CN219736270U - 极片的测量装置及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极片的测量装置及电池生产线，其中，极片的测量装置包括：输送结构，适于流转极片，输送结构上具有多个测试位置；相机，设置在输送结构的外侧，相机适于拍摄测试位置；反射结构，设置在输送结构的外侧，反射结构适于将至少部分测试位置处的图像反射至相机内；控制装置，与相机连接，控制装置根据相机拍摄的图像判断极片位置与测试位置处标定图像的误差。通过反射结构能够将至少部分测试位置处的图像反射至相机内，使得相机同一时刻能拍摄多个测试位置的图像。控制装置通将过多个测试位置处标定图像与相机拍摄的图像进行比较，通过预先标定的尺寸折算位置，即可计算出极片的尺寸误差，从而校准后续的切割补偿。

Description

极片的测量装置及电池生产线

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体涉及一种极片的测量装置及电池生产线。

背景技术

极片裁切是电池的生产工艺之一，极片料带在高速滚切的辊上进行裁切。裁切后，在辊上需要检测极片的宽度是否符合要求，并计算偏移值作为差补切割的启动点。

现有技术中通常采用两个CCD相机测量极片的宽度，具体而言，两个CCD相机分别获取极片两个边的图像，并分析两个边的偏移值。但此种测量方法对CCD相机的实时性能要求非常高。例如，极片宽度的精度要求为±0.15mm，极片宽度为160mm，加工时的滚切速度为0.125秒/片，则CCD相机的时钟分辨率应达到0.125*0.15/160＝0.12ms。若相机CCD相机的时钟分辨率大于该值，则测量精度无法满足极片的宽度精度要求，这使得对CCD相机的性能要求极高，设备成本较高。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的极片测量装置对CCD相机的性能要求高，设备成本较高的缺陷，从而提供一种极片的测量装置及电池生产线。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种极片的测量装置，包括：输送结构，适于流转极片，输送结构上具有多个测试位置；相机，设置在输送结构的外侧，相机适于拍摄测试位置；反射结构，设置在输送结构的外侧，反射结构适于将至少部分测试位置处的图像反射至相机内；控制装置，与相机连接，控制装置根据相机拍摄的图像判断极片位置与测试位置处标定图像的误差。

可选地，输送结构包括输送辊，输送辊适于输送极片，相机适于拍摄极片的边沿。

可选地，相机适于拍摄输送辊上第一位置的图像，反射结构适于将输送辊上第二位置的图像反射至相机内，其中，当输送辊转动时，且极片的边沿位于第一位置内时，极片的与该边沿相对的另一边沿位于第二位置内。

可选地，反射结构包括多个反射镜，多个反射镜沿相机的下游位置间隔设置。

可选地，反射结构包括第一反射镜，第一反射镜适于将第二位置的图像朝向相机反射。

可选地，反射结构还包括第二反射镜，第二反射镜位于相机和第一反射镜之间，第二反射镜适于将第一反射镜的图像反射直射至相机内。

可选地，相机适于拍摄第一位置处两个极片之间的缝隙。

可选地，相机适于拍摄第二位置处两个极片之间的缝隙。

可选地，测试位置为四个，四个测试位置与极片的四角的相对位置适配。

本实用新型还提供了一种电池生产线，包括上述的测量装置。

本实用新型具有以下优点：

利用本实用新型的技术方案，通过反射结构能够将至少部分测试位置处的图像反射至相机内，使得相机同一时刻能拍摄多个测试位置的图像。控制装置通将过多个测试位置处标定图像与相机拍摄的图像进行比较，通过预先标定的尺寸折算位置，即可计算出极片的尺寸误差，从而校准后续的切割补偿。上述结构能够大大降低对相机的时钟分辨率的要求，降低相机的计算速度要求，从而降低极片的测量装置的成本。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的极片测量装置对CCD相机的性能要求高，设备成本较高的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型的极片的测量装置结构示意图；

图2示出了图1中测量装置的A处放大示意图；以及

图3示出了图1中测量装置的B处放大示意图。

附图标记说明：

10、输送结构；20、测试位置；30、相机；40、反射结构；41、第一反射镜；42、第二反射镜。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图3所示，根据本申请的极片的测量装置包括输送结构10、相机以及反射结构40。其中，输送结构10适于流转极片，并且输送结构10上具有多个测试位置20。相机30设置在输送结构10的外侧，相机30适于拍摄测试位置20。反射结构40设置在输送结构10的外侧，反射结构40适于将至少部分测试位置20处的图像反射至相机30内。控制装置与相机30连接，控制装置根据相机30拍摄的图像判断极片位置与测试位置20处标定图像的误差。

利用本实施例的技术方案，通过反射结构40能够将至少部分测试位置20处的图像反射至相机30内，使得相机30同一时刻能拍摄多个测试位置20的图像。控制装置通过将多个测试位置20处标定图像与相机30拍摄的图像进行比较，通过预先标定的折算尺寸折算位置，即可计算出极片的尺寸误差，从而校准后续的切割补偿。上述结构能够大大降低对相机30的时钟分辨率的要求，降低相机30的计算速度要求，从而降低极片的测量装置的成本。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的极片测量装置对CCD相机的性能要求高，设备成本较高的缺陷。

优选地，相机30为CCD相机。

需要说明的是，输送结构10用于流转极片，并使得极片可以通过相机30以及反射结构40。测试位置20指的是，当极片位于输送结构10上时，与极片上某特定部位对应的位置。并且控制装置中储存有该测试位置20处，与极片上某特定部位对应的标定图像。

例如，测试位置20可以对应极片的某一条边，当相机30拍摄测试位置20的图像时，相机30可以拍摄到极片的边。同时，控制装置内储存有该测试位置20处，极片的边的标定图像，控制装置将标定图像与拍摄的图像比较，通过比较极片的边沿与标定图像之间的像素误差，即可计算出极片的边与标定图像之间的尺寸误差。

再例如，测试位置20可以对应极片的某一个边角，当相机30拍摄测试位置20的图像时，相机30可以拍摄到极片的边角。同时，控制装置内储存有该测试位置20处，极片的边角的标定图像，控制装置将标定图像与拍摄的图像比较，通过比较极片的边角与标定图像之间的像素误差，即可计算出极片的边角与标定图像之间的尺寸误差。

当然，测试位置20也可以对应极片的其他特定位置(例如极耳等)，而不限于上述提到的极片的边或者边角。

因此，当相机30拍摄某一测试位置20时，该测试位置处的极片的图像也被拍摄。控制装置通过比较某测试位置20处标定图像与拍摄图像，根据预先标定的尺寸折算位置，即可计算出与该测试位置20对应的极片的部位的尺寸误差，从而校准后续的切割补偿。

例如，相机30拍摄某测试位置20后，与该测试位置20对应的极片的边也被拍摄，控制装置通过比较标定图像与该边的位置关系，即可计算出该边相对于标定图像的尺寸误差。

再例如，相机30拍摄某测试位置20后，与该测试位置20对应的极片的边角也被拍摄，控制装置通过比较标定图像与该边角的位置关系，即可计算出该边角相对于图像的尺寸误差。

上述的反射结构40用于将至少部分测试位置20的图像反射至相机30内，因此使得相机30在同一时刻，至少拍摄到两个测试位置20，从而消除因多个相机拍摄的时间不同步，而导致的测量精度无法满足误差精度的问题。

以下举例说明，假设输送结构10上设置有四个测试位置20，现有技术中需要设置四个CCD相机，分别拍摄这四个测试位置20。此时，四个CCD相机需要很高的时钟分辨率，才能保证拍摄的四个图像所计算的极片尺寸精度能够满足误差精度。

具体而言，若极片宽度的精度要求为±0.15mm，极片宽度为160mm，加工时的滚切速度为0.125秒/片，则CCD相机的时钟分辨率应达到0.125*0.15/160＝0.12ms。若相机CCD相机的时钟分辨率大于该值，则在不同的相机拍摄的时间差值内，极片通过的距离已经超过了0.15mm，因此测量后的极片宽度显然无法满足精度要求。

而在本实施例中，相机至少具有两种拍摄模式：

一种为，相机30直接拍摄一个测试位置20，其他三个测试位置20的图像通过反射结构40反射至相机30内。因此在同一时刻，相机30能够拍摄四个测试位置20的图像，从而消除多个相机拍摄时间不同步导致的缺陷。

在这种方式中，反射结构40也可以将其他三个测试位置20中的两个测试位置20反射至相机30内，最后一个测试位置20通过其他相机30拍摄。

在这种方式中，反射结构40也可以将其他三个测试位置20中的一个测试位置20反射至相机30内，其他两个测试位置20通过其他相机30拍摄。

另一种为，相机30不直接拍摄测试位置20，四个测试位置20的图像全部通过反射结构40反射至相机30内。因此在同一时刻，相机30能够拍摄四个测试位置20的图像，从而消除多个相机拍摄时间不同步导致的缺陷。

在这种方式中，反射结构40也可以将四个测试位置20中的三个测试位置20反射至相机30内，最后一个测试位置20通过其他相机30拍摄。

在这种方式中，反射结构40也可以将四个测试位置20中的两个测试位置20反射至相机30内，其他两个个测试位置20通过其他相机30拍摄。

上述对于测试位置20的数量以及相机30的拍摄方式的描述，仅仅是为了便于理解本实施例的举例，其不能被理解为对测试位置20的数量和相机30工作方式的限定。在极片的测量装置中，只要通过反射结构40将部分测试位置20反射至相机30内，从而使得一台相机30在同一时刻能够拍摄两个及两个以上的测试位置20的方案，均属于本申请的保护范围。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，输送结构10包括输送辊，输送辊适于输送极片，并且相机30适于拍摄极片的边沿。

具体而言，极片在进行切割后，通过输送辊进行输送流转。极片在输送辊上流转的过程中，会通过相机30和反射结构40。相机30直接拍摄极片的边，或者，相机30通过反射结构40，间接拍摄极片的边。

本实施例中，极片的测量装置用于测量极片的宽度，此处“极片的宽度”指的是，再沿着极片的流转方向上，极片的相邻的两个边之间的距离。当输送辊在流转极片时，相机30需要同时拍摄极片宽度方向的两个边，从而计算极片的宽度尺寸。

也即在本实施例中，输送辊上的测试位置20为两个，分别对应极片的宽度方向的两个边。

当相机30拍摄极片宽度方向的两个边的图像后，控制装置根据拍摄的两张图像，将两个图像分别与对应的标定图像进行比较，通过折算尺寸位置，即可计算出某一极片的宽度误差，从而校准后续的切割补偿。

以下举例说明，为了便于描述，极片的宽度方向的两个边分别称为第一边和第二边，控制装置内储存的与第一边对应的标定图形称为第一标定图像和第二标定图像。并且假设极片宽度的精度要求为±0.15mm。

极片在切割后通过输送辊进行输送，当极片流转至预定位置时，相机30同时拍摄两个测试位置20的图像，从而拍摄到极片第一边和第二边的图像。

控制装置将第一边的图像与第一标定图像进行比较，根据第一边的图像相对于第一标定图像偏移的像素值，获得第一边相对于第一标定图像偏移的尺寸值。

控制装置将第二边的图像与第二标定图像进行比较，根据第二边的图像相对于第二标定图像偏移的像素值，获得第二边相对于第二标定图像偏移的尺寸值。

以下根据几种情况进行说明：

若第一边相对于第一标定图像向上偏移0.1mm，第二边相对于第二标定图像向上偏移0.08mm，则极片宽度符合精度要求。

若第一边相对于第一标定图像向上偏移0.2mm，第二边相对于第二标定图像向上偏移0.02mm，则极片宽度不符合精度要求。

若第一边相对于第一标定图像向上偏移0.02mm，第二边相对于第二标定图像向下偏移0.06mm，则极片宽度符合精度要求。

若第一边相对于第一标定图像向下偏移0.09mm，第二边相对于第二标定图像向上偏移0.08mm，则极片宽度不符合精度要求。

本实施例中，极片的沿宽度方向的两个边的图像，一个是通过相机30直接拍照得到的，另一个是相机30通过反射结构40间接拍照得到的。由于第一边和第二边的图像是由一个相机30同时拍照获得的，因此除因多个相机拍摄的时间不同步，而导致的测量精度无法满足误差精度的问题，大大降低了相机30的时钟分辨率要求。

本领域人员可以理解，由于输送辊是不断高速转动的，因此极片的位置也是在快速变化的。在测量极片的宽度时，相机30适于拍摄输送辊上第一位置的图像，反射结构40适于将输送辊上第二位置的图像反射至相机30内。其中，当输送辊转动时，且极片的边沿位于第一位置内时，极片的与该边沿相对的另一边沿位于第二位置内。

也即，当极片在输送辊运动至某位置时，极片的沿宽度方向的两个边分别位于第一位置和第二位置内。

具体而言，第一位置位于输送辊的侧部，相机30直接拍摄第一位置。第二位置位于输送辊的斜上部，反射结构40将第二位置处的图像反射至相机30内，也即相机30不直接拍摄第二位置，而是通过反射结构40间接拍摄第二位置。因此相机30能够同时拍摄第一位置和第二位置。

当输送辊高速转动时，极片的沿宽度方向的两个边沿分别位于第一位置处和第二位置处。相机30同时拍摄第一位置和第二位置，也即同时获取极片的宽度方向的两条边拍照图像，控制装置将第一位置拍照的图像和第二位置拍照的图像分别与标定图像进行比较，从而计算该极片的宽度尺寸，并判断该极片的宽度是否符合精度要求。由于两个图像是相机30同时拍照获得的，因此对相机30的时钟分辨率的要求大大降低。

例如，若极片滚切速度为0.125秒/片，此时相机30的计算速度可以超过0.125s每片，对计算速度要求大大降低

当测量完某一极片的宽度后，随着输送辊的转动，下一个极片的沿宽度方向的两个边沿移动至第一位置和第二位置处，相机30重新拍摄，并测量下一个极片的宽度。

进一步地，由于多个极片是连续在输送辊上流转的，因此实际上，相机30在在第一位置和第二位置均获取的是两个极片之间的缝隙图像。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，反射结构40包括多个反射镜，多个反射镜沿相机30的下游位置间隔设置。多个反射镜使得第二位置处的图像能够直射至相机30内，并被相机30拍照。

具体而言，从图1可以看到，反射结构40包括第一反射镜41，第一反射镜41适于将第一位置的图像朝向相机30反射。第一反射镜41设置在输送辊的斜上方向，第而位置处发射的光线，通过第一反射镜41反射后，朝向相机30所在的位置处照射。

从图1的光路图还可以看到，第二位置处的光线通过第一反射镜41进行锐角反射后，向相机30所在的位置处照射。

进一步地，从图1可以看到，反射结构40还包括第二反射镜42，第二反射镜42位于相机30和第一反射镜41之间，第二反射镜42适于将第一反射镜41的图像反射直射至相机30内。第二反射镜42设置在相机30的前侧，从第一反射镜41射出的光线通过第二反射镜42后，直射至相机30内。也即第二位置处发射的光线通过第一反射镜41和第二反射镜42后，直射至相机30内。

从图1的光路图还可以看到，第一反射镜41的光线通过第二反射镜42进行锐角反射后，直射至相机30内。

当然，本领域技术人员可以根据实际需要来调整反射镜的数量，以及各个反射镜的设置位置及姿态，从而使得第二位置处的图像能够通过多个反射镜反射后，直射至相机30内。

在一些未示出的实施方式中，多个测试位置20也可以采用其他的设置方式。例如，测试位置20为设置在输送结构10上的四个，四个测试位置20与极片的四角的相对位置适配。同时，控制装置内储存了四个测试位置20处对应的极片边角的标定图像。

当极片流转至拍照位置时，极片的四角移动至四个测试位置20处。相机30通过反射结构40同时拍摄四个测试位置20的图像。控制装置将四个边角的拍照图像分别与对应的边角标定图像进行对比，根据偏差的的像素点计算出偏差距离，并得到极片的四个边的具体位置关系。

控制装置根据极片的四个边的具体位置关系，即可计算出极片的四角尺寸。

本申请还提供了一种电池生产线，根据本申请的电池生产线的实施例包括上述的测量装置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种极片的测量装置，其特征在于，包括：

输送结构(10)，适于流转极片，所述输送结构(10)上具有多个测试位置(20)；

相机(30)，设置在所述输送结构(10)的外侧，所述相机(30)适于拍摄所述测试位置(20)；

反射结构(40)，设置在所述输送结构(10)的外侧，所述反射结构(40)适于将至少部分所述测试位置(20)处的图像反射至所述相机(30)内；

控制装置，与所述相机(30)连接，所述控制装置根据所述相机(30)拍摄的图像判断极片位置与所述测试位置(20)处标定图像的误差。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述输送结构(10)包括输送辊，所述输送辊适于输送极片，所述相机(30)适于拍摄所述极片的边沿。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述相机(30)适于拍摄所述输送辊上第一位置的图像，所述反射结构(40)适于将输送辊上第二位置的图像反射至所述相机(30)内，其中，当所述输送辊转动时，且所述极片的边沿位于所述第一位置内时，所述极片的与该边沿相对的另一边沿位于所述第二位置内。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述反射结构(40)包括多个反射镜，多个所述反射镜沿所述相机(30)的下游位置间隔设置。

5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述反射结构(40)包括第一反射镜(41)，所述第一反射镜(41)适于将第二位置的图像朝向所述相机(30)反射。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述反射结构(40)还包括第二反射镜(42)，所述第二反射镜(42)位于所述相机(30)和所述第一反射镜(41)之间，所述第二反射镜(42)适于将所述第一反射镜(41)的图像反射直射至所述相机(30)内。

7.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述相机(30)适于拍摄所述第一位置处两个所述极片之间的缝隙。

8.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述相机(30)适于拍摄所述第二位置处两个所述极片之间的缝隙。

9.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测试位置(20)为四个，四个所述测试位置(20)与极片的四角的相对位置适配。

10.一种电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的测量装置。