CN217132097U - 一种锂电池外观在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池外观在线检测装置，包括底座，底座上设置有用于锂电池上料的上料机构、用于输送锂电池的输送机构、用于对锂电池表面进行在线检测的检测机构和用于对检测机构所获取到的锂电池外观照片进行缺陷检测的图像处理器；上料机构、图像处理器和检测机构均固定于底座上，输送机构与底座滑动连接、且穿过检测机构设置；采用该外观在线检测装置能够高效稳定检测锂电池的外观。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种锂电池外观在线检测装置。
背景技术
随着动力锂电池技术的进步，对锂电池生产线的效率要求提高，对质量管控越来越严格。在电池外观挑选这个工序中，使用人工挑选方式，效率慢，易出错漏检，无法保证电池挑选的质量。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种锂电池外观在线检测装置，能够高效稳定检测锂电池的外观。
本实用新型提出的一种锂电池外观在线检测装置，包括底座，其特征在于，底座上设置有用于锂电池上料的上料机构、用于输送锂电池的输送机构、用于对锂电池表面进行在线检测的检测机构和用于对检测机构所获取到的锂电池外观照片进行缺陷检测的图像处理器；上料机构、图像处理器和检测机构均固定于底座上，输送机构与底座滑动连接、且穿过检测机构设置。
进一步地，所述输送机构包括移栽移动单元、夹取旋转单元和底板，移栽移动单元固定于底座上、且移动端与底板固定连接，夹取旋转单元固定于底板上。
进一步地，所述移栽移动单元包括滑轨和电缸，滑轨固定于底座上，电缸设置于滑轨的一端、并固定于底座上，电缸的伸缩端与设置于滑轨上的底板固定连接，底板与滑轨滑动连接。
进一步地，所述夹取旋转单元包括手指夹爪气缸和旋转气缸，手指夹爪气缸和旋转气缸均固定于底板上。
进一步地，一个手指夹爪气缸和一个旋转气缸组成一个夹取组件，多个夹取组件依次固定于底板上。
进一步地，所述检测机构包括多个相机，沿锂电池输送方向，多个相机依次设置于锂电池的周向外侧。
进一步地，每个相机一侧对应设置有一个光源，相机和光源均可滑动设置于底座上。
进一步地，在线检测装置还包括用于对不合格锂电池从输送机构上取下的缺陷剔除机构。
本实用新型提供的一种锂电池外观在线检测装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种锂电池外观在线检测装置，能够高效稳定检测锂电池的外观；缺陷剔除机构可以采用四轴机器人，可以高效率且稳定抓取质量轻、体积小的电池，从而保证了产线的生产效率和生产质量；手指夹爪气缸和旋转气缸对放置于底板上的锂电池进行旋转并固定，便于检测机构能畹町获取锂电池的外观图像；光源的设置，对相机进行补光，以使得在光线不好的情况下，相机可以获取清晰的锂电池外观图像，进而提高了最终锂电池在线监测的检测质量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为输送机构的结构示意图；
图3为检测机构的结构示意图；
其中，1-底座，2-上料机构，3-输送机构，4-检测机构，31-移栽移动单元，32-夹取旋转单元，33-底板，41-相机，42-光源，311-滑轨，312-电缸，321-手指夹爪气缸，322-旋转气缸。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至3所示，本实用新型提出的一种锂电池外观在线检测装置，包括底座1，底座1上设置有用于锂电池上料的上料机构2、用于输送锂电池的输送机构3、用于对锂电池表面进行在线检测的检测机构4和用于对检测机构4所获取到的锂电池外观照片进行缺陷检测的图像处理器；上料机构2、图像处理器和检测机构4均固定于底座1上，输送机构3与底座1滑动连接、且穿过检测机构4设置。
底座1可以由Q235A搭建的钢架组成，用于整个锂电池外观检测的支撑。上料机构2可以采用现有的锂电池滚筒线上料，即将放置有锂电池的托盘放置在自动滚筒线上，可以在滚筒线上关键位置装有光电传感器，用于控制托盘的流转。输送机构3可以在底座1上运动，因而实现对上料机构2上的锂电池进行输送，在输送过程中，检测机构4对输送机构3上的锂电池进行外观拍照，并通过图像处理器进行图像处理后，当锂电池存在不良品时，缺陷剔除机构将不良品进行剔除，以实现锂电池的在线检测和剔除。
其中缺陷剔除机构主要是一台四轴机器人，可以执行图像处理器判断反馈的结果，将外观良品电池放到下一工序继续生产，将不良品锂电池剔除到NG台上。四轴机器人可以高效率且稳定抓取质量轻、体积小的电池，从而保证了产线的生产效率和生产质量。
在本实施例中，所述输送机构3包括移栽移动单元31、夹取旋转单元32和底板33，移栽移动单元31固定于底座1上、且移动端与底板33固定连接，夹取旋转单元32固定于底板33上。
其中，所述移栽移动单元31包括滑轨311和电缸312，滑轨311固定于底座1上，电缸312设置于滑轨311的一端、并固定于底座1上，电缸312的伸缩端与设置于滑轨311上的底板33固定连接，底板33与滑轨311滑动连接。所述夹取旋转单元32包括手指夹爪气缸321和旋转气缸322，手指夹爪气缸321和旋转气缸322均固定于底板33上。
电缸312伸缩，使得底板33在滑轨311上运动，因而当底板33运动到上料机构2处，三轴机械手将上料机构2上的锂电池取下并放置到底板33上，通过然后底板33上的锂电池通过旋转气缸322实现依次排序，最后通过手指夹爪气缸321对排序后的锂电池进行固定。
需要说明的是，所述移栽移动单元31可以设置两组，其中可以设置一个手指夹爪气缸321和一个旋转气缸322组成一个夹取组件，每组输送机构3上设置一个滑轨311、一个电缸312、一个底板和四组夹取组件，每组移栽移动单元31上可以放置四个锂电池，每个锂电池通过每个夹取组件实现旋转和固定，但不限制四组夹取组件和对应的四个锂电池，可以根据实际情况设置具体数量。
两组移栽移动单元31可以交替对上料机构2上的锂电池进行输送，并交替通过检测机构4进行在线检测，保证了锂电池的持续流转检测，以增加锂电池的在线监测效率，进而提高了产线的整体效率。
针对检测机构4，所述检测机构4包括多个相机41，沿锂电池输送方向，多个相机41依次设置于锂电池的周向外侧，每个相机41一侧对应设置有一个光源42，相机41和光源42均可滑动设置于底座1上。
例如可以设置六个相机41和六个光源42，相机41和光源42分别设置于锂电池的前方、后方、上方、下方和两侧面，对锂电池的六面进行外观检测；光源42的设置，对相机41进行补光，以使得在光线不好的情况下，相机41可以获取清晰的锂电池外观图像，进而提高了最终锂电池在线监测的检测质量。
当锂电池较大，一个相机视场不足以获取其一侧的表面图像，可以在该侧面设置两个或两个以上相机，以获取锂电池该侧面的全貌图像。
具体在线检测过程如下：
步骤1、电池上料
移动小车将整盘锂电池从库中运出，整盘上线到上料机构2上。
步骤2、抓取输送
三轴机械手每次从上料机构2中抓取两支电池，放到底板33上，通过手指夹爪气缸321和旋转气缸322对所放置的锂电池进行旋转、固定，底板33放满四个锂电池后，通过电缸312伸长(或收缩)驱动底板33向远离上料机构2的方向运动。
步骤3、图像采集
底板33在运动过程中，穿过检测机构4，相机41对每个锂电池的六个面进行拍照，采集若干组锂电池的外观照片。
步骤4、图像处理
相机41将采集的若干组锂电池的外观照片上传给图像处理器，图像处理器根据以下方法对电池表面进行判断。
图像处理器使用现有的图像工具将采集电池表面图像的瑕疵抓取标记，电池表面瑕疵的长度为X，宽度为Y。取瑕疵长度和宽度的比值Z＝X/Y，判定电池表面的划痕或凹坑。
(1)X≥20mm，电池表面瑕疵长度过长，形成长划痕，标记为不良锂电池；
(2)Y≥1mm，电池表面瑕疵宽度大，形成凹坑，标记不良锂电池；
(3)X<20mm，Y<1mm，Z≤1，电池表面瑕疵宽度大于等于长度，形成凹坑，标记为不良锂电池；
(4)X<20mm，Y<1mm，Z＞1，电池表面瑕疵均不明显，标记为良品锂电池。
步骤5、结果反馈执行
将图像处理器判断的结果传输给缺陷剔除机构，缺陷剔除机构将判断良品锂电池抓到下一工序继续生产，外观不良品锂电池抓到NG台剔除。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种锂电池外观在线检测装置，包括底座(1)，其特征在于，底座(1)上设置有用于锂电池上料的上料机构(2)、用于输送锂电池的输送机构(3)、用于对锂电池表面进行在线检测的检测机构(4)和用于对检测机构(4)所获取到的锂电池外观照片进行缺陷检测的图像处理器；
上料机构(2)、图像处理器和检测机构(4)均固定于底座(1)上，输送机构(3)与底座(1)滑动连接、且穿过检测机构(4)设置。
2.根据权利要求1所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，所述输送机构(3)包括移栽移动单元(31)、夹取旋转单元(32)和底板(33)，移栽移动单元(31)固定于底座(1)上、且移动端与底板(33)固定连接，夹取旋转单元(32)固定于底板(33)上。
3.根据权利要求2所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，所述移栽移动单元(31)包括滑轨(311)和电缸(312)，滑轨(311)固定于底座(1)上，电缸(312)设置于滑轨(311)的一端、并固定于底座(1)上，电缸(312)的伸缩端与设置于滑轨(311)上的底板(33)固定连接，底板(33)与滑轨(311)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，所述夹取旋转单元(32)包括手指夹爪气缸(321)和旋转气缸(322)，手指夹爪气缸(321)和旋转气缸(322)均固定于底板(33)上。
5.根据权利要求4所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，一个手指夹爪气缸(321)和一个旋转气缸(322)组成一个夹取组件，多个夹取组件依次固定于底板(33)上。
6.根据权利要求1-5任一所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，所述检测机构(4)包括多个相机(41)，沿锂电池输送方向，多个相机(41)依次设置于锂电池的周向外侧。
7.根据权利要求6所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，每个相机(41)一侧对应设置有一个光源(42)，相机(41)和光源(42)均可滑动设置于底座(1)上。
8.根据权利要求6所述的锂电池外观在线检测装置，其特征在于，在线检测装置还包括用于对不合格锂电池从输送机构(3)上取下的缺陷剔除机构。
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