CN220709055U - 一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，涉及锂电池检测设备领域，包括机架，包括放卷机构，检测机构和收卷机构，所述检测机构包括编码辊和第一张力辊，所述编码辊与所述第一张力辊之间设有光源和相机，所述检测机构上设有夹紧机构；所述放卷机构包括放卷气胀轴，第一调节辊和第一驱动电机，所述放卷气胀轴与机架轴承连接，所述第一驱动电机用于驱动所述放卷气胀轴转动，所述收卷机构包括收卷气胀轴，第二调节辊，第二张力辊和第二驱动电机，所述收卷气胀轴与机架轴承连接，所述第二驱动电机用于驱动所述收卷气胀轴转动，本实用新型所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，解决了人工检测效率低和自动化程度低的问题。

Description

一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池检测设备领域，具体涉及一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备。

背景技术

随着新能源汽车对动力的续航能力、安全性能提出更高要求，对锂离子电池和电池箔材要求也随之提高。高性能锂电铜箔呼之欲出，且整体技术性能提升，铜箔、铝箔是锂电池正负极材料，隔膜是锂电池的结构中最关键的内层组件之一，因此，对生产锂电池所需的箔材进行品质检测至关重要，锂电池极片是锂电池的重要组成部分，锂电池极片品质的好坏直接会决定锂电池的使用寿命。

锂电池极片的缺陷主要包括脏污，褶皱、破损、表面划痕、气泡、以及孔洞等。目前，通常通过人工来检查锂电池极片表面缺陷，人工检查锂电池极片不仅费时费力效率低，还容易出现漏检和错检的现象，国内有的一些简易检测装置在检测过程中，仅能通过抽样检测、自动化程度低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种锂电池箔材表面缺陷检测设备，提供一种锂电池箔材表面缺陷检测设备，通过设置检测机构，箔材从放卷到检测最后到复卷，且在检测机构中设置多个光源和用于采集箔材表面图像的相机，实现对箔材的表面缺陷进行检测，集特征检测和复卷功能于一体，解决了人工检测效率低和自动化程度低的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，包括机架，包括放卷机构，检测机构和收卷机构，所述检测机构包括安装有光电编码器的编码辊和安装有测力传感器的第一张力辊，所述编码辊与所述第一张力辊之间设有光源和用于采集箔材表面图像的相机，所述检测机构上设有夹紧机构；

所述放卷机构包括放卷气胀轴，第一调节辊和第一驱动电机，所述放卷气胀轴与机架轴承连接，所述第一驱动电机用于驱动所述放卷气胀轴的转动，所述第一调节辊安装在机架上，所述收卷机构包括收卷气胀轴，第二调节辊，第二张力辊和第二驱动电机，所述收卷气胀轴与机架轴承连接，所述第二驱动电机用于驱动所述收卷气胀轴的转动，所述第二调节辊和第二张力辊安装在机架上。

所述检测机构还包括工控机，第一打标机和第二打标机，所述工控机与所述相机之间设有图像采集卡，所述工控机的一侧还设有打印机，所述第一打标机与第二打标机之间设有与所述工控机连接的控制器，所述第一打标机对反面有缺陷的箔材进行贴标，所述第二打标机对正面有缺陷的箔材进行贴标。

所述夹紧机构包括安装在机架上的底座和第一转轴，还包括第一摆臂和安装在第一摆臂上的胶辊，所述第一摆臂上设置有驱动第一摆臂绕所述第一转轴中心旋转的第三气缸，所述底座上设有限位块，所述第一摆臂上还设有与所述限位块相接触的滚动轴承，所述限位块上设有螺纹连接的螺杆，所述螺杆上设有手轮，所述机架上还设有与所述胶辊夹紧的钢辊。

所述放卷机构与所述收卷机构均包括压带组件，所述压带组件包括固定连接在机架上的压板，所述压板上设有两个间隔布置且相互平行的压杆，所述压板的底部还设有两个用于驱动所述压杆的第一气缸。

所述放卷机构与所述收卷机构均包括摆辊组件，所述摆辊组件包括第二转轴，第二摆臂和固定块，所述第二转轴和所述固定块安装在机架上，所述第二摆臂穿过所述第二转轴且绕所述第二转轴转动，所述固定块上设有与所述第二摆臂固定连接的第二气缸，所述第二摆臂上设有浮动辊，所述机架上还设有两个限制第二摆臂摆动角度的缓冲块。

所述放卷机构还包括放卷纠偏装置，所述放卷纠偏装置包括放卷活动机架和放卷固定底架，所述放卷活动机架上设有放卷纠偏辊，所述放卷固定底架上设有第一纠偏传感器，所述第一纠偏传感器上设有第一丝杆，所述放卷活动机架与所述放卷固定底架之间设有第一导轨和放卷驱动气缸，所述放卷驱动气缸用于驱动所述放卷活动机架，所述第一丝杆用于驱动所述第一纠偏传感器。

所述收卷机构还包括收卷纠偏装置，所述收卷纠偏装置包括收卷活动机架和收卷固定底架，所述收卷活动机架上设有收卷纠偏辊，所述收卷固定底架上设有第二纠偏传感器，所述第二纠偏传感器上设有第二丝杆，所述收卷活动机架与所述收卷固定底架之间设有第二导轨和收卷驱动气缸，所述收卷驱动气缸用于驱动所述收卷活动机架，所述第二丝杆用于驱动所述第二纠偏传感器。

所述光源为可见光光源，所述可见光光源包括一个背向照明的可见光光源和两个正向照明的可见光光源，所述相机包括一个正面检测相机，一个反面检测相机和一个双面检测相机。

所述可见光光源为LED光源，所述相机为CCD相机。

所述机架上还设有多个用于导向和支撑箔材的过辊，所述第一打标机安装夹紧机构下方的过辊上，所述第二打标机安装在靠近收卷机构一侧的过辊上。

本实用新型的有益效果是：提供一种锂电池箔材表面缺陷检测设备，通过设置检测机构，箔材从放卷到检测最后到复卷，且在检测机构中设置多个光源和用于采集箔材表面图像的相机，能实现对箔材的表面缺陷进行检测，集特征检测和复卷功能于一体，其不仅速度快，还能大大降低劳动力成本，具有检测稳定、自动化程度高的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型检测机构的结构示意图；

图3是本实用新型夹紧机构的结构示意图；

图4是本实用新型压带组件的结构示意图；

图5是本实用新型摆辊组件的结构示意图；

图6是本实用新型放卷纠偏装置的结构示意图；

图7是本实用新型收卷纠偏装置的结构示意图。

其中：A-箔材，1-机架，2-放卷机构，3-检测机构，4-收卷机构，5-夹紧机构，6-压带组件，7-摆辊组件，21-放卷气胀轴，22-第一调节辊，211-放卷活动机架，212-放卷固定底架，213-放卷纠偏辊，214-第一纠偏传感器，215-第一丝杆，221-第一导轨，222-放卷驱动气缸，31-编码辊，32-第一张力辊，33-光源，34-相机，311-工控机，312-第一打标机，313-第二打标机，314-图像采集卡，315-打印机，316-控制器，41-收卷气胀轴，42-第二调节辊，43-第二张力辊，411-收卷活动机架，412-收卷固定底架，413-收卷纠偏辊，414-第二纠偏传感器，415-第二丝杆，421-第二导轨，422-收卷驱动气缸，51-第一摆臂，52-底座，53-第一转轴，54-胶辊，55-第三气缸，56-钢辊，521-限位块，522-滚动轴承，523-螺杆，524-手轮，61-压板，62-压杆，63-第一气缸，71-第二转轴，72-第二摆臂，73-固定块，74-第二气缸，75-浮动辊，76-缓冲块。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

本实用新型提供了一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，在一个实施例中，如图1所示，包括机架1，包括放卷机构2，检测机构3和收卷机构4，所述检测机构3包括安装有光电编码器的编码辊31和安装有测力传感器的第一张力辊32，所述编码辊31与所述第一张力辊32之间设有光源和用于采集箔材表面图像的相机34，所述检测机构3上设有夹紧机构5；所述放卷机构2包括放卷气胀轴21，第一调节辊22和第一驱动电机，所述放卷气胀轴21与机架1轴承连接，所述第一驱动电机用于驱动所述放卷气胀轴21的转动，所述第一调节辊22安装在机架1上，所述收卷机构4包括收卷气胀轴41，第二调节辊42，第二张力辊43和第二驱动电机，所述收卷气胀轴41与机架1轴承连接，所述第二驱动电机用于驱动所述收卷气胀轴41的转动，所述第二调节辊42和第二张力辊43安装在机架上，在本实施例中，所述放卷气胀轴21，第一调节辊22，编码辊31，第一张力辊32，第二张力辊43，第二调节辊42，收卷气胀轴41沿箔材A的行走路径依次设置，所述光电编码器用于检测箔材A的行走速度，所述测力传感器用于检测箔材A的张力，通过设置检测机构，箔材从放卷到检测最后到复卷，且在检测机构中设置多个光源和相机，能实现对箔材的表面缺陷进行检测，集特征检测和复卷功能于一体，降低了劳动力成本，检测稳定和自动化程度高。

在一个实施例中，如图2所示，所述检测机构3还包括工控机311，第一打标机312和第二打标机313，所述工控机311与所述相机34之间设有图像采集卡314，所述工控机311的一侧还设有打印机315，所述第一打标机312与第二打标机313之间设有与所述工控机311连接的控制器316，所述第一打标机312对反面有缺陷的箔材A进行贴标，所述第二打标机313对正面有缺陷的箔材A进行贴标，在本实施例中，所述机架1上还设有多个用于导向和支撑箔材A的过辊，所述第一打标机312安装在夹紧机构5下方的过辊上，所述第二打标机313安装在靠近收卷机构4一侧的过辊上。

在一个实施例中，如图3所示，所述夹紧机构5包括安装在机架上的底座52和第一转轴53，还包括第一摆臂51和安装在第一摆臂51上的胶辊54，所述第一摆臂51上设置有驱动第一摆臂51绕所述第一转轴53中心旋转的第三气缸55，所述底座52上设有限位块521，所述第一摆臂51上还设有与所述限位块521的倾斜面相接触的滚动轴承522，所述限位块521上设有螺纹连接的螺杆523，所述螺杆523上设有手轮524，所述机架1上还设有与所述胶辊54夹紧的钢辊56，在走带时胶辊54将箔材A压紧到钢辊56上，压紧的距离可以通过转动手轮524，使得螺杆523改变限位块521的位置，从而改变胶辊54与钢辊56之间的间距，达到隔断前后张力目的，钢辊56牵引箔材A按设定的速度往收卷的方向运输。

在一个实施例中，如图4所示，所述放卷机构2与所述收卷机构4均包括压带组件6，所述压带组件6包括固定连接在机架1上的压板61，所述压板61上设有两个间隔布置且相互平行的压杆62，所述压板62的底部还设有两个用于驱动所述压杆62的第一气缸63，两个所述第一气缸63伸缩控制压杆62的上下运动，当第一气缸63伸出时，压杆62与压板61之间存在间隙，箔材A从间隙中穿过正常走带，当第一气缸63缩回时，压杆62与压板61相互贴紧将箔材A压紧，限制箔材A的移动。

在一个实施例中，如图5所示，所述放卷机构2与所述收卷机构4均包括摆辊组件7，所述摆辊组件7包括第二转轴71，第二摆臂72和固定块73，所述第二转轴71和所述固定块73安装在机架1上，所述第二摆臂72穿过所述第二转轴71且绕所述第二转轴72转动，所述固定块73上设有与所述第二摆臂72固定连接的第二气缸74，所述第二摆臂72上设有浮动辊75，所述机架1上还设有两个限制第二摆臂72摆动角度的缓冲块76，通过第二气缸74的拉伸对箔材A施加一个推力，使得箔材A处于绷紧状态，避免松垮影响检测的结果。

在一个实施例中，如图6所示，所述放卷机构2还包括放卷纠偏装置，所述放卷纠偏装置包括放卷活动机架211和放卷固定底架212，所述放卷活动机架211上设有放卷纠偏辊213，所述放卷固定底架212上设有第一纠偏传感器214，所述第一纠偏传感器214上设有第一丝杆215，所述放卷活动机架211与所述放卷固定底架212之间设有第一导轨221和放卷驱动气缸222，所述放卷驱动气缸222用于驱动所述放卷活动机架211，所述第一丝杆215用于驱动所述第一纠偏传感器214，通过调整第一纠偏传感器214的位置，用于适应不同宽度的来料规格，通过设置放卷纠偏辊213对箔材A的位置进行修正，确保箔材A在进入检测机构3时卷带的位置不发生变动，使得设备在进行箔材A表面缺陷时更稳定更准确。

在一个实施例中，如图7所示，所述收卷机构4还包括收卷纠偏装置，所述收卷纠偏装置包括收卷活动机架411和收卷固定底架412，所述收卷活动机架411上设有收卷纠偏辊413，所述收卷固定底架412上设有第二纠偏传感器414，所述第二纠偏传感器414上设有第二丝杆415，所述收卷活动机架411与所述收卷固定底架412之间设有第二导轨421和收卷驱动气缸422，所述收卷驱动气缸422用于驱动所述收卷活动机架411，所述第二丝杆415用于驱动所述第二纠偏传感器414，通过调整第二纠偏传感器414的位置，用于适应不同宽度的来料规格，通过设置收卷纠偏辊413对箔材A的位置进行修正，确保箔材A在收卷过程中的卷边齐整。

在一个实施例中，所述光源为可见光光源，采用LED光源，所述可见光光源包括一个背向照明的光源和两个正向照明的光源，所述相机为三个CCD摄像机，实际上是一个光电转换装置，即将接收到的光学图像，转化为能处理的电信号，设有三个工位，第一工位为隔膜类透光性好的材料进行双面检测，第二工位为对箔材A的反面检测，第三工位为对箔材A的正面检测，在本实施例中，相机34为了能在短时间内采集到清晰图像，采用快门法或瞬态曝光法来进一步提高图像的清晰度，且需要高强度的光源33来配合曝光，保证有足够的光强度获得清晰的图像。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，包括机架，其特征在于，包括放卷机构，检测机构和收卷机构，所述检测机构包括安装有光电编码器的编码辊和安装有测力传感器的第一张力辊，所述编码辊与所述第一张力辊之间设有光源和用于采集箔材表面图像的相机，所述检测机构上设有夹紧机构；

所述放卷机构包括放卷气胀轴，第一调节辊和第一驱动电机，所述放卷气胀轴与机架轴承连接，所述第一驱动电机用于驱动所述放卷气胀轴的转动，所述第一调节辊安装在机架上；所述收卷机构包括收卷气胀轴，第二调节辊，第二张力辊和第二驱动电机，所述收卷气胀轴与机架轴承连接，所述第二驱动电机用于驱动所述收卷气胀轴的转动，所述第二调节辊和第二张力辊安装在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括工控机，第一打标机和第二打标机，所述工控机与所述相机之间设有图像采集卡，所述工控机的一侧还设有打印机，所述第一打标机与第二打标机之间设有与所述工控机连接的控制器，所述第一打标机对反面有缺陷的箔材进行贴标，所述第二打标机对正面有缺陷的箔材进行贴标。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述夹紧机构包括安装在机架上的底座和第一转轴，还包括第一摆臂和安装在第一摆臂上的胶辊，所述第一摆臂上设置有驱动第一摆臂绕所述第一转轴中心旋转的第三气缸，所述底座上设有限位块，所述第一摆臂上还设有与所述限位块相接触的滚动轴承，所述限位块上设有螺纹连接的螺杆，所述螺杆上设有手轮，所述机架上还设有与所述胶辊夹紧的钢辊。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述放卷机构与所述收卷机构均包括压带组件，所述压带组件包括固定连接在机架上的压板，所述压板上设有两个间隔布置且相互平行的压杆，所述压板的底部还设有两个用于驱动所述压杆的第一气缸。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述放卷机构与所述收卷机构均包括摆辊组件，所述摆辊组件包括第二转轴，第二摆臂和固定块，所述第二转轴和所述固定块安装在机架上，所述第二摆臂穿过所述第二转轴且绕所述第二转轴转动，所述固定块上设有与所述第二摆臂固定连接的第二气缸，所述第二摆臂上设有浮动辊，所述机架上还设有两个限制第二摆臂摆动角度的缓冲块。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述放卷机构还包括放卷纠偏装置，所述放卷纠偏装置包括放卷活动机架和放卷固定底架，所述放卷活动机架上设有放卷纠偏辊，所述放卷固定底架上设有第一纠偏传感器，所述第一纠偏传感器上设有第一丝杆，所述放卷活动机架与所述放卷固定底架之间设有第一导轨和放卷驱动气缸，所述放卷驱动气缸用于驱动所述放卷活动机架，所述第一丝杆用于驱动所述第一纠偏传感器。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述收卷机构还包括收卷纠偏装置，所述收卷纠偏装置包括收卷活动机架和收卷固定底架，所述收卷活动机架上设有收卷纠偏辊，所述收卷固定底架上设有第二纠偏传感器，所述第二纠偏传感器上设有第二丝杆，所述收卷活动机架与所述收卷固定底架之间设有第二导轨和收卷驱动气缸，所述收卷驱动气缸用于驱动所述收卷活动机架，所述第二丝杆用于驱动所述第二纠偏传感器。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述光源为可见光光源，所述可见光光源包括一个背向照明的可见光光源和两个正向照明的可见光光源，所述相机包括一个正面检测相机，一个反面检测相机和一个双面检测相机。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述可见光光源为LED光源，所述相机为CCD相机。

10.根据权利要求2所述的一种锂电池用箔材表面缺陷检测设备，其特征在于，所述机架上还设有多个用于导向和支撑箔材的过辊，所述第一打标机安装夹紧机构下方的过辊上，所述第二打标机安装在靠近收卷机构一侧的过辊上。