CN209424089U - 双直线电机锂电池外观检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及双直线电机锂电池外观检测设备，具有进料传送带、正反面检测装置、抓取检测机械手、抓取分拣机械手，进料传送带的入料端设有位置采集CCD相机；正反面检测装置包括反面采集CCD相机、正面采集CCD相机、第一照射单元及第二照射单元；反面采集CCD相机和正面采集CCD相机分别上下布置且相对错开位置，抓取检测机械手安装在第一XY运动模组上，抓取进料传送带上的锂电池，移送到正反面检测装置的反面采集CCD相机的上方后将锂电池停放到正面检测托盘上；抓取分拣机械手安装在第二XY运动模组上，用于抓取正面检测托盘上的经检测确认后的锂电池。结构简单、使用便捷，能实现锂电池的正、反面检测表面缺陷，提高生产效率。

Description

双直线电机锂电池外观检测设备

技术领域

本实用新型涉及产品质量检测技术领域，尤其是涉及锂电池表面缺陷检测设备。

背景技术

锂电池的用途非常广泛，涉及日常用品如手机、手提电脑、自行车以及汽车等许许多多电器设备，还用于工业、农业、军事和医疗等多种行业的各种各样电器设备，几乎无处不在，多数电池的使用寿命只有一至三年，其作为消耗品使用数量巨大。由于电池能量是通过化学能转换过程获取的，存在着像爆炸这样的安全隐患，所以电池的质量检查和出厂审验非常重要；锂电池的很多表面缺陷与大量内部、外部结构缺陷直接相关，这些缺陷直接产生大量安全隐患及可靠性问题，通过表面缺陷的检测可以有效的排除一大部分重要安全隐患，因此表面缺陷的检测非常重要，是整个锂电池生产流程中消耗人工最多的一个环节。

在锂电池生产工艺中，锂电池封装后要对其表面缺陷进行检测，传统的检测方法是人工目视检测，但是人工检测存在着很多缺点，如目检人员培训困难，损伤视力，工作极度枯燥、繁重，人工成本高昂，人为判断标准不一，人为因素影响较多等，也会导致锂电池存在人为二次接触导致破损的情况。

随着机器视觉技术的发展，出现了各种通过机器视觉图像检测的自动检测机，但现有的自动检测机存在效率低、二次伤害电池、结构复杂、成本高、可靠性低、拍摄效果差、可扩展性低等一种或多种缺点。为了实现锂电池的正、反面检测，目前存在隧道式、镜头上下对置式等，此类模式存在结构复杂化，组装及制作不便，打光及攫取影像效果不佳等缺点，不利于检测机的运行，影响了相关方案的实现和推广。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种双直线电机锂电池外观检测设备的运动、结构解决方案，结构简单、使用便捷，能实现锂电池的正、反面检测表面缺陷，提高生产效率，满足产业需要。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

双直线电机锂电池外观检测设备，该锂电池外观检测设备具有：

进料传送带，用于送入待检测的锂电池及将完成检测并为良品的锂电池送离所述检测设备，在该进料传送带的入料端设有采集锂电池位置信息的位置采集CCD相机；

正反面检测装置，该正反面检测装置包括反面采集CCD相机、正面采集CCD相机，以及分别与之配套的第一照射单元及第二照射单元；所述的反面采集CCD相机和正面采集CCD相机分别上下布置且相对错开位置，在正面采集CCD相机的正下方设有正面检测托盘；反面照片通过反面采集CCD相机仰视拍摄采集，正面照片通过正面采集CCD相机俯视拍摄采集，中间过程电池放置方式不变。首先，第一照射单元照射待检测锂电池的下表面，同时反面采集CCD相机采集待检测锂电池下表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块；而第二照射单元照射待检测锂电池的上表面，同时正面采集CCD相机采集待检测锂电池上表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块；

抓取检测机械手，该抓取检测机械手安装在第一XY运动模组上，第一XY运动模组依据位置采集CCD相机提供的信息，驱动抓取检测机械手到电池上方，并实现随动，然后运动中抓取进料传送带上的锂电池，移送到正反面检测装置的反面采集CCD相机的上方，采集锂电池下表面信息，然后将锂电池准确停放到正面检测托盘上；

抓取分拣机械手，该抓取分拣机械手安装在第二XY运动模组上，用于抓取正面检测托盘上的经检测确认后的锂电池，并根据检测结果放回良好产品到进料传送带，或者分流不良品到收集单元上。

上述方案进一步是：所述第一XY运动模组和第二XY运动模组一起布置在进料传送带的同一侧，第一XY运动模组靠近进料传送带的入料端，第二XY运动模组靠近进料传送带的出料端，正反面检测装置布置在第一XY运动模组和第二XY运动模组之间位置，正面检测托盘靠近第二XY运动模组。

上述方案进一步是：所述第一XY运动模组和第二XY运动模组一起布置在进料传送带的同一侧，第一XY运动模组靠近进料传送带的入料端，第二XY运动模组靠近进料传送带的出料端，正反面检测装置布置在第一XY运动模组和第二XY运动模组之间位置，正面检测托盘靠近第二XY运动模组。

上述方案进一步是：所述第一XY运动模组和第二XY运动模组均为直线电机模组。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

（1）、以视觉检测采集锂电池表面图像的方式进行检测，能完全取代人眼检测且优于人眼检测，能自动、快速、准确地对锂电池表面的痕状、针孔、破损、断裂、点状、姿态、污渍、鼓包等进行检测。

（2）、本方案选用了基于直线电机驱动的运动模组配合抓取机械手以及有效布设输送装置、正反面检测装置等自动化设备，从而达到可靠、高速度、高精度的检测效果。

（3）、本方案通过机械动作和时序过程的优化，带来了极高的生产效率，而且能够进行充分的后续功能扩展，且不会因功能的增加而降低整体工作效率。

附图说明：

附图1为本实用新型的其一实施例的结构示意图；

附图2为图1所示实施例的正反面检测装置的结构示意图；

附图3为图1所示实施例的第一XY运动模组结构示意图；

附图4为图1所示实施例的第二XY运动模组结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

基于软包锂电池的外壳是一种质地较软的复合材料，在锂电池生产出来后，其存在相当比例的外观缺陷问题。在锂电池的检测流程中，对锂电池的外观缺陷检测是控制锂电池品质的重要手段和步骤之一，目前该检测工序全部采用人工检测，由于人工检测的主观性和检测水平、能力的差异性，常常给锂电池的外观质检带来较大的波动和不确定性。为此，本实用新型提供了一种锂电池的外观检测设备，旨在解决上述问题。

参阅图1~4所示，本实用新型提供的双直线电机锂电池外观检测设备，该锂电池外观检测设备具有：

进料传送带1，用于送入待检测的锂电池及将完成检测并为良品的锂电池送离所述检测设备，在该进料传送带的入料端设有采集锂电池位置信息的位置采集CCD相机11。位置采集CCD相机11采集锂电池位置信息并输送给检测设备的控制端，该控制端为现有技术，在此不再赘述。

正反面检测装置2，该正反面检测装置2包括正面采集CCD相机21、反面采集CCD相机22以及分别与之配套的第一照射单元23及第二照射单元24，所述的正面采集CCD相机21和反面采集CCD相机22分别上下布置且相对错开位置，在正面采集CCD相机的正下方设有正面检测托盘25；第一照射单元23照射待检测锂电池的上表面，而第二照射单元24照射待检测锂电池的下表面。图中，第一照射单元23和第二照射单元24均为分置在锂电池的两对侧，打光均匀。正面检测托盘25上还叠加相应的光学玻璃板，以及在第二照射单元24照射区也增加光学玻璃板，提升光照效果。正面采集CCD相机21采集待检测锂电池上表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块，反面采集CCD相机22采集待检测锂电池下表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块。反面照片通过反面采集CCD相机仰视拍摄采集，正面照片通过正面采集CCD相机俯视拍摄采集，中间过程电池放置方式不变。

抓取检测机械手3，该抓取检测机械手3安装在第一XY运动模组4上，第一XY运动模组4依据位置采集CCD相机11提供的信息移动抓取检测机械手3，用于抓取进料传送带上传送的锂电池移送到反面检测装置的反面采集CCD相机的上方进行检测锂电池下表面，及将锂电池停放到正面检测托盘25上，然后由正面采集CCD相机检测锂电池上表面。

抓取分拣机械手5，该抓取分拣机械手5安装在第二XY运动模组6上，用于抓取正面检测托盘上的经检测确认后的锂电池并根据检测结果放回良好产品到进料传送带或者分流不良品到收集单元上。

参阅图1、3、4所示，所述第一XY运动模组4和第二XY运动模组6一起布置在进料传送带1的同一侧，第一XY运动模组4靠近进料传送带的入料端，第二XY运动模组6靠近进料传送带的出料端，正反面检测装置2布置在第一XY运动模组4和第二XY运动模组6之间位置，正面检测托盘25靠近第二XY运动模组。本实施例中，所述第一XY运动模组4和第二XY运动模组6均为直线电机模组，结构简单，实现可靠、高速度、高精度的工作。

参阅图1、2所示，本实施例的正面采集CCD相机21和反面采集CCD相机22安装在一门架26上，正面采集CCD相机21垂直设置在门架26上侧的横梁上，而反面采集CCD相机22安装在门架26下侧的梁上。图中，本外观检测设备将所有部件整合在一机座10上，门架26、进料传送带1、第一XY运动模组4及第二XY运动模组6一起安装在机座10上，机座10对应门架26安装的部位预留避让空间。本实施例的抓取检测机械手3和抓取分拣机械手5均采用吸附式抓取锂电池，理想的吸附作业，减少对锂电池表面的二次伤害。

工作时，待检测的锂电池在进料传送带1的入料端送入，位置采集CCD相机11采集锂电池位置信息并输送给检测设备的控制端，确认产品方向、位置。第一XY运动模组4 依据检测设备的控制端给出的数据信号移动抓取检测机械手3，抓取进料传送带1传送的锂电池，并移送到反面采集CCD相机22对应的正上方，反面采集CCD相机22检测锂电池下表面；随后第一XY运动模组4 继续移动抓取检测机械手3，抓取检测机械手3将经过反面检测后的锂电池置放在正面检测托盘25上。正面采集CCD相机21检测锂电池上表面，检测完成后，第二XY运动模组6根据检测结果放回良好产品到进料传送带1，继续由进料传送带1传送，或者分流不良品到收集单元上，图中实施例的收集单元有多条收集槽，缺陷电池按照不同缺陷分类，放入对应的收集槽中，以便人工在末端收料。

本实施例中，图像分析软件模块为现有技术，其提供了图像传输、分析处理、存储及控制，基于Linux系统工作，在此不再详细赘述。当然，本设备还可提供相应端口连接人工智能算法、厂商判定规则及厂商管理等，从而增加检测设备的运行率及可操作性，拓展功能，符合产业利用。

本实用新型以视觉检测采集锂电池表面图像的方式进行检测，能完全取代人眼检测且优于人眼检测，能自动、快速、准确地对锂电池表面的痕状、针孔、破损、断裂、点状、姿态、污渍、鼓包等进行检测。选用了基于直线电机驱动的运动模组，配合机械手等实现自动控制的运动要求，以及有效布设的输送装置、正面检测装置及反面检测装置等自动化设备，从而达到可靠、高速度、高精度的检测效果。利用传送检测并行处理方式，带来了极高的生产效率，而且能够进行充分的后续功能扩展，且不会因功能的增加而降低整体工作效率。

当然，以上附图仅是描述了本实用新型的较佳具体实施例，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本实用新型构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多改进和变化，这些改进和变化都应属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (3)

1.双直线电机锂电池外观检测设备，其特征在于：该锂电池外观检测设备具有：

进料传送带，用于送入待检测的锂电池及将完成检测并为良品的锂电池送离所述检测设备，在该进料传送带的入料端设有采集锂电池位置信息的位置采集CCD相机；

正反面检测装置，该正反面检测装置包括反面采集CCD相机、正面采集CCD相机，以及分别与之配套的第一照射单元及第二照射单元；所述的反面采集CCD相机和正面采集CCD相机分别上下布置且相对错开位置，在正面采集CCD相机的正下方设有正面检测托盘；第一照射单元照射待检测锂电池的下表面，同时反面采集CCD相机采集待检测锂电池下表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块；而第二照射单元照射待检测锂电池的上表面，同时正面采集CCD相机采集待检测锂电池上表面的外观信息并传送给外观检测设备配备的图像分析软件模块；

抓取检测机械手，该抓取检测机械手安装在第一XY运动模组上，第一XY运动模组依据位置采集CCD相机提供的信息，驱动抓取检测机械手到电池上方，并实现随动，然后运动中抓取进料传送带上的锂电池，移送到正反面检测装置的反面采集CCD相机的上方，采集锂电池下表面信息，然后将锂电池准确停放到正面检测托盘上；

抓取分拣机械手，该抓取分拣机械手安装在第二XY运动模组上，用于抓取正面检测托盘上的经检测确认后的锂电池，并根据检测结果放回良好产品到进料传送带，或者分流不良品到收集单元上。

2.根据权利要求1所述的双直线电机锂电池外观检测设备，其特征在于：所述第一XY运动模组和第二XY运动模组一起布置在进料传送带的同一侧，第一XY运动模组靠近进料传送带的入料端，第二XY运动模组靠近进料传送带的出料端，正反面检测装置布置在第一XY运动模组和第二XY运动模组之间位置，正面检测托盘靠近第二XY运动模组。

3.根据权利要求1或2所述的双直线电机锂电池外观检测设备，其特征在于：所述第一XY运动模组和第二XY运动模组均为直线电机模组。