CN218424221U - 一种电池壳体检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体公开一种电池壳体检测系统，包括用于将电池壳体送检的检测机械手、用于称重的称重设备、用于固定所述电池壳体的第一固定机构、用于检测所述第一固定机构上的所述电池壳体的壁厚尺寸和平直度的壁面检测机构、用于固定所述电池壳体的第二固定机构、用于获取所述第二固定机构上的所述电池壳体的色差的视觉检测机构，以及用于将检测后的所述电池壳体进行分拣的分拣机械手。本实用新型提供的电池壳体检测系统，能对电池壳体的重量、壁厚、平直度和色差进行机械化检测，以降低人力成本、提高生产效率。

Description

一种电池壳体检测系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池壳体检测系统。

背景技术

圆柱18650型锂离子电池是锂电市场上较为成熟的产品，其因具有较稳定的生产工艺和标准的使用尺寸，被广泛应用于数码、家电、小动力等领域。

近年来，制造业对于产品品质的要求日益提高，电池制程各阶段各材料的筛选和精细化品质管控愈发重要。电池壳体作为圆柱形锂离子电池的重要部件，对电池安全性能与外观情况有较大影响。

电池壳体一般呈圆柱状，一端的端面设有开口的容置腔，通过钢件拉伸冲压深孔成型，具有较小的径高比，较高的洁净度。目前电池壳体的成型方案包括钢成型和预镀镍成型两种。对于钢成型工艺而言，主要存在以下几种缺陷：

①重量不达标；

②壁厚不达标；

③冲压成型过程中易形成砂眼、擦伤、凹坑、雪花点等表面缺陷，导致电池壳体的内壁面和/或外壁面的平直度不达标；

④电池壳体的表面存在异常的色差。

目前主要依靠人工肉眼观察的方式辨别电池壳体是否存在上述缺陷，效率较低。

因此，需要研发一种电池壳体检测系统，用于对电池壳体的重量、壁厚、平直度和色差进行机械化检测，以降低人力成本、提高生产效率。

本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，提供一种电池壳体检测系统，能对电池壳体的重量、壁厚、平直度和色差进行机械化检测，以降低人力成本、提高生产效率。

为达以上目的，本实用新型提供一种电池壳体检测系统，用于对电池壳体进行检测，其中，所述电池壳体设有开口的容置腔，所述电池壳体检测系统包括

用于将电池壳体送检的检测机械手、

用于称量所述电池壳体的质量的称重设备、

用于固定所述电池壳体的第一固定机构、

用于检测所述第一固定机构上的所述电池壳体的壁厚尺寸和平直度的壁面检测机构、

用于固定所述电池壳体的第二固定机构、

用于获取所述第二固定机构上的所述电池壳体的色差的视觉检测机构，以及

用于将检测后的所述电池壳体进行分拣的分拣机械手。

可选的，还包括用于存储待检测的所述电池壳体的储料仓和用于存储检测后的所述电池壳体的不良仓。

可选的，所述第一固定机构和所述第二固定机构均包括：

固定底座；

磁铁，所述磁铁安装于所述固定底座上，且相对所述固定底座朝向水平方向凸伸，用于吸附所述电池壳体的底部。

可选的，所述第一固定机构和所述第二固定机构还包括：

旋转电机，所述旋转电机的驱动端与所述磁铁连接，用于驱使所述磁铁绕水平的轴线转动。

可选的，所述检测机械手包括抓手驱动机构和与所述抓手驱动机构铰接的抓手部。

可选的，所述壁面检测机构包括：

外壁面距离传感器，所述外壁面距离传感器用于对所述电池壳体的外壁面进行检测；

内壁面距离传感器，所述内壁面距离传感器与所述外壁面距离传感器对齐，用于对所述容置腔的内壁面进行检测；

腔底距离传感器，所述腔底距离传感器与所述磁铁相对，用于对所述容置腔的腔底进行检测；

传感器驱动机构；

其中，所述外壁面距离传感器、所述内壁面距离传感器以及所述腔底距离传感器三者均受所述传感器驱动机构的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

可选的，所述壁面检测机构还包括：

第一竖杆，所述第一竖杆的一端与所述传感器驱动机构的驱动端连接，另一端与所述外壁面距离传感器连接；

第一L型杆，所述第一L型杆的一端与所述传感器驱动机构的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面距离传感器和所述腔底距离传感器。

可选的，所述视觉检测机构包括：

外壁面摄像头，所述外壁面摄像头用于对所述电池壳体的摄像头进行检测；

内壁面摄像头，所述内壁面摄像头用于对所述容置腔的内壁面进行检测摄像头驱动机构；

其中，所述外壁面摄像头和所述内壁面摄像头二者均受所述摄像头驱动机构的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

可选的，所述壁面检测机构还包括：

第二竖杆，所述第二竖杆的一端与所述摄像头驱动机构的驱动端连接，另一端与所述外壁面摄像头连接；

第二L型杆，所述第二L型杆的一端与所述摄像头驱动机构的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面摄像头。

可选的，还包括：

顶部支架，所述检测机械手、壁面检测机构、视觉检测机构以及分拣机械手均安装于所述顶部支架上；

工作台，所述工作台位于所述顶部支架下方，所述称重设备、第一固定机构以及第二固定机构均安装于所述工作台上。

本实用新型的有益效果在于：提供一种电池壳体检测系统，通过设置检测机械手、称重设备、第一固定机构、壁面检测机构、第二固定机构、视觉检测机构以及分拣机械手，实现对电池壳体的重量、壁厚、平直度和色差进行机械化检测，进而降低人力成本、提高生产效率。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例提供的电池壳体检测系统的结构示意图；

图2为实施例提供的第一固定机构和壁面检测机构的结构示意图；

图3为实施例提供的第二固定机构和视觉检测机构的结构示意图。

图中：

1、顶部支架；

2、工作台；

3、储料仓；

4、称重设备；

5a、第一固定机构；5b、第二固定机构；501、固定底座；502、磁铁；503、旋转电机；

6、不良仓；

7、检测机械手；

8、分拣机械手；

9、壁面检测机构；901、外壁面距离传感器；902、内壁面距离传感器；903、腔底距离传感器；904、传感器驱动机构；905、第一竖杆；906、第一L型杆；

10、视觉检测机构；1001、外壁面摄像头；1002、内壁面摄像头；1003、摄像头驱动机构；1004、第二竖杆；1005、第二L型杆。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

本实用新型提供一种电池壳体检测系统，适用于对电池壳体进行重量检测、壁厚检测、壁面平直度检测以及色差检测的应用场景，能对电池壳体的重量、壁厚、平直度和色差缺陷进行机械化检测，以降低人力成本、提高生产效率。

参见图1～图3，所述电池壳体检测系统包括顶部支架1和位于所述顶部支架1下方的工作台2。

所述工作台2上设置有用于存储待检测的所述电池壳体的储料仓3、用于称量所述电池壳体的质量的称重设备4、用于固定所述电池壳体的第一固定机构5a、用于固定所述电池壳体的第二固定机构5b以及用于存储检测后的所述电池壳体的不良仓6。

所述顶部支架1上设置有用于将电池壳体送检的检测机械手7、用于检测所述第一固定机构5a上的所述电池壳体的壁厚尺寸和平直度的壁面检测机构9、用于获取所述第二固定机构5b上的所述电池壳体的色差的视觉检测机构10以及用于将检测后的所述电池壳体进行分拣的分拣机械手8。

具体地，电池壳体检测系统的工作过程如下：

S10：检测机械手7将待检测的电池壳体从储料仓3中取出，放到称重设备4中进行称重；

若称重结果合格，则检测机械手7将电池壳体放到第一固定机构5a；若称重结果不合格，则分拣机械手8将电池壳体放到不良仓6；

S20：壁面检测机构9检测所述第一固定机构5a上的所述电池壳体的壁厚尺寸和平直度；

若壁厚尺寸和平直度合格，则检测机械手7将电池壳体放到第二固定机构5b；若壁厚尺寸和平直度不合格，则分拣机械手8将电池壳体放到不良仓6；

S30：视觉检测机构10获取所述第二固定机构5b上的所述电池壳体的色差；

若色差合格，则检测机械手7将电池壳体放到输送带上，流转至下游产线；若色差不合格，则分拣机械手8将电池壳体放到不良仓6。

可选的，所述不良仓6分为重量不良区、壁面不良区和色差不良区。

其中，所有检测均合格的电池壳体可以经分拣机械手8送到输送带上，直接送到下游设备中进行后续的加工。

对于检测不合格的产品：

若经检测为重量超标或不达标，则由分拣机械手8送至重量不良区；

若经检测为壁面的平直度和/或壁厚不达标(例如，外壁面或内壁面存在披锋、凹坑等导致壁面的平直度较差；或者，壁厚的均匀性较差等)，则由分拣机械手8送至壁面不良区；

若经检测为电池壳体表面的颜色存在异常，则由分拣机械手8送至色差不良区。

一般地，各个电池壳体应该是开口朝上地排布在储料仓3中的。本实施例中，所述第一固定机构5a和所述第二固定机构5b均包括固定底座501、磁铁502以及旋转电机503。所述旋转电机503安装于固定底座501上，且旋转电机503的驱动端与所述磁铁502连接，用于驱使所述磁铁502绕水平的轴线转动。所述磁铁502相对所述固定底座501朝向水平方向凸伸，用于吸附所述电池壳体的底部。

相应地，所述检测机械手7包括抓手驱动机构和与所述抓手驱动机构铰接的抓手部。开始时，抓手部朝下设置，以便往下抓取电池壳体，当需要将电池壳体放置到第一固定机构5a或者第二固定机构5b上时，抓手部需要带动电池壳体顺时针转动90°，使电池壳体的开口朝右设置，电池壳体的底部与磁铁502相对，以便磁铁502吸附住电池壳体。

所述壁面检测机构9包括外壁面距离传感器901、内壁面距离传感器902、腔底距离传感器903、传感器驱动机构904、第一竖杆905以及第一L型杆906。

其中，所述外壁面距离传感器901用于对所述电池壳体的外壁面进行检测；所述内壁面距离传感器902与所述外壁面距离传感器901对齐，用于对所述容置腔的内壁面进行检测；所述腔底距离传感器903与所述磁铁502相对，用于对所述容置腔的腔底进行检测；所述外壁面距离传感器901、所述内壁面距离传感器902以及所述腔底距离传感器903三者均受所述传感器驱动机构904的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

进一步地，所述第一竖杆905的一端与所述传感器驱动机构904的驱动端连接，另一端与所述外壁面距离传感器901连接；所述第一L型杆906的一端与所述传感器驱动机构904的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面距离传感器902和所述腔底距离传感器903。

步骤S20可以细化如下：

S201：传感器驱动机构904带动外壁面距离传感器901、内壁面距离传感器902和腔底距离传感器903往左运动至预设的极限位置，此时，腔底距离传感器903检测容置腔的腔底距离尺寸，若符合预设竖直，则说明电池壳体的底部的厚度尺寸符合标准；

S202：传感器驱动机构904带动外壁面距离传感器901、内壁面距离传感器902和腔底距离传感器903往右运动，在该过程中：

S2021：外壁面距离传感器901持续监测电池壳体的外壁面的距离尺寸d外，若电池壳体的外壁面平直度较高，没有披锋和凹坑等缺陷，外壁面距离传感器901检测到的距离尺寸d外应该波动不大，据此可认定外壁面的平直度合格；若外壁面距离传感器901检测到的距离尺寸d外波动过大，则可认定外壁面的平直度不合格；

S2022：内壁面距离传感器902持续监测电池壳体的内壁面的距离尺寸d内，若电池壳体的内壁面平直度较高，没有披锋和凹坑等缺陷，内壁面距离传感器902检测到的距离尺寸d内也应该波动不大，据此可认定内壁面的平直度合格；若内壁面距离传感器902检测到的距离尺寸d内波动过大，则可认定内壁面的平直度不合格；

S2023：外壁面距离传感器901和内壁面距离传感器902之间的距离d0是固定的，因此，电池壳体的壁厚b＝d0-(d外+d内)，据此即可实时计算出电池壳体的壁厚尺寸；若壁厚尺寸一直处于预设范围内，即可判定电池壳体的壁厚合格，否则，判定电池壳体的壁厚不合格。

进一步地，第一固定机构5a的旋转电机503驱使磁铁502带动电池壳体进行旋转，即可对电池壳体不同母线上的各个位置进行壁面检测。

本实施例中，所述视觉检测机构10包括外壁面摄像头1001、内壁面摄像头1002、摄像头驱动机构1003、第二竖杆1004以及第二L型杆1005。

所述外壁面摄像头1001用于对所述电池壳体的摄像头进行检测；所述内壁面摄像头1002用于对所述容置腔的内壁面进行检测。其中，所述外壁面摄像头1001和所述内壁面摄像头1002二者均受所述摄像头驱动机构1003的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

进一步地，所述第二竖杆1004的一端与所述摄像头驱动机构1003的驱动端连接，另一端与所述外壁面摄像头1001连接；所述第二L型杆1005的一端与所述摄像头驱动机构1003的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面摄像头1002。

步骤S30可以细化如下：

S301：摄像头驱动机构1003带动外壁面摄像头1001和内壁面摄像头1002往左运动，使得外壁面摄像头1001在电池壳体上方扫过、内壁面摄像头1002伸入电池壳体内的容置腔中；

S302：外壁面摄像头1001获取电池壳体的外部图像，内壁面摄像头1002获取电池壳体的内部图像；

进一步地，第二固定机构5b的旋转电机503驱使磁铁502带动电池壳体进行旋转，即可对电池壳体的不同位置进行色差检测。

可选的，可以使内壁面摄像头1002在电池壳体内部绕电池壳体的轴线进行转动，以实现各个位置的图像获取。

本实施例提供的电池壳体检测系统，具备以下优点：

①对电池壳体进行全性能的机械化检测，有效对不良品进行分类筛选有效避免不良品混入下游生产流程中，且能降低对人力的依赖依赖程度、提高检测效率和精度；

②通过距离传感器完成平直度检测，避免视觉检测容易受反光影响导致无法识别较小的披锋和凹坑的问题，提高检测精度。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池壳体检测系统，用于对电池壳体进行检测，其中，所述电池壳体设有开口的容置腔，其特征在于，所述电池壳体检测系统包括

用于将电池壳体送检的检测机械手、

用于称量所述电池壳体的质量的称重设备、

用于固定所述电池壳体的第一固定机构、

用于检测所述第一固定机构上的所述电池壳体的壁厚尺寸和平直度的壁面检测机构、

用于固定所述电池壳体的第二固定机构、

用于获取所述第二固定机构上的所述电池壳体的色差的视觉检测机构，以及

用于将检测后的所述电池壳体进行分拣的分拣机械手。

2.根据权利要求1所述的电池壳体检测系统，其特征在于，还包括用于存储待检测的所述电池壳体的储料仓和用于存储检测后的所述电池壳体的不良仓。

3.根据权利要求1所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述第一固定机构和所述第二固定机构均包括：

固定底座；

磁铁，所述磁铁安装于所述固定底座上，且相对所述固定底座朝向水平方向凸伸，用于吸附所述电池壳体的底部。

4.根据权利要求3所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述第一固定机构和所述第二固定机构还包括：

旋转电机，所述旋转电机的驱动端与所述磁铁连接，用于驱使所述磁铁绕水平的轴线转动。

5.根据权利要求3所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述检测机械手包括抓手驱动机构和与所述抓手驱动机构铰接的抓手部。

6.根据权利要求3所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述壁面检测机构包括：

外壁面距离传感器，所述外壁面距离传感器用于对所述电池壳体的外壁面进行检测；

内壁面距离传感器，所述内壁面距离传感器与所述外壁面距离传感器对齐，用于对所述容置腔的内壁面进行检测；

腔底距离传感器，所述腔底距离传感器与所述磁铁相对，用于对所述容置腔的腔底进行检测；

传感器驱动机构；

其中，所述外壁面距离传感器、所述内壁面距离传感器以及所述腔底距离传感器三者均受所述传感器驱动机构的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

7.根据权利要求6所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述壁面检测机构还包括：

第一竖杆，所述第一竖杆的一端与所述传感器驱动机构的驱动端连接，另一端与所述外壁面距离传感器连接；

第一L型杆，所述第一L型杆的一端与所述传感器驱动机构的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面距离传感器和所述腔底距离传感器。

8.根据权利要求3所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述视觉检测机构包括：

外壁面摄像头，所述外壁面摄像头用于对所述电池壳体的摄像头进行检测；

内壁面摄像头，所述内壁面摄像头用于对所述容置腔的内壁面进行检测摄像头驱动机构；

其中，所述外壁面摄像头和所述内壁面摄像头二者均受所述摄像头驱动机构的驱动，同步地沿所述电池壳体的轴线相对所述电池壳体进行移动。

9.根据权利要求8所述的电池壳体检测系统，其特征在于，所述壁面检测机构还包括：

第二竖杆，所述第二竖杆的一端与所述摄像头驱动机构的驱动端连接，另一端与所述外壁面摄像头连接；

第二L型杆，所述第二L型杆的一端与所述摄像头驱动机构的驱动端连接，另一端连接于所述内壁面摄像头。

10.根据权利要求1所述的电池壳体检测系统，其特征在于，还包括：

顶部支架，所述检测机械手、壁面检测机构、视觉检测机构以及分拣机械手均安装于所述顶部支架上；

工作台，所述工作台位于所述顶部支架下方，所述称重设备、第一固定机构以及第二固定机构均安装于所述工作台上。

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