CN215449031U

CN215449031U - 一种软包电池表面缺陷检测设备

Info

Publication number: CN215449031U
Application number: CN202122097522.6U
Authority: CN
Inventors: 何银军
Original assignee: Suzhou Suyingshi Image Software Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Suyingshi Image Software Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-09-01

Abstract

本申请提供了一种软包电池表面缺陷检测设备，包括：输送机构以及沿所述输送机构依序设置的上料机构、检测机构和分拣机构，所述上料机构包括驱动模组和柔性吸盘，所述驱动模组带动所述柔性吸盘将软包电池搬运到所述输送机构上，所述检测机构用于对软包电池表面进行拍照检测，所述分拣机构用于根据检测结果对软包电池进行分拣。本设备通过设置输送机构、上料机构、检测机构和分拣机构，各部分配合良好，能够对电池的各个表面上的各类瑕疵进行检测，实现高效的、自动化的软包电池表面缺陷检测。

Description

一种软包电池表面缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测技术，尤其涉及一种软包电池表面缺陷检测设备。

背景技术

当今社会，随着计算机技术、人工智能等科学技术的出现和发展，以及研究的深入，出现了基于机器视觉技术的表面缺陷检测技术。这种技术的出现，大大提高了生产作业的效率，避免了因作业条件、主观判断等影响检测结果的准确性，能够更好更精确地进行表面缺陷检测，更加快速的识别产品表面瑕疵缺陷。

产品表面缺陷检测属于机器视觉技术的一种，就是利用计算机视觉模拟人类视觉的功能，从具体的实物进行图象的采集处理、计算、最终进行实际检测、控制和应用。产品的表面缺陷检测是机器视觉检测的一个重要部分，其检测的准确程度直接会影响产品最终的质量优劣。

由于使用人工检测的方法早已不能满足生产和现代工艺生产制造的需求，而利用机器视觉检测很好地克服了这一点，表面缺陷检测***的广泛应用促进了企业工厂产品高质量的生产与制造业智能自动化的发展。

之前软包电池表面瑕疵检测靠的是人工检测，工人在产线上人眼辨别是否存在瑕疵。这样的检测方式成本高，每条产线上都至少需要一个工人。人眼识别容易产生视觉疲劳，而且检测出来的结果漏检率高、效率低。

软包电池存在多个需要检测瑕疵的表面，例如电池的正面、底面、四角、极耳等，如何针对软包电池的特点，设计出对应的机器视觉检测设备，就成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效的、自动化的软包电池表面缺陷检测设备。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本实用新型的一方面，提供了一种软包电池表面缺陷检测设备，包括：

输送机构以及沿所述输送机构依序设置的上料机构、检测机构和分拣机构；

所述上料机构包括驱动模组和柔性吸盘，所述驱动模组带动所述柔性吸盘将软包电池搬运到所述输送机构上；

所述检测机构用于对软包电池表面进行拍照检测；

所述分拣机构用于根据检测结果对软包电池进行分拣。

在一实施例中，所述输送机构包括两条平行的输送带，所述输送带之间留设有用于通过顶升平台的第一间隙。

在一实施例中，所述检测机构包括第一检测工位，所述第一检测工位包括：

第一顶升平台，设置于所述输送机构下方；

电池载盘，设置于所述顶升平台上方，包括：

电池定位相机，设置于所述电池载盘上；

条码等级验证器，设置于所述电池载盘上；

条光，设置于所述电池载盘四周；

电池侧面检测相机，设置于所述电池载盘的相对两侧；以及

四角检测相机，设置于所述电池载盘四个角部外侧。

在一实施例中，所述检测机构还包括第二检测工位，所述第二检测工位包括：

第二顶升平台，设置于所述输送机构下方；

四个三棱镜，设置于所述第二顶升平台升起后的四周侧；

同轴光源，设置于所述第二顶升平台上方；

Z向滑台，设置于所述同轴光源上方，包括：

侧面检测相机，设置于所述Z向滑台上；以及

极耳检测相机，设置于所述Z向滑台上。

在一实施例中，该设备还包括：

挡停装置，设置于所述输送机构侧面，包括：

挡停气缸；

挡停块，所述挡停气缸驱动所述挡停块沿垂直于所述输送机构的方向运动。

在一实施例中，所述检测机构还包括第三检测工位，所述第三检测工位包括：

Z向模组，设置于所述输送机构上方；

线扫轴系，设置于所述Z向模组上；

相机，设置于所述线扫轴系上；以及

第一光源，设置于所述线扫轴系上。

在一实施例中，所述相机和光源分别与所述Z向模组可转动地连接，所述相机与所述输送机构呈45度夹角，所述光源与所述输送机构呈135度夹角。

在一实施例中，所述输送机构包括两段在同一直线上的输送带，所述输送带之间留设有用于进行软包电池底面检测的第二间隙。

在一实施例中，所述检测机构还包括第四检测工位，所述第四检测工位包括：

搬运轴系，所述搬运轴系设置于所述第二间隙上方；

电池底面检测相机，设置于所述第二间隙下方；

极耳反面检测相机，设置于所述第二间隙下方；以及

第二光源，设置于所述第二间隙下方；

所述电池底面检测相机、极耳反面检测相机和第二光源均朝向所述第二间隙。

在一实施例中，所述极耳反面检测相机和第二光源均可转动。

本实用新型实施例的有益效果是：通过设置输送机构、上料机构、检测机构和分拣机构，各部分配合良好，能够对电池的各个表面上的瑕疵进行检测，实现高效的、自动化的软包电池表面缺陷检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的第一检测工位结构示意图；

图3是本申请实施例的第一检测工位俯视图；

图4是本申请实施例的第二检测工位结构示意图；

图5是本申请实施例的第二检测工位侧视图；

图6是本申请实施例的第三检测工位结构示意图；

图7是本申请实施例的第四检测工位结构示意图；

图8是本申请实施例的第四检测工位侧视图；

其中：1-输送机构；11-输送带；2-上料机构；3-检测机构；31-第一检测工位；311-第一顶升平台；312-电池载盘；313-电池定位相机；314-条码等级验证器；315-条光；316-电池侧面检测相机；317-四角检测相机；32- 第二检测工位；321-第二顶升平台；322-三棱镜；323-同轴光源；324-Z向滑台；325-侧面检测相机；326-极耳检测相机；327-挡停装置；33-第三检测工位；331-Z向模组；332-线扫轴系；333-相机；334-第一光源；34-第四检测工位；341-搬运轴系；342-电池底面检测相机；343-极耳反面检测相机；344-第二光源；4-分拣机构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

如图1所示，本实施例提供了一种软包电池表面缺陷检测设备，包括输送机构1以及沿输送机构1依序设置的上料机构2、检测机构3和分拣机构4。需要说明的是，本设备可以为双检测流线，能够同时检测两批电池，但是图1 中为了清楚，只显示了其中一条检测流线。

其中，上料机构1可以包括驱动模组和柔性吸盘，由柔性吸盘吸住软包电池表面，驱动模组带动柔性吸盘将软包电池搬运到输送机构1上。

检测机构3沿着输送机构1分布，可以包含多个检测工位，实现对软包电池表面的拍照检测。分拣机构4设置于输送机构1的末端，用于根据检测结果对软包电池进行分拣，分拣机构4可以为机器人，其将NG品与OK品分开放好。

具体地，输送机构1包括两条平行的输送带11，输送带11之间留设有用于通过顶升平台的第一间隙。软包电池由这两条输送带11共同承载。

在本实施例中，检测机构3包括第一检测工位31，如图2和图3所示，第一检测工位31包括设置于第一间隙下方第一顶升平台311，当产品经过时，第一顶升平台311将产品顶升。优选地，第一顶升平台311还可前后移动，以调整产品位置。

在第一顶升平台311上方设置有电池载盘312，电池载盘312上设置有电池定位相机313、条码等级验证器314和条光315，其中，电池定位相机 313、条码等级验证器314设置于电池载盘312中部，条光315设置于所述电池载盘312的四周，以在检测时提供照明。

此外，第一检测工位31还包括设置于电池载盘312相对两侧的电池侧面检测相机316，以及设置于电池载盘312四个角部外侧的四角检测相机 317。

在本实施例中，检测机构3还包括第二检测工位32。如图4和图5所示，第二检测工位32包括第二顶升平台321，第二顶升平台321设置于输送机构1下方，当产品经过时，第二顶升平台321将产品顶升。在第二顶升平台 321升起位置的四周侧设置有四个三棱镜322，以将电池侧面的图像向上反射。在第二顶升平台321上方设置有同轴光源323，向下提供照明。在同轴光源上方设置有Z向滑台324，Z向滑台324上设置有侧面检测相机325和极耳检测相机326。Z向滑台324能够带动侧面检测相机325和极耳检测相机326升降。

优选地，上述第一检测工位31和第二检测工位32还可以包括挡停装置，以第二检测工位32为例，挡停装置327设置于输送机构1侧面，包括：挡停气缸和挡停块，挡停气缸驱动挡停块沿垂直于输送机构1的方向运动，并设置于第二顶升平台321后方，从而能够将产品挡住，方便第二顶升平台321 进行顶升。

在可能的实施例中，检测机构3还包括第三检测工位33。如图6所示，第三检测工位33包括设置于输送机构1上方的Z向模组331；在Z向模组331上设置有线扫轴系332，相机333和第一光源334设置于线扫轴系332 上，用于对产品上表面进行线扫。Z向模组331能够带动线扫相机332和第一光源334升降，以便于调节高度。

优选地，相机332和第一光源333分别与Z向模组331可转动地连接，其中相机332与输送机构1呈45度夹角，第一光源333与输送机构1呈 135度夹角。

在输送机构1的末段，输送带11断开，输送带11之间留设有用于进行软包电池底面检测的第二间隙。在第二间隙出设置有第四检测工位34。如图 7和图8所示，第四检测工位34包括设置于第二间隙上方的搬运轴系341，以及设置于第二间隙下方的电池底面检测相机342、极耳反面检测相机343 和第二光源344。电池底面检测相机342、极耳反面检测相机343和第二光源均344朝向第二间隙。电池底面检测相机342用于检测电池底面，极耳反面检测相机343用于检测极耳反面。搬运轴系341在将产品从第二间隙上方搬运时，电池底面检测相机342、极耳反面检测相机343进行拍照检测。优选地，极耳反面检测相机343和第二光源344均可转动，以方便调节角度。

本设备的工作过程包括：

(1)上料机构2将电池放到输送机构1上；

(2)电池经过第一检测工位31时，第一顶升平台311将电池顶升，电池定位相机313拍照、测量电池尺寸并定位，条码等级验证器314取像。电池侧面检测相机316以及四角检测相机317对电池进行拍照检测。

(3)电池经过第二检测工位32时，第二顶升平台322将电池顶升，侧面检测相机325和极耳检测相机326拍照检测；

(4)电池经过第三检测工位33时，流线停止，线扫轴系带动相机333 和光源334以80mm/s的速度运动，对产品进行线扫；

(5)电池经过第四检测工位34时，搬运轴系341将电芯从检测段流线搬运至出料段流线，在搬运过程中电池底面检测相机342、极耳反面检测相机343检测底面瑕疵；

(6)软件分析电池检测结果后，将结果发送给分拣机构4，分拣机构4 将NG品与OK品分开放好。

综上所述，本设备用机器视觉替代人眼，调试完成后可以在产线上不停线的进行瑕疵检测，电池实现自动传送、自动检测，检测设备可以实时输出检测结果，显示在屏幕上，能够更直观的看到产品是否有不良。此外，本设备能根据客户需求，变动检测的瑕疵的大小与种类，能兼顾各种瑕疵的检测，同时也能保持非常低的漏检率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，包括：

所述检测机构用于对软包电池表面进行拍照检测；

所述分拣机构用于根据检测结果对软包电池进行分拣。

2.根据权利要求1所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述输送机构包括两条平行的输送带，所述输送带之间留设有用于通过顶升平台的第一间隙。

3.根据权利要求2所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述检测机构包括第一检测工位，所述第一检测工位包括：

第一顶升平台，设置于所述输送机构下方；

电池载盘，设置于所述顶升平台上方，包括：

电池定位相机，设置于所述电池载盘上；

条码等级验证器，设置于所述电池载盘上；

条光，设置于所述电池载盘四周；

电池侧面检测相机，设置于所述电池载盘的相对两侧；以及

四角检测相机，设置于所述电池载盘四个角部外侧。

4.根据权利要求2所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括第二检测工位，所述第二检测工位包括：

第二顶升平台，设置于所述输送机构下方；

四个三棱镜，设置于所述第二顶升平台升起位置的四周侧；

同轴光源，设置于所述第二顶升平台上方；

Z向滑台，设置于所述同轴光源上方，包括：

侧面检测相机，设置于所述Z向滑台上；以及

极耳检测相机，设置于所述Z向滑台上。

5.根据权利要求3或4所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，还包括：

挡停装置，设置于所述输送机构侧面，包括：

挡停气缸；

6.根据权利要求2所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括第三检测工位，所述第三检测工位包括：

Z向模组，设置于所述输送机构上方；

线扫轴系，设置于所述Z向模组上；

相机，设置于所述线扫轴系上；以及

第一光源，设置于所述线扫轴系上。

7.根据权利要求6所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述相机和光源分别与所述Z向模组可转动地连接，所述相机与所述输送机构呈45度夹角，所述光源与所述输送机构呈135度夹角。

8.根据权利要求1所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述输送机构包括两段在同一直线上的输送带，所述输送带之间留设有用于进行软包电池底面检测的第二间隙。

9.根据权利要求8所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括第四检测工位，所述第四检测工位包括：

搬运轴系，所述搬运轴系设置于所述第二间隙上方；

电池底面检测相机，设置于所述第二间隙下方；

极耳反面检测相机，设置于所述第二间隙下方；以及

第二光源，设置于所述第二间隙下方；

10.根据权利要求9所述的软包电池表面缺陷检测设备，其特征在于，所述极耳反面检测相机和第二光源均可转动。