 226第二移动机构、231第四相机、232第五相机、233第四光源、234第五光源、31夹爪、61暂存台、62下料机械手、63传输机构、7电芯、71电芯的上表面、72电芯的后侧面、73极耳、731极耳的侧面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种电芯缺陷检测机，包括：支撑台1、第一视觉检测机构21、第二视觉检测机构22、第三视觉检测机构23、取料机械手3、旋转机构4、第一料盘51以及第二料盘52。第一视觉检测机构21与支撑台1间隔设置，第一料盘51设置于第一视觉检测机构21的下方，第二料盘52设置于支撑台1的下方，支撑台1对应第二料盘52设有通孔11，取料机械手3设置于通孔11中，旋转机构4与取料机械手3连接，第二视觉检测机构22与第三视觉检测机构23间隔设置于支撑台1上且均靠近取料机械手3设置，第一视觉检测机构21用于拍摄电芯的上表面71，电芯的后侧面72设有极耳73，第二视觉检测机构22用于拍摄极耳的侧面731，第三视觉检测机构23用于拍摄电芯的后侧面72。

第一料盘51与第二料盘52均用于放置待检测的电芯7。旋转机构4用于驱动取料机械手3进行旋转，取料机械手3用于从第二料盘52处取待检测的电芯7。

具体的，第一视觉检测机构21包括第一相机211以及第一光源212，第一光源212设置于第一料盘51的上方，第一相机211设置于第一光源212的上方，第一相机211用于拍摄电芯的上表面71。第一相机211具体可为CCD 相机，即CCD图像传感器，CCD是电荷耦合器件(charge coup1ed device) 的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化。第一相机211的数量优选为两个，两个第一相机211前后间隔设置。第一光源212具体可为条形光源，第一光源212用于为第一相机211的拍摄进行打光，第一光源212的数量优选为多个，图2中标号213 所示为第一光源的照射方向。

具体的，第二视觉检测机构22包括第二相机221、第三相机222、第二光源223以及第三光源224。第二相机221与第三相机222两者前后相对设置于支撑台1上，第二光源223设置于第二相机221的前端，第三光源224设置于第三相机222的前端，第二相机221用于拍摄极耳的一个侧面731，第三相机222用于拍摄极耳的另一个侧面731。此外，第二视觉检测机构22还包括第一移动机构225以及第二移动机构226，第二相机221设置于第一移动机构225上，第三相机222设置于第二移动机构226上，通过第一移动机构225 可调节第二相机221的拍摄焦距，通过第二移动机构226可调节第三相机222 的拍摄焦距，第一移动机构225、第二移动机构226具体可为伺服滑动模组等移动机构。

具体的，第三视觉检测机构23与取料机械手3相对设置，第三视觉检测机构23包括第四相机231、第五相机232、第四光源233以及第五光源234，第四相机231与第五相机232上下间隔设置于支撑台1上，第四相机231倾斜朝下设置，第五相机232倾斜朝上设置，第四光源233设置于第四相机231 的下方，第五光源234设置于第五相机232的上方，第四相机231与第五相机232均用于拍摄电芯的后侧面72(即电芯的尾部)。

本实用新型的电芯缺陷检测机的工作过程为：将待检测的电芯7放置于第一料盘51上，第一相机211对应拍摄位于第一料盘51上的电芯的上表面 71；将待检测的电芯7放置于第二料盘52上，旋转机构4驱动取料机械手3 进行旋转，以使得取料机械手3从第二料盘52上取料；在取得电芯7后，旋转机构4进一步驱动取料机械手3进行旋转，使得取料机械手3上的电芯7 位于第二视觉检测机构22以及第三视觉检测机构23的拍摄范围内：即使得第二相机221与第三相机222对应拍摄取料机械手3上的电芯极耳的两个侧面731，以及第四相机231与第五相机232拍摄取料机械手3上的电芯的后侧面72。

应理解，对上述各个相机所拍摄的图像进行视觉检测，以检测识别第一相机211所拍摄的电芯的上表面71、第四相机231及第五相机232所拍摄的电芯的后侧面72是否存在凹痕、凸痕等缺陷，以检测识别第二相机221及第三相机222所拍摄的极耳73是否存在折叠等异常情况：具体可将上述各个相机所拍摄采集的图像传输至一工控机，该工控机安装有CCD视觉软件系统，通过CCD视觉软件系统对图像进行视觉检测，即对图像进行特征提取及特征分类，本实用新型可采用现有技术的CCD视觉软件系统对图像进行视觉检测，此处不作过多赘述。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种电芯缺陷检测机，具备以下有益效果：第一视觉检测机构用于拍摄电芯的上表面，第二视觉检测机构用于拍摄极耳的侧面，第三视觉检测机构用于拍摄电芯的后侧面，从而实现对电芯的上表面、后侧面以及极耳的侧面均进行视觉检测，即实现自动检测电芯的表面外观缺陷以及自动检测极耳是否存在折叠等异常情况，本实用新型采用视觉检测代替人工识别，检测效率高，大大减少误检的情况发生，从而有效提高电池产品的质量。

具体的，旋转机构4包括伺服电机(图未示)与旋转轴，旋转轴设置于通孔11的上方，伺服电机与旋转轴连接，旋转轴与取料机械手3连接，通过伺服电机驱动旋转轴进行旋转以驱动取料机械手3进行旋转。

优选的，取料机械手3的顶部与底部均设有夹爪31，两个夹爪31可平移及可升降地设置于取料机械手3上，旋转轴与取料机械手3的中部连接，应理解，当位于顶部的夹爪31所抓取的电芯7在进行拍摄时，位于底部的夹爪 31可下降抓取第二料盘52上的电芯7，通过设置两个夹爪31提高检测效率。具体可通过设置滑轨以及滑块实现夹爪31的平移，具体可通过气缸实现夹爪 31的升降。当然，在其他实施方式中也可在取料机械手3上设置吸盘等结构用于取料，此处不作过多限制。

此外，该电芯缺陷检测机还包括暂存台61、下料机械手62以及传输机构 63，暂存台61设置于支撑台1上且靠近取料机械手3，下料机械手62设置于取料机械手3的上方，传输机构63靠近下料机械手62设置，通过下料机械手62将取料机械手3上完成检测的电芯7暂存至暂存台61，通过下料机械手 62将暂存台61上电芯7搬运至传输机构63；暂存台61也可用于暂存检测结果为合格的电芯7，传输机构63也可用于传输检测结果为不合格的电芯7，此处不作过多限制。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯缺陷检测机，其特征在于，包括：支撑台、第一视觉检测机构、第二视觉检测机构、第三视觉检测机构、取料机械手、旋转机构、第一料盘以及第二料盘，所述第一视觉检测机构与所述支撑台间隔设置，所述第一料盘设置于所述第一视觉检测机构的下方，所述第二料盘设置于所述支撑台的下方，所述支撑台对应所述第二料盘设有通孔，所述取料机械手设置于所述通孔中，所述旋转机构与所述取料机械手连接，所述第二视觉检测机构与所述第三视觉检测机构间隔设置于所述支撑台上且均靠近取料机械手设置，所述第一视觉检测机构用于拍摄电芯的上表面，所述电芯的后侧面设有极耳，所述第二视觉检测机构用于拍摄所述极耳的侧面，所述第三视觉检测机构用于拍摄所述电芯的后侧面。

2.根据权利要求1所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述第一视觉检测机构包括第一相机以及第一光源，所述第一光源设置于所述第一料盘的上方，所述第一相机设置于所述第一光源的上方，所述第一相机用于拍摄所述电芯的上表面。

3.根据权利要求2所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述第一相机的数量为两个，两个所述第一相机前后间隔设置。

4.根据权利要求1所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述第二视觉检测机构包括第二相机、第三相机、第二光源以及第三光源，所述第二相机与所述第三相机两者前后相对设置于所述支撑台上，所述第二光源设置于所述第二相机的前端，所述第三光源设置于所述第三相机的前端，所述第二相机用于拍摄所述极耳的一个侧面，所述第三相机用于拍摄所述极耳的另一个侧面。

5.根据权利要求4所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述第二视觉检测机构还包括第一移动机构以及第二移动机构，所述第二相机设置于所述第一移动机构上，所述第三相机设置于所述第二移动机构上。

6.根据权利要求1所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述第三视觉检测机构与所述取料机械手相对设置，所述第三视觉检测机构包括第四相机、第五相机、第四光源以及第五光源，所述第四相机与所述第五相机上下间隔设置于所述支撑台上，所述第四相机倾斜朝下设置，所述第五相机倾斜朝上设置，所述第四光源设置于所述第四相机的下方，所述第五光源设置于所述第五相机的上方，所述第四相机与所述第五相机均用于拍摄所述电芯的后侧面。

7.根据权利要求1所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述旋转机构包括伺服电机与旋转轴，所述旋转轴设置于所述通孔的上方，所述伺服电机与所述旋转轴连接，所述旋转轴与所述取料机械手连接。

8.根据权利要求7所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述取料机械手的顶部与底部均设有夹爪，两个所述夹爪可平移及可升降地设置于所述取料机械手上，所述旋转轴与所述取料机械手的中部连接。

9.根据权利要求1所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述电芯缺陷检测机还包括暂存台，所述暂存台设置于支撑台上且靠近所述取料机械手。

10.根据权利要求9所述的电芯缺陷检测机，其特征在于：所述电芯缺陷检测机还包括下料机械手以及传输机构，所述下料机械手设置于所述取料机械手的上方，所述传输机构靠近所述下料机械手设置。

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