CN115090546B - 一种锂电池生产图像数据采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于生产检测设备技术领域，具体涉及一种锂电池生产图像数据采集设备，通过承装机构和齿轮传动器的配合，在对锂电池进行外观检测过程中，能够自动、连续的对锂电池进行输送和检测，检测过程更加自动、高效和连续，能够对多个锂电池的外观进行有效检测，同时通过增设采集设备的方式，能够进一步提高生产效率；通断组件的设置，在配合检测锂电池完成后，能够根据锂电池的状态进行卸料的通断，起到进一步分类的效果，降低生产的繁琐性，提高生产效率和便利性，减少外部设备的进一步增设。

Description

一种锂电池生产图像数据采集设备

技术领域

本发明属于生产检测设备技术领域，具体涉及一种锂电池生产图像数据采集设备。

背景技术

锂电池是指一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液制成和使用的电池类型，随着锂电池的发明以及普及使用，使得人们各类移动电子设备的重量和体积大大减小，同时伴随着工业化进程的发展，锂电池的生产也呈规模化的方向发展。

而在锂电池规模化生产过程中，为了确保锂电池生产的质量，避免缺陷件混入导致后期消费者使用出现故障或危险，特别是对锂电池的外部包装完整、有效性检查，因此在锂电池生产环节中，往往需要通过外部电脑和图像采集设备如摄像头对锂电池的外观状况进行判断分析，而一般的锂电池外部图像采集装置在对锂电池进行检查采集时，其检查连续性不高，人工介入程度过高导致人工成本较高，效率较低，难以满足自动化生产的需求。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种锂电池生产图像数据采集设备，能够在锂电池生产过程中，对锂电池的外表状态进行有效的检查，满足生产高效、连续、自动的需求。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂电池生产图像数据采集设备，包括载板、控制面板、图像采集组和齿轮传动器，所述齿轮传动器设于所述载板一端，所述载板整体呈跑道状，所述图像采集组均通过摄像头进行图像采集，所述齿轮传动器包括两个传动齿轮和一个附件链条，两个所述传动齿轮分别转动设于所述载板的一端两侧，所述附件链条设于两个所述传动齿轮之间，所述附件链条均匀设有若干承装机构；

所述承装机构包括附件板、承装筒和摩擦轮，所述附件板与所述附件链条连接，所述承装筒转动设于所述附件板且贯穿所述附件板，所述摩擦轮设于所述承装筒靠近所述载板一端外侧，所述载板设有与所述摩擦轮相匹配的摩擦条；

所述图像采集组包括下端图像采集器和侧部图像采集器，所述下端图像采集器设于所述载板远离所述齿轮传动器一端且摄像头端朝上，所述侧部图像采集器呈L形结构且两个朝向所述承装机构的直角边均设有摄像头。

所述承装机构还设有通断组件，所述通断组件包括电控伸缩杆、微型处理器、立板、弹性伸缩器和拉索，所述电控伸缩杆固定嵌设于所述附件板远离所述载板一侧，所述立板固定设于所述附件板上端并与所述承装筒相匹配，所述弹性伸缩器设于所述立板上端，所述拉索设于所述弹性伸缩器和所述电控伸缩杆的输出轴之间，所述附件板设有两个导电柱，所述载板开有与两个所述导电柱分别匹配的两个导电环槽；这样根据锂电池的外观检测结果，可以对承重筒进行封闭或保持开启，起到进一步的分类导料效果。

所述弹性伸缩器包括一个滑板、一个尾板和两个弹性导向件，所述滑板滑动设于所述立板上端，所述尾板固定设于所述滑板远离所述承装筒一端，两个所述弹性导向件对称设于所述尾板两侧，所述弹性导向件包括导向杆、限位片和弹簧，所述导向杆与所述立板滑动贯穿连接，所述限位片固定设于所述导向杆另一端，所述弹簧套设于所述导向杆并位于所述立板和所述尾板之间，所述拉索与所述滑板靠近所述尾板一端连接且所述立板设有与所述拉索相匹配的导向环；这样能够起到同步电控伸缩杆，对承重筒的开口封闭效果。

所述电控伸缩杆还连接有J形连接钩，所述J形连接钩另一端与所述承装筒下端中部转动连接，所述承装筒下端部由滑片构成，所述滑片与所述承装筒通过导向筋滑动连接；这样能够进一步同步锂电池的卸料和防止卸料作用，起到辅助卸料的效果。

所述微型处理器包括相互电信号连接的控制模块和通讯模块，所述通讯模块与所述控制面板无线信号连接，所述控制模块与所述电控伸缩杆电信号连接。

若干个采集设备的同侧所述传动齿轮共同连接有传动轴，所述传动轴连接有传动电机；这样能够使得若干采集设备同步启闭；这样能够满足高效率生产的需求，提高多个采集设备之间的同步性。

本发明相较于现有技术至少具有以下优点：

通过承装机构的设置，能够在锂电池生产过程中，连续、自动输送锂电池进行移动，同时在输送过程中能够使得装有锂电池的承装机构产生自转，进而便于图像采集组对锂电池的端部和侧面进行图像采集，以能够更加全面的对锂电池的生产状态进行检测；进一步的通过齿轮传动器的输送，检测完成后的锂电池能够自动下料，无需人工二次取料，提高生产效率，同时配合通断组件，能够根据锂电池检测后的状态，根据不同状态下的锂电池进行进一步不同的分类导料，进一步提高生产效率和便利性；J形连接钩的设置能够在对不同锂电池进行下料或阻止下料时，对锂电池的状态进行进一步的调整，提高卸料的流畅性。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明一种锂电池生产图像数据采集设备的结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图。

图3为本发明另一角度的结构示意图。

图4为本发明承装机构的结构示意图。

图5为本发明承装机构的结构剖视图。

图6为图5中B处的放大示意图。

图7为本发明载板的结构示意图。

图8为图7中C处的放大示意图。

图9为本发明多个采集设备组合后的结构示意图。

载板1、传动齿轮11、附件链条12、传动轴13、传动电机14、附件板2、承装筒21、摩擦轮22、摩擦条23、下端图像采集器24、侧部图像采集器25、电控伸缩杆3、立板31、拉索32、导电柱33、导电环槽34、滑板4、尾板41、导向杆42、限位片43、弹簧44、导向环45、J形连接钩5、滑片51。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一：

如图1-3、图7和图9所示，一种锂电池生产图像数据采集设备，包括载板1、控制面板、图像采集组和齿轮传动器，齿轮传动器设于载板1一端，载板1整体呈跑道状，图像采集组均通过摄像头进行图像采集，齿轮传动器包括两个传动齿轮11和一个附件链条12，两个传动齿轮11分别转动设于载板1的一端两侧，附件链条12设于两个传动齿轮11之间，附件链条12均匀设有若干承装机构；

承装机构包括附件板2、承装筒21和摩擦轮22，附件板2与附件链条12连接，承装筒21转动设于附件板2且贯穿附件板2，摩擦轮22设于承装筒21靠近载板1一端外侧，载板1设有与摩擦轮22相匹配的摩擦条23；

图像采集组包括下端图像采集器24和侧部图像采集器25，下端图像采集器24设于载板1远离齿轮传动器一端且摄像头端朝上，侧部图像采集器25呈L形结构且两个朝向承装机构的直角边均设有摄像头。

若干个采集设备的同侧传动齿轮11共同连接有传动轴13，传动轴13连接有传动电机14。

在锂电池生产过程中，为了确保生产的锂电池外观不存在污损、破碎或残缺，需要通过机器摄像头对锂电池进行图像采集并上传至电脑主机进行分析判断，在对锂电池外观图像进行采集前，为了提高生产检测效率，可将多个采集设备并排设置，然后通过传动轴13将若干采集设备中同一侧的传动齿轮11相互传动连接，此时若干采集设备的动力统一，在传动电机14驱动传动轴13转动时，若干采集设备的传动齿轮11将同步转动，由于同一采集设备的两个传动齿轮11之间通过附件链条12连接，因此当其中一个传动齿轮11转动时，附件链条12将围绕载板1的跑道状轨迹转动，进而带动若干承装机构运动；

在对锂电池进行外观图像采集时，可通过人工手动上料，当然也可通过外部进料机构，同步于传动电机14的间歇启动关闭，进而便于对锂电池检测进行自动上料，当待检测的锂电池装入承装机构的承装筒21内后，传动电机14间歇启动进而通过附件链条12对承装机构进行输送，当待检测的锂电池随着附件链条12进行位置输送时，将逐渐经过图像采集组，同时由于承装筒21下侧的摩擦轮22与载板1上的摩擦条23相匹配，且承装筒21与附件板2相转动连接，因此在承装筒21移动过程中，将受到摩擦轮22和摩擦条23的作用而产生自转，此时承装筒21内的锂电池也将产生同步的相对转动，这样在经过图像采集组时，下端图像采集器24和侧部图像采集器25便能够对锂电池的侧部和上下端部状态进行图像采集，然后图像采集组将采集到的图像信息传输给控制面板，控制面板再传输给外部电脑主机进行判断，其中承装筒21为透明，这样不会影响图像采集组的图像采集，而经过图像采集后的锂电池继续随着附件链条12的输送，当锂电池随着附件链条12运动至载板1的端部时，承装筒21会随着附件链条12的运动而产生翻转运动，此时承装筒21内的锂电池受到重力影响将从内部滑落，进而被外部的导料机构收集，同时经过外部电脑主机的判断后能够便于外部导料机构进行进一步的分料，满足生产使用需要，同时由于若干承装机构相对独立，在运行时不同的锂电池之间不会相互干涉，这样能够避免部件之间产生干涉冲突影响生产的问题；

而排料完成的承装机构将继续随着齿轮传动器运动，这样减少了人工复位或收集的工序，提高生产效率，使得整个锂电池生产图像检测的工序连续性更高。

实施例二：

如图4、图6和图8所示，在实施例一的基础上的进一步改进，承装机构还设有通断组件，通断组件包括电控伸缩杆3、微型处理器、立板31、弹性伸缩器和拉索32，电控伸缩杆3固定嵌设于附件板2远离载板1一侧，立板31固定设于附件板2上端并与承装筒21相匹配，弹性伸缩器设于立板31上端，拉索32设于弹性伸缩器和电控伸缩杆3的输出轴之间，附件板2设有两个导电柱33，载板1开有与两个导电柱33分别匹配的两个导电环槽34；弹性伸缩器包括一个滑板4、一个尾板41和两个弹性导向件，滑板4滑动设于立板31上端，尾板41固定设于滑板4远离承装筒21一端，两个弹性导向件对称设于尾板41两侧，弹性导向件包括导向杆42、限位片43和弹簧44，导向杆42与立板31滑动贯穿连接，限位片43固定设于导向杆42另一端，弹簧44套设于导向杆42并位于立板31和尾板41之间，拉索32与滑板4靠近尾板41一端连接且立板31设有与拉索32相匹配的导向环45；微型处理器包括相互电信号连接的控制模块和通讯模块，通讯模块与控制面板无线信号连接，控制模块与电控伸缩杆3电信号连接。

为了进一步提高锂电池检测后的分拣效率，减少外部分拣部件的使用和空间占用，在锂电池经过图像采集组后，经过外部电脑主机已经能够确定目标承装机构内的锂电池是否存在缺陷，若不存在缺陷则不开启通断组件，反之则开启通断组件对承装筒21进行封闭；

由于两个导电柱33和两个导电环槽34的配合，能够保持通断组件时刻具备运行所需的电力，两个导电环槽34和两个导电柱33分别为正负极并相互对应匹配，且在初始状态下，电控伸缩杆3的输出轴伸出一半，此时电控伸缩杆3的输出轴未拉动拉索32，当外部电脑主机反馈给控制面板目标承装机构内的锂电池存在缺陷时且存在侧面部分的缺陷时，控制面板则控制通断组件开启时，此时电控伸缩杆3的输出轴收回，此时拉索32受到拉动将同步拉动滑板4，由于拉索32与滑板4连接的位置位于靠近尾板41处，且由于滑板4受到两个弹性导向件的作用，滑板4在静止状态下会远离承装筒21，而滑板4在受到拉动后，配合导向环45对拉索32的导向，将使得拉索32拉动滑板4使其向承装筒21一侧滑动，进而通过滑板4对承装筒21的开口进行封闭，从而实现对承装筒21的开口阻挡，避免锂电池从内部滑脱，相应的弹簧44受到挤压；

而为了便于对目标锂电池进行收集，可在整个采集设备的下端设置多个导料斜板或收集框用于收集锂电池，同时根据需要对控制面板预设不同的导料斜板或收集框收集不同缺陷的锂电池，如当锂电池存在侧面的缺陷时则因收集到相对于输送方向的第二个收集框内，而为了便于对承装机构的位置进行判断，载板1和附件板2上还设有相互匹配的***，其中***可采用目前常见的激光位置传感器或触点传感器等，这样当目标承装机构移动至对应的收集框处后，控制面板则控制电控伸缩杆3伸出复位，此时滑板4取消对承装筒21的开口阻挡封闭，此时由于承装筒21的开口朝下受到重力影响，承装筒21内的锂电池将下落进入对应的收集框；

同理如当锂电池存在端面缺陷时，则可以判定为需要收集到相对于输送方向的第三个收集框内，也可根据需要进一步区分缺陷端进一步划分收集区域，通过上述同样的收集方式，即可实现不同锂电池状态的不同收集方式，达到提高生产收集效率，更加满足生产需要的效果。

实施例三：

如图5所示，在实施例二的基础上的进一步改进，电控伸缩杆3还连接有J形连接钩5，J形连接钩5另一端与承装筒21下端中部转动连接，承装筒21下端部由滑片51构成，滑片51与承装筒21通过导向筋滑动连接。

进一步的为了提高锂电池的下料顺畅性，同时由于电控伸缩杆3的输出轴在初始状态伸出一半，而在需要排出锂电池状态时，需要满足滑板4取消阻挡，即电控伸缩杆3的输出轴的伸出长度大于一半，此时电控伸缩杆3的输出轴继续伸出，由于J形连接钩5的设置，当电控伸缩杆3的输出轴伸出时，将带动滑片51向承装筒21的开口侧移动，由于滑片51与J形连接钩5转动连接且与承装筒21通过导向筋连接，因此在承装筒21自身转动时，并不会影响滑片51和锂电池的自身转动，相应的滑片51随着电控伸缩杆3的移动，能够使得锂电池产生上下移动，这样能够在排料时更加利于锂电池从承装筒21内排出，提高流畅性。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种锂电池生产图像数据采集设备，包括载板、控制面板、图像采集组和齿轮传动器，所述齿轮传动器设于所述载板一端，所述载板整体呈跑道状，所述图像采集组均通过摄像头进行图像采集，其特征在于：所述齿轮传动器包括两个传动齿轮和一个附件链条，两个所述传动齿轮分别转动设于所述载板的一端两侧，所述附件链条设于两个所述传动齿轮之间，所述附件链条均匀设有若干承装机构；

所述承装机构包括附件板、承装筒和摩擦轮，所述附件板与所述附件链条连接，所述承装筒转动设于所述附件板且贯穿所述附件板，所述摩擦轮设于所述承装筒靠近所述载板一端外侧，所述载板设有与所述摩擦轮相匹配的摩擦条；

所述图像采集组包括下端图像采集器和侧部图像采集器，所述下端图像采集器设于所述载板远离所述齿轮传动器一端且摄像头端朝上，所述侧部图像采集器呈L形结构且两个朝向所述承装机构的直角边均设有摄像头；

所述承装机构还设有通断组件，所述通断组件包括电控伸缩杆、微型处理器、立板、弹性伸缩器和拉索，所述电控伸缩杆固定嵌设于所述附件板远离所述载板一侧，所述立板固定设于所述附件板上端并与所述承装筒相匹配，所述弹性伸缩器设于所述立板上端，所述拉索设于所述弹性伸缩器和所述电控伸缩杆的输出轴之间，所述附件板设有两个导电柱，所述载板开有与两个所述导电柱分别匹配的两个导电环槽；

所述弹性伸缩器包括一个滑板、一个尾板和两个弹性导向件，所述滑板滑动设于所述立板上端，所述尾板固定设于所述滑板远离所述承装筒一端，两个所述弹性导向件对称设于所述尾板两侧，所述弹性导向件包括导向杆、限位片和弹簧，所述导向杆与所述立板滑动贯穿连接，所述限位片固定设于所述导向杆另一端，所述弹簧套设于所述导向杆并位于所述立板和所述尾板之间，所述拉索与所述滑板靠近所述尾板一端连接且所述立板设有与所述拉索相匹配的导向环；

所述电控伸缩杆还连接有J形连接钩，所述J形连接钩另一端与所述承装筒下端中部转动连接，所述承装筒下端部由滑片构成，所述滑片与所述承装筒通过导向筋滑动连接；

其中承装筒为透明。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池生产图像数据采集设备，其特征在于：所述微型处理器包括相互电信号连接的控制模块和通讯模块，所述通讯模块与所述控制面板无线信号连接，所述控制模块与所述电控伸缩杆电信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池生产图像数据采集设备，其特征在于：若干个采集设备的同侧所述传动齿轮共同连接有传动轴，所述传动轴连接有传动电机。

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