CN218726729U

CN218726729U - 电芯开窗面的检测装置、检测设备

Info

Publication number: CN218726729U
Application number: CN202320001632.4U
Authority: CN
Inventors: 孙嘉福; 黄云龙; 陈曼
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2023-01-03
Filing date: 2023-01-03
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2033-01-03

Abstract

本实用新型公开了一种电芯开窗面的检测装置、检测设备，检测装置包括：第一光源，第一光源发射第一光束，第一光束接触电芯时形成第一反射光束；第二光源，第二光源发射第二光束，第二光束沿第一光束和第一反射光束的对称线延伸，第二光束接触电芯时形成第二反射光束，第二反射光束和第一反射光束重合；第一相机，第一相机接收第一反射光束和第二反射光束。本实用新型的电芯开窗面的检测装置，可以节省视觉检测系统的数量，在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面的外观检测能力，且整个装置的零件数量比较少，可以缩小体积，有利于配置在空间范围有限的检测工位。

Description

电芯开窗面的检测装置、检测设备

技术领域

本实用新型涉及电芯检测技术领域，尤其是涉及一种电芯开窗面的检测装置、检测设备。

背景技术

相关技术中，在成品电芯的外观检测过程中，对电芯开窗面的检测需要用到多套视觉检测系统，导致检测设备的结构比较复杂，体积比较大，不利于配置在空间范围有限的检测工位。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电芯开窗面的检测装置，在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面的外观检测能力，既能完成对电芯开窗面的表面检测，又能完成对棱边检测。

本实用新型还旨在提出一种检测设备，以应用上述的电芯开窗面的检测装置。

根据本实用新型实施例的电芯开窗面的检测装置，包括：第一光源，所述第一光源发射第一光束，所述第一光束接触电芯时形成第一反射光束；第二光源，所述第二光源发射第二光束，所述第二光束沿所述第一光束和所述第一反射光束的对称线延伸，所述第二光束接触所述电芯时形成第二反射光束；第一相机，所述第一相机接收所述第一反射光束和所述第二反射光束。

根据本实用新型实施例的电芯开窗面的检测装置，通过两个光源和单个相机既能完成对电芯开窗面的表面检测，又能完成对电芯开窗面的棱边检测，可以节省视觉检测系统的数量，在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面的外观检测能力，且整个装置的零件数量比较少，可以缩小体积，有利于配置在空间范围有限的检测工位。

一些实施例中，所述第一光束和所述第一反射光束之间的夹角为30~90度。

一些实施例中，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第一光源的光源发射端和所述设定平面之间的垂直距离为100~200mm。

一些实施例中，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二光源的光源发射端和所述设定平面之间的垂直距离为350~400mm。

一些实施例中，所述第一相机为2.5D线型扫描相机。

一些实施例中，所述芯开窗面的检测装置还包括：第三光源，所述第三光源发射第三光束，所述第三光束用于穿透电芯壳体上的蓝膜，且平行于所述第二光束，所述第三光束接触所述电芯壳体时形成第三反射光束；第二相机，所述第二相机接收所述第三反射光束。第三光束能穿透蓝膜，第二相机在接收到第三反射光束后就能获取蓝膜下的情况，根据可见光成像就能分辨出蓝膜下的缺陷，满足更多的检测需求。

一些实施例中，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二相机的拍摄镜头和所述设定平面之间的垂直距离为350~400mm。

一些实施例中，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二相机的拍摄镜头和所述设定平面之间的垂直距离为30~60mm。

一些实施例中，所述第二相机为线型扫描相机。

一些实施例中，所述第三光源为红外光源，所述第三光束为红外线光束。第三光源和第三光束构成红外成像系统，利用红外波长特点穿透蓝膜，完成对蓝膜下的成像。采用该方式技术比较成熟且简单，有利于节省成本。

根据本实用新型实施例的电芯的检测设备，包括：输送装置；如前文所述的电芯开窗面的检测装置，所述电芯开窗面的检测装置和电芯开窗面的数量相等且一一对应。

根据本实用新型实施例的电芯的检测设备，通过该电芯开窗面的检测装置能在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面的外观检测能力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例中电芯开窗面的检测装置的示意图；

图2是本实用新型实施例中电芯开窗面的检测装置的立体图；

图3是本实用新型实施例中电芯开窗面的检测装置的俯视图；

图4是电芯的电芯开窗面采用本实用新型的检测装置的前后效果对比图。

附图标记：

100、电芯开窗面的检测装置；

10、第一光源；101、第一光束；102、第一反射光束；

20、第二光源；201、第二光束；202、第二反射光束；

30、第一相机；

40、第三光源；401、第三光束；402、第三反射光束；

50、第二相机；

200、电芯；200a、电芯开窗面。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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，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该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

电芯是指含有正、负极的电化学电芯，一般不会直接使用，电芯一般外部设置有壳体，壳体一般选用铝壳，并在壳体的外部包裹上一层塑膜，这层塑膜一般会呈蓝色，因此也叫做蓝膜。塑膜在壳体上的成型过程中，壳体不会完全被塑膜包裹，壳体上会出现部分区域没有蓝膜覆盖，这部分没有被蓝膜遮盖的区域即叫做开窗面。

电芯在加工制成成品后，需要对成品电芯的外观进行检测，以判断是否为合格品。其中就需要检测电芯的开窗面。目前，在成品电芯的开窗面检测过程中，需要用到两套检测设备在两个检测工位配合完成成品电芯开窗面的外观检测。

一套检测设备通过视觉检测系统对电芯开窗面的表面检测，另一套检测设备则通过两套视觉检测系统，分别检测电芯开窗面的竖棱边和横棱边，可见两套检测设备就需要用到三套视觉检测系统。申请人研究发现，通过在一套视觉检测系统的基础上增加一个光源就能同时满足电芯开窗面的表面检测和棱边检测，有效减少视觉检测系统的数量。

下面参考图1-图4，描述根据本实用新型实施例的电芯开窗面200a的检测装置100。

如图1、图2所示，根据本实用新型实施例的电芯开窗面200a的检测装置100，包括：第一光源10、第二光源20、第一相机30。

第一光源10发射第一光束101，第一光束101接触电芯200时形成第一反射光束102。第二光源20发射第二光束201，第二光束201沿第一光束101和第一反射光束102的对称线延伸，第二光束201接触电芯200时形成第二反射光束202。第一相机30接收第一反射光束102和第二反射光束202。

“第一光束101和第一反射光束102的对称线”可以是指将第一光束101和第一反射光束102之间的夹角等分的线。在对电芯开窗面200a检测时，第一光源10发射的第一光束101打到电芯200表面后，第一相机30通过接收第一反射光束102能检测电芯开窗面200a的表面。第二光源20发射的第二光束201能打到电芯开窗面200a内，通过第二反射光束202漫反射使第一相机30在接收第二反射光束202后能拍摄到电芯开窗面200a的竖棱边和横棱边，进而完成电芯开窗面200a的外观检测需求。

可以理解为，检测装置100在增加一个光源的情况下，通过一个相机既能完成电芯开窗面200a的表面检测，同时也能完成竖棱边和横棱边检测，相比于现有技术中电芯开窗面200a的面部检测和棱边检测需要三套视觉检测系统，该检测装置100能节省两套视觉检测系统。

电芯开窗面200a在电芯200上不止有一处，一般会有两个或者更多。例如，电芯开窗面200a一般形成在电芯200的左右两侧，现有技术中，在对单个电芯开窗面200a进行检测时，表面检测需要一套视觉检测系统（光源+相机），竖棱边检测需要一套视觉检测系统，横棱边检测也需要一套视觉检测系统，单个电芯开窗面200a的检测就需要三套视觉检测系统，完成所有电芯开窗面200a的检测就需要六套视觉检测系统。本实用新型的电芯开窗面200a的检测装置100在第一光源10和第一相机30组成的视觉检测系统基础上，通过增加第二光源20能同时完成电芯开窗面200a的表面检测和棱边检测，完成两个电芯开窗面200a检测也只需要两套视觉检测系统。

此外，由于节省了两套视觉检测系统，因此检测装置100能具备比较小的体积，可以适应空间有限的检测工位，节省空间。

根据本实用新型实施例的电芯开窗面200a的检测装置100，通过两个光源和单个相机既能完成对电芯开窗面200a的表面检测，又能完成对电芯开窗面200a的棱边检测，可以节省视觉检测系统的数量，在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面200a的外观检测能力，且整个装置的零件数量比较少，可以缩小体积，有利于配置在空间范围有限的检测工位。

一些实施例中，如图1所示，第一光束101和第一反射光束102之间的夹角为30~90度。例如，第一光束101和第一反射光束102之间的夹角可以记作α，α可以为30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度、90度中的任一数值。当然，α也可以取30~90度范围内的其他数值，这里不再一一赘述。

具体地，如图1所示，第一光束101和第二光束201之间的夹角为β，β为1/2α。第一反射光束102和第二光束201之间的夹角为γ，γ为1/2α。

一些实施例中，电芯200上电芯开窗面200a所在的表面为设定平面，第一光源10的光源发射端和设定平面之间的垂直距离为100~200mm。第一光源10的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以是指图1中上下方向上的距离。例如，第一光源10的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以为100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm中的任一数值。

当然，第一光源10的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以取100~200mm范围内的其他数值，这里不再一一赘述。

一些实施例中，电芯200上电芯开窗面200a所在的表面为设定平面，第二光源20的光源发射端和设定平面之间的垂直距离为350~400mm。第二光源20的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以是指图1中上下方向上的距离。例如，第二光源20的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以为350mm、360mm、370mm、375mm、380mm、390mm、400mm中的任一数值。当然，第二光源20的光源发射端和设定平面之间的垂直距离可以取350~400mm范围内的其他数值，这里不再一一赘述。

一些实施例中，第一相机30为2.5D线型扫描相机。具体地，2.5D线型扫描相机为镜面反射线扫机。

一些实施例中，如图1、图2、图3所示，电芯开窗面的检测装置100还包括第三光源40和第二相机50，第三光源40发射第三光束401，第三光束401用于穿透电芯壳体上的蓝膜，且平行于第二光束201，第三光束401接触电芯壳体时形成第三反射光束402；第二相机50接收第三反射光束402。

可以理解为，第三光束401能穿透蓝膜，第二相机50在接收到第三反射光束402后就能获取蓝膜下情况，根据可见光成像就能分辨出蓝膜下的缺陷，满足更多的检测需求。例如，分辨出蓝膜下的异物、气泡、电解液等缺陷问题。

具体地，参见图4，左图为采用传统检测设备下的成像效果，右图为采用本实用新型中检测装置100下的成像效果，通过左图和右图下方的放大图可以看出，右图的放大图中能明显的看到缺陷的位置（图中线框标出的部分）。

一些实施例中，电芯200上电芯开窗面200a所在的表面为设定平面，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离为350~400mm。第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以是指图1中上下方向上的距离。例如，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以为350mm、360mm、370mm、375mm、380mm、390mm、400mm中的任一数值。当然，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以取350~400mm范围内的其他数值，这里不再一一赘述。

一些实施例中，电芯200上电芯开窗面200a所在的表面为设定平面，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离为30~60mm。第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以是指图1中上下方向上的距离。例如，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以为30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm中的任一数值。当然，第二相机50的拍摄镜头和设定平面之间的垂直距离可以取30~60mm范围内的其他数值，这里不再一一赘述。

一些实施例中，第二相机50为线型扫描相机。

一些实施例中，第三光源40为红外光源，第三光束401为红外线光束。也就是说，第三光源40和第三光束401构成红外成像系统，利用红外波长特点穿透蓝膜，完成对蓝膜下的成像，采用该方式技术比较成熟且简单，有利于节省成本。

一些实施例中，第二光源20可以为点光源。

根据本实用新型实施例的电芯200的检测设备，包括：输送装置和前文的电芯开窗面200a的检测装置100。

电芯开窗面200a的检测装置100和电芯开窗面200a的数量相等且一一对应。例如，电芯200的长度方向的两个侧端面上均设有电芯开窗面200a，此时检测装置100为两个，分别对两个电芯开窗面200a进行外观检测。

根据本实用新型实施例的电芯200的检测设备，通过该电芯开窗面200a的检测装置100能在使用较少相机的同时能提高对电芯开窗面200a的外观检测能力。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电芯开窗面的检测装置，其特征在于，包括：

第一光源，所述第一光源发射第一光束，所述第一光束接触电芯时形成第一反射光束；

第二光源，所述第二光源发射第二光束，所述第二光束沿所述第一光束和所述第一反射光束的对称线延伸，所述第二光束接触所述电芯时形成第二反射光束；

第一相机，所述第一相机接收所述第一反射光束和所述第二反射光束。

2.根据权利要求1所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述第一光束和所述第一反射光束之间的夹角为30~90度。

3.根据权利要求1所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第一光源的光源发射端和所述设定平面之间的垂直距离为100~200mm。

4.根据权利要求1所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二光源的光源发射端和所述设定平面之间的垂直距离为350~400mm。

5.根据权利要求1所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述第一相机为2.5D线型扫描相机。

6.根据权利要求1所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述电芯开窗面的检测装置还包括：

第三光源，所述第三光源发射第三光束，所述第三光束用于穿透电芯壳体上的蓝膜，且平行于所述第二光束，所述第三光束接触所述电芯壳体时形成第三反射光束；

第二相机，所述第二相机接收所述第三反射光束。

7.根据权利要求6所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二相机的拍摄镜头和所述设定平面之间的垂直距离为350~400mm。

8.根据权利要求6所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述电芯上所述电芯开窗面所在的表面为设定平面，所述第二相机的拍摄镜头和所述设定平面之间的垂直距离为30~60mm。

9.根据权利要求6所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述第二相机为线型扫描相机。

10.根据权利要求6所述的电芯开窗面的检测装置，其特征在于，所述第三光源为红外光源，所述第三光束为红外线光束。

11.一种电芯的检测设备，其特征在于，包括：

输送装置；

如权利要求1至10中任一项所述的电芯开窗面的检测装置，所述电芯开窗面的检测装置和电芯开窗面的数量相等且一一对应。