CN108957339A - 一种叠片锂电池检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源动力电池生产技术领域。一种叠片锂电池检测机，包括机架组件及其上的进料皮带装置、检测载台装置、搬运机械手装置、X光检测装置、出料皮带装置和不良品出料皮带装置。该叠片锂电池检测机的优点是自动完成叠片检测和电压内阻检测，在线完成合格品和不合格品分别下料的叠片锂电池检测机，检测效率高。

Description

一种叠片锂电池检测机

技术领域

本发明涉及新能源动力电池生产技术领域，尤其是叠片锂电池的X光检测设备。

背景技术

叠片锂电池是由阴极片、绝缘片和阳极片交互叠制成的，在叠制过程中阴极片、绝缘片和阳极片是否标准，是一个很重要的检测指标。目前叠片检测普遍X光检测进行操作，现有的叠片锂电池检测机如中国专利公开号为CN207114454U的“叠片锂电池自动检测机”所述，采用自动化操作，检测效率高。现有叠片锂电池检测机存在的不足是：1.采用链循环机构实现进料和出料，不能在线将合格品和不合格品自动区分下料；2.功能单一，仅用于叠片检测。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种自动完成叠片检测和电压内阻检测，且在线完成合格品和不合格品分别下料的叠片锂电池检测机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种叠片锂电池检测机，包括机架组件及其上的进料皮带装置、检测载台装置、搬运机械手装置、X光检测装置、出料皮带装置和不良品出料皮带装置；

检测载台装置与进料皮带装置相衔接，检测载台装置用于夹紧定位电池，并对电池进行电压内阻的检测；搬运机械手装置用于电池搬运，即将进料皮带装置上的电池搬运至检测载台装置、将检测载台装置上的电池搬运至出料皮带装置或不良品出料皮带装置；X光检测装置用于检测电池内部的叠片情况检测；出料皮带装置与检测载台装置相衔接，出料皮带装置用于将输送检测完的合格电池下料；不良品出料皮带装置用于输送不良品电池下料；

进料皮带装置包括进料支架、第一电机、第一带传动组件、进料滚筒和进料皮带；进料支架固定在机架组件上，第一电机安装在进料支架上，第一电机通过第一带传动组件连接进料滚筒，进料皮带缠绕在进料滚筒上，进料滚筒带动进料皮带移动；

检测载台装置包括底座、第一移动模组、第二移动模组、旋转马达、载台定位板、侧夹紧条、端夹紧测试极和第一红外感应组件；

底座固定设置在机架组件上；第一移动模组安装在底座上端，第二移动模组连接在第一移动模组的第一滑台上，第二移动模组沿第一移动模组移动，第一移动模组和第二移动模组垂直设置；旋转马达安装在第二移动模组的第二滑台上；

载台定位板安装在旋转马达上端的输出轴上，载台定位板右端设置有凸起的楔块，两条平行设置的端夹紧测试极通过移动副配合连接在载台定位板左侧；两条平行设置的侧夹紧条分别通过移动副配合安装在载台定位板的前后两侧上，通过控制组件控制两条侧夹紧条之间的距离；端夹紧测试极与楔块之间、以及两条侧夹紧条之间的载台定位板用于放置电池，两条平行设置的端夹紧测试极用于接触电池的两极；第一红外感应组件设置在机架组件上，第一红外感应组件用于检测电池是否被放入端夹紧测试极与楔块之间、以及两条侧夹紧条之间的载台定位板；

搬运机械手装置包括搬运支架、第二电机、一级机械臂、二级机械臂、第三电机、转架、第一气缸、连接板、第二气缸、夹取件和第四电机；搬运支架固定安装在机架组件上，第二电机安装在搬运支架上；一级机械臂安装在第二电机下端的转轴中，第二电机带动一级机械臂转动；二级机械臂与一级机械臂相连接，第四电机安装在二级机械臂上，第四电机驱动二级机械臂绕一级机械臂转动；第三电机竖直安装在二级机械臂上；第一气缸固定端竖直安装在转架的两端，第三电机的转轴连接转架中部；第二气缸通过连接板安装在第一气缸伸缩端上，第二气缸水平布置，两端可伸缩；夹取件安装在第二气缸两端上，夹取件尺寸与电池尺寸对应；

X光检测装置包括检测基座组件、X光放射器和X光接收器，检测基座组件是两组，X光放射器和X光接收器分别安装在一组检测基座组件上，X光放射器和X光接收器相向设置且位置匹配，载台定位板处于X光放射器和X光接收器之间，X光接收器用于接收X光放射器射出的X光；

检测基座组件包括固定底座、第三移动模组、直角架、第五电机、丝杆螺母传动组件、线性移轨组件和光源支座；第三移动模组通过固定底座安装在机架组件上，直角架安装在第三移动模组的滑台上；第五电机竖直安装在直角架上，第五电机输出轴与丝杆螺母传动组件相连接；光源支座通过线性移轨组件安装在直角架上，光源支座与丝杆螺母传动组件相连接，通过丝杆螺母传动组件实现光源支座的上下移动；X光放射器和X光接收器分别安装在一组光源支座上。

作为优选，出料皮带装置包括出料机构、第三气缸、定位条、红外传感器和档条；第三气缸固定设置在出料机构上，第三气缸伸缩端连接定位条，档条设置在出料机构一侧端上；第三气缸控制定位条将电池推动至档条处；红外传感器安装在出料机构上，红外传感器用于检测电池是否到位。

作为优选，出料机构结构与进料皮带装置相同.

作为优选，不良品出料皮带装置与出料皮带装置结构相同。

作为优选，两条端夹紧测试极通过第一控制组件控制其在载台定位板上的左右位置；控制组件是弹簧组件，通过弹簧组件控制两条侧夹紧条在自然状态时向内侧靠近夹紧电池。

作为优选，侧夹紧条内侧的上部和端夹紧测试极右端的上部上均设置有导料斜坡，端夹紧测试极为金属材料。

采用了上述技术方案的一种叠片锂电池检测机，检测载台装置结构合理，用于夹紧定位电池同时对电池进行电压内阻检测，以供分选；搬运机械手装置用于电池搬运；X光检测装置用于检测电池内部的叠片情况检测，以供分选；出料皮带装置用于将输送检测完的合格电池下料，不良品出料皮带装置用于输送不良品电池下料。该叠片锂电池检测机的优点是自动完成叠片检测和电压内阻检测，在线完成合格品和不合格品分别下料的叠片锂电池检测机，检测效率高。

附图说明

图1为本发明实施例的***结构示意图。

图2为进料皮带装置的***结构示意图。

图3为检测载台装置的***结构示意图。

图4为搬运机械手装置的***结构示意图。

图5为X光检测装置的***结构示意图。

图6为出料皮带装置的***结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图6对本发明做进一步描述。

如图1-图6所示的一种叠片锂电池检测机，包括机架组件7及其上的进料皮带装置1、检测载台装置2、搬运机械手装置3、X光检测装置4、出料皮带装置5和不良品出料皮带装置6。

进料皮带装置1用于输送待加工的电池进料；检测载台装置2与进料皮带装置1相衔接，检测载台装置2用于夹紧定位电池，并对电池进行电压内阻的检测，以供分选；搬运机械手装置3用于电池搬运；X光检测装置4用于检测电池内部的叠片情况检测，以供分选；出料皮带装置5与检测载台装置2相衔接，出料皮带装置5用于将输送检测完的合格电池下料；不良品出料皮带装置6安装在进料皮带装置1旁边，不良品出料皮带装置6用于输送不良品电池下料。

如图2所示，进料皮带装置1包括进料支架11、第一电机12、第一带传动组件13、进料滚筒14和进料皮带15；进料支架11固定在机架组件7上，第一电机12安装在进料支架11上，第一电机12通过第一带传动组件13连接进料滚筒14，进料皮带15缠绕在进料滚筒14上，第一电机12通过第一带传动组件13将动力传递给进料滚筒14，进料滚筒14带动进料皮带15移动；第一带传动组件13包括主动带轮、从动带轮和同步带，进料皮带15上放置待加工电池a。

进料皮带装置1在工作时，由第一电机12驱动，经第一带传动组件13传动后带动进料滚筒14转动，进而带动进料皮带15平动，载动设置在进料皮带15上的电池a实现进料。

如图3所示，检测载台装置2包括底座21、第一移动模组22、第二移动模组23、旋转马达24、载台定位板25、侧夹紧条26、端夹紧测试极27和第一红外感应组件28。

底座21固定设置在机架组件7上；第一移动模组22安装在底座21上端，第二移动模组23连接在第一移动模组22的第一滑台221上，第二移动模组23沿第一移动模组22移动，第一移动模组22和第二移动模组23垂直设置；旋转马达24安装在第二移动模组23的第二滑台231上；第一移动模组22和第二移动模组23通过电机输入，经由丝杠螺母传动后，输出为滑台的平动。

载台定位板25安装在旋转马达24上端的输出轴上，载台定位板25右端设置有凸起的楔块29，两条平行设置的端夹紧测试极27通过移动副配合连接在载台定位板25左侧，两条端夹紧测试极27通过第一控制组件控制其在载台定位板25上的左右位置；两条平行设置的侧夹紧条26分别通过移动副配合安装在载台定位板25的前后两侧上，通过控制组件控制两条侧夹紧条26之间的距离，以实现夹紧电池的操作；控制组件是弹簧组件，通过弹簧组件控制两条侧夹紧条26在自然状态时向内侧靠近夹紧电池；端夹紧测试极27与楔块之间、以及两条侧夹紧条26之间的载台定位板25用于放置电池，两条平行设置的端夹紧测试极27用于接触电池的两极；第一红外感应组件28设置在机架组件7上，第一红外感应组件28用于检测电池是否被放入端夹紧测试极27与楔块之间、以及两条侧夹紧条26之间的载台定位板25。

侧夹紧条26内侧的上部和端夹紧测试极27右端的上部上均设置有导料斜坡，便于电池落下时的定位。端夹紧测试极27为金属材料，与电池a的两极接触，通过与X光检测装置4配合，从而测试出电池的内阻和电压。

检测载台装置2在工作时，由第一移动模组22和第二移动模组23共同控制载台定位板25在水平面内的二维运动，由旋转马达24控制载台定位板25转动，使X光检测的时候方位能覆盖到整个电池。电池a由搬运机械手装置3搬运过来，放置在载台定位板25中，具体是电池被放入端夹紧测试极27与楔块之间、以及两条侧夹紧条26之间的载台定位板25上。在放置过程中，侧夹紧条26和端夹紧测试极27受到压力向外侧运动，当电池a被置入后，在弹簧组件复位作用下夹紧电池实现定位，当第一红外感应组件28检测到电池a被准确定位后，控制第一移动模组22、第二移动模组23、旋转马达24和X光检测装置4的工作。

如图4所示，搬运机械手装置3包括搬运支架31、第二电机32、一级机械臂33、二级机械臂34、第三电机35、转架36、第一气缸37、连接板38、第二气缸39、夹取件310和第四电机311；搬运支架31固定安装在机架组件7上，第二电机32安装在搬运支架31上；一级机械臂33安装在第二电机32下端的转轴中，第二电机32带动一级机械臂33转动；二级机械臂34与一级机械臂33相连接，第四电机311安装在二级机械臂34上，第四电机311驱动二级机械臂34绕一级机械臂33转动；第三电机35竖直安装在二级机械臂34上；第一气缸37固定端竖直安装在转架36的两端，第三电机35的转轴连接转架36中部；第二气缸39通过连接板38安装在第一气缸37伸缩端上，第二气缸39水平布置，两端可伸缩；夹取件310安装在第二气缸39两端上，夹取件310尺寸与电池尺寸对应。

搬运机械手装置3在工作时，由第二电机32和第四电机311共同控制第三电机35在水平面内的位置，实现在各装置之间的移动；由第三电机35控制转架36的转动，使得每次能搬运两组电池，提高工作效率；由第一气缸37带动第二气缸39实现升降，在竖直方向实现接近电池；由第二气缸39的伸缩来完成对电池的取放。

搬运机械手装置3使用方式是：将进料皮带装置1上的电池搬运至检测载台装置2，将不合格电池从检测载台装置2上搬运至不良品出料皮带装置6，将合格电池从检测载台装置2上搬运至出料皮带装置5。

如图5所示， X光检测装置4包括检测基座组件、X光放射器48和X光接收器49，检测基座组件是两组，X光放射器48和X光接收器49分别安装在一组检测基座组件上，X光放射器48和X光接收器49相向设置且位置匹配，载台定位板25处于X光放射器48和X光接收器49之间，X光接收器49用于接收X光放射器48射出的X光。

检测基座组件包括固定底座41、第三移动模组42、直角架43、第五电机44、丝杆螺母传动组件45、线性移轨组件46和光源支座47；第三移动模组42通过固定底座41安装在机架组件7上，直角架43安装在第三移动模组42的滑台上；第五电机44竖直安装在直角架43上，第五电机44输出轴与丝杆螺母传动组件45相连接；光源支座47通过线性移轨组件46安装在直角架43上，光源支座47与丝杆螺母传动组件45相连接，通过丝杆螺母传动组件45实现光源支座47的上下移动；X光放射器48和X光接收器49分别安装在一组光源支座47上。

X光检测装置4在工作时，通过检测基座组件调整X光放射器48和X光接收器49的位置，由第三移动模组42调节X光放射器48和X光接收器49的距离，由第五电机44调节X光放射器48和X光接收器49的竖直高度，使得X光放射器48、X光接收器49与检测载台装置2中电池的高度统一，通过X光放射器48发射的X光，照射分析电池内部叠片的分布状况，并由X光接收器49接收并成像，判断电池叠片是否合格；在X光检测的同时，端夹紧测试极27接触电池的两极，对电池进行电压内阻检测，检测完成后，将不合格电池通过搬运机械手装置3搬运至不良品出料皮带装置6，将合格电池通过搬运机械手装置3搬运至出料皮带装置5。

如图6所示，出料皮带装置5包括出料机构51、第三气缸52、定位条53、红外传感器54和档条55；第三气缸52固定设置在出料机构51上，第三气缸52伸缩端连接定位条53，档条55设置在出料机构51一侧端上；第三气缸52控制定位条53将电池推动至档条55处；红外传感器54安装在出料机构51上，红外传感器54用于检测电池是否到位；出料机构51结构与进料皮带装置1相同。

出料皮带装置5用于合格电池运出，使用时，由搬运机械手装置3将电池搬运放置在出料机构51上，当红外传感器54检测到后，驱动第三气缸52伸长，电池被定位条53推到另一端贴紧档条55，从而实现定位，使得电池运出更为整齐，适合后续封装或其他操作。

不良品出料皮带装置6与出料皮带装置5结构相同，不良品出料皮带装置6用于不合格电池运出。

使用时，由进料皮带装置1实现待检测的电池进料，通过搬运机械手装置3将电池搬运到检测载台装置2中实现定位夹紧，而后通过X光检测装置4发射X光检测电池内部叠片情况，端夹紧测试极27检测电池内阻电压情况，结合检测结果，由搬运机械手装置3将合格品电池搬运至出料皮带装置5运出，将内阻电压不合格和叠片不合格的电池通过搬运机械手装置3搬运到不良品出料皮带装置6中运出，完成电池检测。

Claims (5)

1.一种叠片锂电池检测机，其特征在于包括机架组件（7）及其上的进料皮带装置（1）、检测载台装置（2）、搬运机械手装置（3）、X光检测装置（4）、出料皮带装置（5）和不良品出料皮带装置（6）；

检测载台装置（2）与进料皮带装置（1）相衔接，检测载台装置（2）用于夹紧定位电池，并对电池进行电压内阻的检测；搬运机械手装置（3）用于电池搬运，即将进料皮带装置（1）上的电池搬运至检测载台装置（2）、将检测载台装置（2）上的电池搬运至出料皮带装置（5）或不良品出料皮带装置（6）；X光检测装置（4）用于检测电池内部的叠片情况检测；出料皮带装置（5）与检测载台装置（2）相衔接，出料皮带装置（5）用于将输送检测完的合格电池下料；不良品出料皮带装置（6）用于输送不良品电池下料；

进料皮带装置（1）包括进料支架（11）、第一电机（12）、第一带传动组件（13）、进料滚筒（14）和进料皮带（15）；进料支架（11）固定在机架组件（7）上，第一电机（12）安装在进料支架（11）上，第一电机（12）通过第一带传动组件（13）连接进料滚筒（14），进料皮带（15）缠绕在进料滚筒（14）上，进料滚筒（14）带动进料皮带（15）移动；

检测载台装置（2）包括底座（21）、第一移动模组（22）、第二移动模组（23）、旋转马达（24）、载台定位板（25）、侧夹紧条（26）、端夹紧测试极（27）和第一红外感应组件（28）；

底座（21）固定设置在机架组件（7）上；第一移动模组（22）安装在底座（21）上端，第二移动模组（23）连接在第一移动模组（22）的第一滑台（221）上，第二移动模组（23）沿第一移动模组（22）移动，第一移动模组（22）和第二移动模组（23）垂直设置；旋转马达（24）安装在第二移动模组（23）的第二滑台（231）上；

载台定位板（25）安装在旋转马达（24）上端的输出轴上，载台定位板（25）右端设置有凸起的楔块（29），两条平行设置的端夹紧测试极（27）通过移动副配合连接在载台定位板（25）左侧；两条平行设置的侧夹紧条（26）分别通过移动副配合安装在载台定位板（25）的前后两侧上，通过控制组件控制两条侧夹紧条（26）之间的距离；端夹紧测试极（27）与楔块之间、以及两条侧夹紧条（26）之间的载台定位板（25）用于放置电池，两条平行设置的端夹紧测试极（27）用于接触电池的两极；第一红外感应组件（28）设置在机架组件（7）上，第一红外感应组件（28）用于检测电池是否被放入端夹紧测试极（27）与楔块之间、以及两条侧夹紧条（26）之间的载台定位板（25）；

搬运机械手装置（3）包括搬运支架（31）、第二电机（32）、一级机械臂（33）、二级机械臂（34）、第三电机（35）、转架（36）、第一气缸（37）、连接板（38）、第二气缸（39）、夹取件（310）和第四电机（311）；搬运支架（31）固定安装在机架组件（7）上，第二电机（32）安装在搬运支架（31）上；一级机械臂（33）安装在第二电机（32）下端的转轴中，第二电机（32）带动一级机械臂（33）转动；二级机械臂（34）与一级机械臂（33）相连接，第四电机（311）安装在二级机械臂（34）上，第四电机（311）驱动二级机械臂（34）绕一级机械臂（33）转动；第三电机（35）竖直安装在二级机械臂（34）上；第一气缸（37）固定端竖直安装在转架（36）的两端，第三电机（35）的转轴连接转架（36）中部；第二气缸（39）通过连接板（38）安装在第一气缸（37）伸缩端上，第二气缸（39）水平布置，两端可伸缩；夹取件（310）安装在第二气缸（39）两端上，夹取件（310）尺寸与电池尺寸对应；

X光检测装置（4）包括检测基座组件、X光放射器（48）和X光接收器（49），检测基座组件是两组，X光放射器（48）和X光接收器（49）分别安装在一组检测基座组件上，X光放射器（48）和X光接收器（49）相向设置且位置匹配，载台定位板（25）处于X光放射器（48）和X光接收器（49）之间，X光接收器（49）用于接收X光放射器（48）射出的X光；

检测基座组件包括固定底座（41）、第三移动模组（42）、直角架（43）、第五电机（44）、丝杆螺母传动组件（45）、线性移轨组件（46）和光源支座（47）；第三移动模组（42）通过固定底座（41）安装在机架组件（7）上，直角架（43）安装在第三移动模组（42）的滑台上；第五电机（44）竖直安装在直角架（43）上，第五电机（44）输出轴与丝杆螺母传动组件（45）相连接；光源支座（47）通过线性移轨组件（46）安装在直角架（43）上，光源支座（47）与丝杆螺母传动组件（45）相连接，通过丝杆螺母传动组件（45）实现光源支座（47）的上下移动；X光放射器（48）和X光接收器（49）分别安装在一组光源支座（47）上。

2.根据权利要求1所述的一种叠片锂电池检测机，其特征在于出料皮带装置（5）包括出料机构（51）、第三气缸（52）、定位条（53）、红外传感器（54）和档条（55）；第三气缸（52）固定设置在出料机构（51）上，第三气缸（52）伸缩端连接定位条（53），档条（55）设置在出料机构（51）一侧端上；第三气缸（52）控制定位条（53）将电池推动至档条（55）处；红外传感器（54）安装在出料机构（51）上，红外传感器（54）用于检测电池是否到位。

3.根据权利要求2所述的一种叠片锂电池检测机，其特征在于出料机构（51）结构与进料皮带装置（1）相同.

根据权利要求3所述的一种叠片锂电池检测机，其特征在于不良品出料皮带装置（6）与出料皮带装置（5）结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种叠片锂电池检测机，其特征在于两条端夹紧测试极（27）通过第一控制组件控制其在载台定位板（25）上的左右位置；控制组件是弹簧组件，通过弹簧组件控制两条侧夹紧条（26）在自然状态时向内侧靠近夹紧电池。

5.根据权利要求1所述的一种叠片锂电池检测机，其特征在于侧夹紧条（26）内侧的上部和端夹紧测试极（27）右端的上部上均设置有导料斜坡，端夹紧测试极（27）为金属材料。