CN220781347U - 一种密封钉检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封钉检测设备，用于检测具有识别码的电芯，包括：移栽机构、视觉检测机构、主物流线和不合格料物流线；主物流线承载进给的和检测合格的电芯；移栽机构包括夹取电芯的夹爪，其具有两轴自由度；移栽机构的运动路径在水平面上的投影，与视觉检测机构、主物流线和不合格料物流线在水平面上的投影具有交叉；视觉检测机构包括采集电芯上部图像的相机组和识别电芯上识别码的扫码器；不合格料物流线承载扫码器识别信息不匹配的电芯和相机组采集的图像经处理后被判定为不合格的电芯。本实用新型将物料信息不匹配的电芯从视觉检测过程排除，整体运转效率提高；采用平面相机和立体相机综合判断密封钉焊接外观缺陷，结果准确。

Description

一种密封钉检测设备

技术领域

本实用新型涉及密封钉焊接缺陷检测技术领域，具体涉及一种密封钉检测设备。

背景技术

现有技术中，电动汽车的动力电池在注液后都需要用焊接工艺对电池进行最后一道密封,以确保电池长期的使用过程中不会发生漏液等重大安全事故。对于密封钉的焊接，需要检测其焊接后的状态是否符合工艺标准。

现有技术中的密封钉检测设备，通常借助工业相机进行视觉检测，如公告号为CN218157600 U的专利文件就公开了一种密封钉检测设备，其设置了相机装置对电池进行视觉检测，并设置了机械手将不合格电池产品剔除，但其对来料中的每个电芯均进行了检测，不能将物料信息不匹配的电芯事先排除，从而导致检测流程冗余，整体运转效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种密封钉检测设备，以解决现有技术中密封钉检测设备不能将物料信息不匹配的电芯事先排除，从而导致检测流程冗余，整体运转效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

一种密封钉检测设备，适用于检测具有识别码的电芯，包括：移栽机构、视觉检测机构、主物流线和不合格料物流线；

其中，所述主物流线承载进给的所述电芯和检测合格的所述电芯；

所述移栽机构包括用于夹取所述电芯的夹爪，且其具有两轴自由度；

所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影，与所述视觉检测机构、所述主物流线和所述不合格料物流线在水平面上的投影具有交叉部分；

所述视觉检测机构包括用于采集所述电芯上部图像的相机组和用于识别所述电芯上识别码的扫码器；

所述不合格料物流线承载扫码器识别信息不匹配的所述电芯和所述相机组采集的图像经处理后被判定为不合格的所述电芯。

进一步地，所述主物流线包括主物流线传送带和阻挡机构，所述主物流线传动带用于承载传输所述电芯；所述阻挡机构设有两个，用于对所述电芯进行分料。

进一步地，所述视觉检测机构还包括检测直线模组，所述检测直线模组驱动所述相机组纵向运动，所述扫码器安装在所述相机组相对于所述相机组更靠近所述移栽机构的运动路径的一侧。

进一步地，所述相机组包括用于采集所述电芯上部的平面图像的平面相机和用于采集所述电芯上部的立体图像的立体相机。

进一步地，所述不合格料物流线包括并行的信息不合格物流线和检测不合格物流线；

所述信息不合格物流线承载所述扫码器识别的信息不匹配的所述电芯；

所述检测不合格物流线承载所述相机组采集的图像经处理后被判定为不合格的所述电芯。

进一步地，所述移栽机构包括第一移栽直线模组、第二移栽直线模组和夹爪；

其中，所述第一移栽直线模组横向固定安装；

所述第二移栽直线模纵向安装在所述第一移栽直线模组上并受其驱动；

所述夹爪安装在所述第二移栽直线模组上并受其驱动。

进一步地，所述密封钉检测设备还包括中转物流线，所述中转物流线包括固定所述电芯的中转夹具和驱动所述中转夹具直线运动的中转直线模组；

所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影，与所述视觉检测机构在水平面上的投影不具有交叉部分；

所述中转物流线在水平面上的投影与所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影和视觉检测机构在水平面上的投影具有交叉部分。

进一步地，所述密封钉检测设备还包括中空的设备壳体；

所述移栽机构、所述视觉检测机构和所述不合格料物流线均被所述设备壳体包裹，所述不合格料物流线的末端穿出所述设备壳体；

所述主物流线设置在所述设备壳体的一侧。

本实用新型的有益效果为：

1、设备可以将物料信息不匹配的电芯从视觉检测过程排除，整体运转效率提高。

2、采用平面相机和立体相机综合判断密封钉焊接外观缺陷，结果准确。

附图说明

图1为本实用新型的密封钉检测设备整体示意图；

图2为本实用新型的密封钉检测设备内部结构示意图；

图3为本实用新型的密封钉检测设备的主物流线示意图；

图4为本实用新型的密封钉检测设备的中转物流线示意图；

图5为本实用新型的不合格料物流线示意图；

图6为本实用新型的密封钉检测设备的视觉检测机构的示意图；

图7为本实用新型的密封钉检测设备的移栽机构的示意图；

图8为本实用新型的密封钉检测设备的检测方法中对于三维图像的判断逻辑示意图。

附图标记说明：

1、设备壳体；2、主物流线；21、主物流线传送带；22、阻挡机构；3、中转物流线；31、中转直线模组；32、中转夹具；4、不合格料物流线；41、信息不合格物流线；42、检测不合格物流线；5、视觉检测机构；51、检测直线模组；52、平面相机；53、立体相机；54、扫码器；6、移栽机构；61、第一移栽直线模组；62、第二移栽直线模组；63、移栽夹爪；7、电芯。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型提供了一种密封钉检测设备，如图1和图2所示，主要包括中空的设备壳体1、布置于设备壳体一侧的主物流线2、布置于设备壳体1内部的中转物流线3、不合格料物流线4、视觉检测机构5和移栽机构6，且不合格料物流线4的末端穿出设备壳体1。检测过程中，主物流线2上的来料，即电芯7，由移栽机构6抓取至中转物流线3，并进一步由中转物流线3运送至视觉检测机构5；视觉检测机构5先进行电芯7上的信息识别(本实用新型适用的电芯7，其上部具有可被扫描识别的物料码)，对于信息匹配的电芯7，视觉检测机构5对其进行检测，对于视觉检测不合格的，或信息识别这一步就不合格的，均由移栽机构6将其抓取至不合格料物流线4上，运送出设备壳体1；对于视觉检测合格的电芯7，由移栽机构6将其放回至主物流线2，其继续向前输送。

下面具体阐述各组件的具体结构和功能的实现：

如图3所示，主物流线2主要包括主物流线传送带21和两个阻挡机构22，主物流线传送带用于承载运输电芯7；两个阻挡机构22之间形成物料的待检测搬运工位，在先的阻挡机构22放行一个电芯7后恢复阻挡，在后的阻挡机构22常态下为阻挡状态，在合格的电芯7被运送至两个阻挡机构22之间后，在后的阻挡机构22动作，放行检测合格物料，两个阻挡机构22实现了电芯7的逐个分料。

结合图2和图4，中转物流线3布置在视觉检测机构5旁，其包括中转直线模组31和用于夹紧电芯7的中转夹具32，中转直线模组驱动中转夹具32直线运动；中转夹具32的运动路径在水平面上的投影，与移栽机构6的运动路径在水平面上的投影和视觉检测机构5在水平面上的投影均有交叉部分。

结合图2和图5，为便于将信息不匹配和视觉检测不合格的物料分开分拣，不合格料物流线4设置并行的信息不合格物流线41和检测不合格物流线42，分别用于运载信息检测不匹配的电芯7和视觉检测不合格的电芯7；不合格料物流线4整体布置在视觉检测机构5旁，与中转物流线3相对；移栽机构6的运动路径在水平面上的投影和不合格料物流线4在水平面上的投影同样具有交叉。

如图6所示，视觉检测机构5主要包括由用于采集电芯7上部的平面图像的平面相机52和用于采集电芯7上部的立体图像的立体相机53构成的相机组，相机组整体由检测直线模组51驱动进行纵向运动；扫码器54固定安装于相机组一侧，具体地，其安装在相机组更靠近中转物流线3的来料端，即电芯7在接受平面相机52和立体相机53拍摄前，先由扫码器54识别其上的物料信息。

结合图2和图7，移栽机构6包括有第一移栽直线模组61、第二移栽直线模组62和移栽夹爪63，第一移栽直线模组61横向固定安装于设备壳体1内，其跨越主物流线2和中转物流线3；第二移栽直线模组62纵向设置在第一移栽直线模组61上并受其驱动，其自身驱动移栽夹爪63纵向运动。

下面叙述本实用新型中对于密封结合钉焊接外观缺陷检测的相关原理及方法：

本实用新型能检测的焊接外观缺陷项目包括：焊接凹坑(凹坑深度≥0.2mm)，焊接爆点，缝宽不良(焊缝的突然变细)，凸起(凸起超出正常焊缝高度，即≥0.4mm)，裂纹/断焊，焊接针孔和轨迹偏移(焊接轨迹中心点和铝钉中心点同心度≤0.05mm)。

具体在本实用新型的密封钉检测设备中，对于焊接缺陷的检测由平面相机52采集到的二维图像和立体相机53采集的三维图像综合进行判定。

对于焊缝的宽度、偏移及断焊/裂纹缺陷，采用经过训练的二维检测模型对二维图像可进行一次判定，采用经过训练的三维检测模型对三维图像再进行一次判定，两次判定结果均合格，则输出合格结果；对于深度和高度的缺陷，如凸起和凹坑，可采用经过训练的二维检测模型对二维图像进行疑似缺陷的标注，进一步采用经过训练的三维检测模型对三维图像进行判定。

如图8所示，在焊接缺陷检测过程中，对于三维图像的判断逻辑如下：首先根据激光清洗区确定焊接轨迹基准平面；然后分别设定爆点判定高阈值和针孔判定低阈值，对圆环焊接轨迹检测区域进行高度计算，只要判定高于高阈值的区域标记为爆点缺陷区域，判定低于低阈值的区域标记为针孔缺陷区域，因此不管缺陷大小，只要高度超限，即可检出；此外，为降低误判率，可设置合理的参数，对缺陷区域的面积与深度进行筛选，筛掉面积不达标或深度不达标的区域。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种密封钉检测设备，适用于检测具有识别码的电芯，其特征在于，包括：移栽机构、视觉检测机构、主物流线和不合格料物流线；

其中，所述主物流线承载进给的所述电芯和检测合格的所述电芯；

所述移栽机构包括用于夹取所述电芯的夹爪，且其具有两轴自由度；

所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影，与所述视觉检测机构、所述主物流线和所述不合格料物流线在水平面上的投影具有交叉部分；

所述视觉检测机构包括用于采集所述电芯上部图像的相机组和用于识别所述电芯上识别码的扫码器；

所述不合格料物流线承载扫码器识别信息不匹配的所述电芯和所述相机组采集的图像经处理后被判定为不合格的所述电芯。

2.根据权利要求1所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述主物流线包括主物流线传送带和阻挡机构，所述主物流线传动带用于承载传输所述电芯；所述阻挡机构设有两个，用于对所述电芯进行分料。

3.根据权利要求1所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述视觉检测机构还包括检测直线模组，所述检测直线模组驱动所述相机组纵向运动，所述扫码器安装在所述相机组相对于所述相机组更靠近所述移栽机构的运动路径的一侧。

4.根据权利要求3所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述相机组包括用于采集所述电芯上部的平面图像的平面相机和用于采集所述电芯上部的立体图像的立体相机。

5.根据权利要求1所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述不合格料物流线包括并行的信息不合格物流线和检测不合格物流线；

所述信息不合格物流线承载所述扫码器识别的信息不匹配的所述电芯；

所述检测不合格物流线承载所述相机组采集的图像经处理后被判定为不合格的所述电芯。

6.根据权利要求1所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述移栽机构包括第一移栽直线模组、第二移栽直线模组和夹爪；

其中，所述第一移栽直线模组横向固定安装；

所述第二移栽直线模纵向安装在所述第一移栽直线模组上并受其驱动；

所述夹爪安装在所述第二移栽直线模组上并受其驱动。

7.根据权利要求1所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述密封钉检测设备还包括中转物流线，所述中转物流线包括固定所述电芯的中转夹具和驱动所述中转夹具直线运动的中转直线模组；

所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影，与所述视觉检测机构在水平面上的投影不具有交叉部分；

所述中转物流线在水平面上的投影与所述移栽机构的运动路径在水平面上的投影和视觉检测机构在水平面上的投影具有交叉部分。

8.根据权利要求1-7任一项所述的密封钉检测设备，其特征在于，所述密封钉检测设备还包括中空的设备壳体；

所述移栽机构、所述视觉检测机构和所述不合格料物流线均被所述设备壳体包裹，所述不合格料物流线的末端穿出所述设备壳体；

所述主物流线设置在所述设备壳体的一侧。