CN106824828A - 一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，包括：锂电池检测模块和次品剔除模块，所述的次品剔除模块固定在锂电池检测模块上，所述的锂电池检测模块用于采集待检测聚合物软包锂电池底角的图像，所述的次品剔除模块用于剔除底角破损的聚合物软包锂电池，所述的锂电池检测模块包括图像采集装置、锂电池固定运输装置和主体结构，所述的图像采集装置、锂电池固定运输装置均位于主体结构上端。本发明解决了现有聚合物软包装锂电池底角需要人工肉眼检测、人工剔除不合格电池、检测效率低等难题，实现了聚合物软包锂电池底角的自动检测、自动剔除不合格电池功能。

Description

一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机
技术领域
本发明涉及锂电池检测技术领域，特别涉及一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机。
背景技术
聚合物软包装锂电池存在着安全性能好、重量轻、容量大和内阻小等优点，较同等容量的钢壳锂电轻40％，较铝壳电池轻20％，较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％，内阻最小可做到35mΩ以下，极大的降低了电池的自耗电。
但是生产过程中，聚合物软包装锂电池底角壳裂、破损的现象普遍存在，这是由于聚合物软包装锂电池生产中电池侧边需要进行折边操作，折边侧底角位置壳体相对较脆弱，当对电池壳体侧边进行反复的弯折或者角部壳体受外力撞击时，电池底角部位的壳体容易发生破裂或者损伤，从而出现电池底角壳裂，导致电池出现鼓胀漏液的质量问题，为聚合物软包装锂电池的使用埋下安全隐患。
目前，聚合物软包装锂电池底角壳裂检测主要是利用光学显微镜放大底角区域，人工肉眼检测，手动剔除检测不合格的电池。人工检测存在着效率低、劳动强度大、容易出现错检等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，解决了现有聚合物软包装锂电池底角需要人工肉眼检测、人工剔除不合格电池、检测效率低等难题，实现了聚合物软包锂电池底角的自动检测、自动剔除不合格电池功能，具有装置机构简单、检测效率与准确度高等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，包括：锂电池检测模块和次品剔除模块，所述的次品剔除模块固定在锂电池检测模块上，所述的锂电池检测模块用于采集待检测聚合物软包锂电池底角的图像，所述的次品剔除模块用于剔除底角破损的聚合物软包锂电池，所述的锂电池检测模块包括图像采集装置、锂电池固定运输装置和主体结构，所述的图像采集装置、锂电池固定运输装置均位于主体结构上端。
所述的锂电池固定运输装置包括运输车、旋转电机架、旋转电机、支撑板、锂电池固定槽、推板、推拉式电磁铁和电磁铁座，所述的旋转电机通过旋转电机架固定在运输车上端，所述旋转电机的机轴与支撑板固连，旋转电机用于带动支撑板旋转,所述的支撑板上焊接有锂电池固定槽，所述锂电池固定槽的两侧板内部设置有滑槽，所述的推板上对称设置有两个滑块，所述的滑块与滑槽之间通过滑动配合相连接，所述的推板与锂电池固定槽之间通过滑槽、滑块滑动配合连接，用于夹紧或松开锂电池固定槽中放置的聚合物软包锂电池，所述的推板与推拉式电磁铁的推杆固连，推拉式电磁铁用于带动推板运动，所述的推拉式电磁铁通过电磁铁座固定在支撑板上端，所述的运输车与轨道滑动配合连接，运输车用于运送锂电池固定槽中竖直向上放置的聚合物软包锂电池。
所述的次品剔除模块包括圆形旋转盘、水平方向线性电机组、竖直方向线性电机组、气动式机械夹手、驱动电机和圆形支座，所述的驱动电机通过电机座固定在矩形下支撑板的下端，所述的圆形支座焊接在矩形下支撑板的上端，所述的圆形旋转盘与圆形支座之间通过轴孔间隙配合相连接，所述驱动电机的机轴与圆形旋转盘固连，驱动电机用于带动圆形旋转盘旋转，所述的水平方向线性电机组通过螺钉固定在圆形旋转盘上，水平方向线性电机组用于带动气动式机械夹手水平方向上运动，所述的竖直方向线性电机组固定在水平方向线性电机组上，竖直方向线性电机组用于带动气动式机械夹手竖直方向上运动，所述的竖直方向线性电机组与气动式机械夹手之间通过连杆相连接，所述的气动式机械夹手用于夹取检测不合格的聚合物软包锂电池。
作为本设计的一种优选技术方案，所述的主体结构包括上层支撑柱、环形支撑座、圆形上支持板、下层支撑柱、矩形下支撑板和L型连接件，所述的圆形上支持板下端对称设置有四个上层支撑柱，四个所述的上层支撑柱固定在矩形下支撑板上端，所述的矩形下支撑板下端对称设置有四个下层支撑柱，所述的圆形上支持板与环形支撑座之间通过L型连接件相连接，所述的环形支撑座上设置有轨道。
作为本设计的一种优选技术方案，所述的图像采集装置包括CCD相机和支持架，所述的支持架焊接在圆形上支持板上端，所述的CCD相机通过螺钉固定在支持架上端，所述的图像采集装置用于采集聚合物软包锂电池底角的图像供计算机识别、处理和判断。
作为本设计的一种优选技术方案，一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，还包括光电对射管，所述的光电对射管包括光电发射管和光电接收管，所述的光电接收管通过光电管支撑柱固定在圆形上支持板上端,光电接收管用于与光电发射管配合使用；四个所述的锂电池固定槽的每个背板上均设置有一个光电发射管。所述的光电发射管与光电接收管配合使用，用于确定检测不合格的聚合物软包锂电池在轨道上的位置，为气动式机械夹手不合格聚合物软包锂电池确定位置。
工作时，首先将待检测聚合物软包锂电池底角竖直向上放置在支撑板上焊接的锂电池固定槽中，然后推拉式电磁铁带动推板运动，推板与锂电池固定槽之间通过滑槽、滑块滑动夹紧聚合物软包锂电池，接着运输车在轨道上滑动运输聚合物软包锂电池，旋转电机带动支撑板旋转，进而带动锂电池固定槽中的聚合物软包锂电池旋转，运输车运动到CCD相机的采集区域后，CCD相机采集几张正在旋转的聚合物软包锂电池底角图像，采集的图像经过计算机识别、处理和判断，得出聚合物软包锂电池底角是否存在破损，如果存在破损，驱动电机用于带动圆形旋转盘旋转，圆形旋转盘上的水平方向线性电机组用于带动气动式机械夹手水平方向上运动，竖直方向线性电机组用于带动气动式机械夹手竖直方向上运动，与竖直方向线性电机组相连接的气动式机械夹手用于夹取检测不合格的聚合物软包锂电池，剔除不合格的聚合物软包锂电池，实现了聚合物软包锂电池底角的自动检测、自动剔除不合格电池功能。
本方案的有益效果主要体现在：
1.本发明设计了锂电池固定运输装置，利用推拉式电磁铁带动推板运动，推板与锂电池固定槽之间通过滑槽、滑块滑动夹紧聚合物软包锂电池，然后运输车在轨道上滑动运输聚合物软包锂电池，在旋转电机的作用下通过支撑板带动聚合物软包锂电池旋转至CCD相机的采集区域，可以自动将聚合物软包锂电池夹持运输至CCD相机的采集区域下，无需人工操作，工作效率高；
2.本发明设计了图像采集装置，通过CCD相机采集聚合物软包锂电池底角的图像供计算机识别、处理和判断，可以得出聚合物软包锂电池底角是否存在破损状况，可以自动检测聚合物软包锂电池底角的破损状况，无需人工肉眼检测，检测效率高；
3.本发明通过驱动电机带动圆形旋转盘旋转，圆形旋转盘上的水平方向线性电机组带动气动式机械夹手水平方向上运动，而竖直方向线性电机组能带动气动式机械夹手竖直方向上运动，通过气动式机械夹手可以自动夹取检测不合格的聚合物软包锂电池，无需人工剔除不合格电池，工作效率高；
4.相比现有技术，本发明解决了现有聚合物软包装锂电池底角需要人工肉眼检测、人工剔除不合格电池、检测效率低等难题，实现了聚合物软包锂电池底角的自动检测、自动剔除不合格电池功能，具有装置机构简单、检测效率与准确度高等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装置的立体结构示意图一；
图2是本发明装置的立体结构示意图二；
图3是本发明装置次品剔除模块的立体结构示意图；
图4是本发明装置锂电池检测模块的立体结构示意图；
图5是本发明装置锂电池检测模块、光电对射管与光电管支撑柱的立体结构示意图；
图6是本发明装置的Ⅰ向局部放大图。
具体实施例
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图6所示，一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，包括：锂电池检测模块43和次品剔除模块50，所述的次品剔除模块50固定在锂电池检测模块43上，所述的锂电池检测模块43用于采集待检测聚合物软包锂电池底角的图像，所述的次品剔除模块50用于剔除底角破损的聚合物软包锂电池，所述的锂电池检测模块43包括图像采集装置、锂电池固定运输装置和主体结构，所述的图像采集装置、锂电池固定运输装置均位于主体结构上端。
所述的锂电池固定运输装置包括运输车4、旋转电机架5、旋转电机6、支撑板7、锂电池固定槽8、推板9、推拉式电磁铁10和电磁铁座11，所述的旋转电机6通过旋转电机架5固定在运输车4上端，所述旋转电机6的机轴与支撑板7固连，旋转电机6用于带动支撑板7旋转,所述的支撑板7上焊接有锂电池固定槽8，所述锂电池固定槽8的两侧板内部设置有滑槽81，所述的推板9上对称设置有两个滑块91，所述的滑块91与滑槽81之间通过滑动配合相连接，所述的推板9与锂电池固定槽8之间通过滑槽81、滑块91滑动配合连接，用于夹紧或松开锂电池固定槽8中放置的聚合物软包锂电池，所述的推板9与推拉式电磁铁10的推杆固连，推拉式电磁铁10用于带动推板9运动，所述的推拉式电磁铁10通过电磁铁座11固定在支撑板7上端，所述的运输车4与轨道31滑动配合连接，运输车4用于运送锂电池固定槽8中竖直向上放置的聚合物软包锂电池。
所述的次品剔除模块50包括圆形旋转盘501、水平方向线性电机组502、竖直方向线性电机组503、气动式机械夹手504、驱动电机505和圆形支座506，所述的驱动电机505通过电机座固定在主体结构矩形下支撑板42的下端，所述的圆形支座506焊接在主体结构矩形下支撑板42的上端，所述的圆形旋转盘501与圆形支座506之间通过轴孔间隙配合相连接，所述驱动电机505的机轴与圆形旋转盘501固连，驱动电机505用于带动圆形旋转盘501旋转，所述的水平方向线性电机组502通过螺钉固定在圆形旋转盘501上，水平方向线性电机组502用于带动气动式机械夹手504水平方向上运动，所述的竖直方向线性电机组503固定在水平方向线性电机组502上，竖直方向线性电机组503用于带动气动式机械夹手504竖直方向上运动，所述的竖直方向线性电机组503与气动式机械夹手504之间通过连杆相连接，所述的气动式机械夹手504用于夹取检测不合格的聚合物软包锂电池。
作为本设计的一种优选技术方案，所述的主体结构包括上层支撑柱1、环形支撑座2、圆形上支持板3、下层支撑柱41、矩形下支撑板42和L型连接件32，所述的圆形上支持板3下端对称设置有四个上层支撑柱1，四个所述的上层支撑柱1固定在矩形下支撑板42上端，所述的矩形下支撑板42下端对称设置有四个下层支撑柱41，所述的圆形上支持板3与环形支撑座2之间通过L型连接件32相连接，所述的环形支撑座2上设置有轨道31。
作为本设计的一种优选技术方案，所述的图像采集装置包括CCD相机22和支持架21，所述的支持架21焊接在圆形上支持板3上端，所述的CCD相机22通过螺钉固定在支持架21上端，所述的图像采集装置用于采集聚合物软包锂电池底角的图像供计算机识别、处理和判断。
作为本设计的一种优选技术方案，一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，还包括光电对射管，所述的光电对射管包括光电发射管23和光电接收管25，所述的光电接收管25通过光电管支撑柱24固定在圆形上支持板3上端。
作为本设计的一种优选技术方案，四个所述的锂电池固定槽8的每个背板上均设置有一个光电发射管23。所述的光电发射管23与光电接收管25配合使用，用于确定检测不合格的聚合物软包锂电池在轨道31上的位置，为气动式机械夹手504不合格聚合物软包锂电池确定位置。
工作时，首先将待检测聚合物软包锂电池底角竖直向上放置在支撑板7上焊接的锂电池固定槽8中，然后推拉式电磁铁10带动推板9运动，推板9与锂电池固定槽8之间通过滑槽81、滑块91滑动夹紧聚合物软包锂电池，接着运输车4在轨道31上滑动运输聚合物软包锂电池，旋转电机6带动支撑板7旋转，进而带动锂电池固定槽8中的聚合物软包锂电池旋转，运输车4运动到CCD相机22的采集区域后，CCD相机22采集几张正在旋转的聚合物软包锂电池底角图像，采集的图像经过计算机识别、处理和判断，得出聚合物软包锂电池底角是否存在破损，如果存在破损，驱动电机505用于带动圆形旋转盘501旋转，圆形旋转盘501上的水平方向线性电机组502用于带动气动式机械夹手504水平方向上运动，竖直方向线性电机组503用于带动气动式机械夹手504竖直方向上运动，与竖直方向线性电机组503相连接的气动式机械夹手504用于夹取检测不合格的聚合物软包锂电池，剔除不合格的聚合物软包锂电池，实现了聚合物软包锂电池底角的自动检测、自动剔除不合格电池功能，解决了现有聚合物软包装锂电池底角需要人工肉眼检测、人工剔除不合格电池、检测效率低等难题，达到了，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，其特征在于：包括锂电池检测模块(43)和次品剔除模块(50)，所述的次品剔除模块(50)固定在锂电池检测模块(43)上，所述的锂电池检测模块(43)包括图像采集装置、锂电池固定运输装置和主体结构，所述的图像采集装置、锂电池固定运输装置均位于主体结构上端；
所述的锂电池固定运输装置包括运输车(4)、旋转电机架(5)、旋转电机(6)、支撑板(7)、锂电池固定槽(8)、推板(9)、推拉式电磁铁(10)和电磁铁座(11)，所述的运输车(4)与轨道(31)配合连接，所述的旋转电机(6)通过旋转电机架(5)固定在运输车(4)上端，所述旋转电机(6)的机轴与支撑板(7)固连，所述的支撑板(7)上焊接有锂电池固定槽(8)，所述锂电池固定槽(8)的两侧板内部设置有滑槽(81)，所述的推板(9)上对称设置有两个滑块(91)，所述的滑块(91)与滑槽(81)之间通过滑动配合相连接，所述的推板(9)与推拉式电磁铁(10)的推杆固连，所述的推拉式电磁铁(10)通过电磁铁座(11)固定在支撑板(7)上端；
所述的次品剔除模块(50)包括圆形旋转盘(501)、水平方向线性电机组(502)、竖直方向线性电机组(503)、气动式机械夹手(504)、驱动电机(505)和圆形支座(506)，所述的驱动电机(505)通过电机座固定在主体结构的下端，所述的圆形支座(506)焊接在主体结构的上端，所述的圆形旋转盘(501)与圆形支座(506)之间通过轴孔间隙配合相连接，所述驱动电机(505)的机轴与圆形旋转盘(501)固连，所述的水平方向线性电机组(502)通过螺钉固定在圆形旋转盘(501)上，所述的竖直方向线性电机组(503)固定在水平方向线性电机组(502)上，所述的竖直方向线性电机组(503)与气动式机械夹手(504)之间通过连杆相连接。
2.根据权利要求1所述的一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，其特征在于：所述的主体结构包括上层支撑柱(1)、环形支撑座(2)、圆形上支持板(3)、下层支撑柱(41)、矩形下支撑板(42)和L型连接件(32)，所述的圆形上支持板(3)下端对称设置有四个上层支撑柱(1)，四个所述的上层支撑柱(1)固定在矩形下支撑板(42)上端，所述的矩形下支撑板(42)下端对称设置有四个下层支撑柱(41)，所述的圆形上支持板(3)与环形支撑座(2)之间通过L型连接件(32)相连接，所述的环形支撑座(2)上设置有轨道(31)。
3.根据权利要求1所述的一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，其特征在于：所述的图像采集装置包括CCD相机(22)和支持架(21)，所述的支持架(21)焊接在圆形上支持板(3)上端，所述的CCD相机(22)通过螺钉固定在支持架(21)上端。
4.根据权利要求1所述的一种带废品剔除功能的聚合物软包锂电池自动检测机，其特征在于：还包括光电对射管，所述的光电对射管包括光电发射管(23)和光电接收管(25)，所述的光电接收管(25)通过光电管支撑柱(24)固定在圆形上支持板(3)上端，四个所述的锂电池固定槽(8)的每个背板上均设置有一个光电发射管(23)。
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