一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备

本技术涉及图像扫描，具体涉及一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备。

背景技术：

1、当前，以电动汽车为代表的新能源产品因具备环保节能、噪音低、使用成本低等优势，在各行业中占比持续提升，日益赢得消费者信赖。作为新能源设备的核心动力源，电池的出厂品质直接关系到产品的性能表现与使用安全。然而，新能源电池结构复杂、制造工艺精度要求高，且人工质检仅能识别外观缺陷，难以发现内部隐患。为此，行业普遍采用x射线或射线源对电池进行三维成像，并通过切片分析实现特定位置的缺陷检测。相较于传统基于可见光的视觉检测，x射线成像虽可透视内部结构，但现有可控双射线发射设备仍存在明显局限：一是抗干扰能力弱，扫描过程中机台震动易引发射线源与被测物相对位移，导致图像模糊与三维重建错位；二是设备灵活性不足，固定尺寸的扫描平台难以兼顾从消费类小电池到车用大模组的全尺寸检测需求；三是检测维度单一，仅依靠可控双射线发射模块的x射线成像模态，难以有效识别微短路引发的局部发热、极耳虚焊等具有热学或电学特征的复合型缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，能够有效抑制机台震动影响、实现高精度多角度区域式扫描，同时解决现有设备检测模态单一、无法适应不同尺寸电池检测需求等技术缺陷。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，包括带底座的双立柱支撑架，双立柱支撑架的底座内集成有自动控制器，并在底座侧面开设有扩展拼接接口，用于在待测锂电池超出单个设备平台检测范围时，按需组合扫描成像设备并实现设备并行连接以完成全覆盖成像；双立柱支撑架的两个立柱之间从上到下架设有双射模块支架、定位夹持导轨装置和数字平板探测器，双射模块支架上滑动连接有与自动控制器通信连接的多模态感知与发射模块，多模态感知与发射模块与定位夹持导轨装置上固定的锂电池及下方的数字平板探测器的中心轴线被约束于同一竖直中位平面；多模态感知与发射模块包括伺服电机、可控双射线发射模块、红外传感器、超声波探头和惯性测量单元，可控双射线发射模块用于主动发射两束可独立调控方向与参数的射线；红外传感器通过探测热辐射用于电池表面温度监控；超声波探头则利用声波反射用于测量电池外形尺寸以及表面形变；数字平板探测器用于接收穿透锂电池的射线并重建高精度、低盲区的内部三维结构图像；惯性测量单元用于实时采集系统振动引起的角速度与线加速度信号，并将数据传输至自动控制器；控制器根据可控双射线发射模块的光轴偏移量，并输出补偿指令至伺服电机；伺服电机驱动可控双射线发射模块产生反向位姿调整。

4、进一步的，所述定位夹持导轨装置上滑动连接有与自动控制器通信连接的一对可调定位挡块，二者沿导轨相向或相背移动，以实现对不同尺寸产品的自适应夹持与限位

5、进一步的，所述扩展拼接接口包括对外通信端口和集成有电源与数据触点的级联端口，在级联端口完成对接的同时，其内置的电源及数据连接器触点自动接合，形成可靠的电性连接；当多个扫描成像设备单元通过级联端口依次连接时，其中对外通信端口接入外部控制设备的设备单元被配置为主控单元，主控单元统一调度各从属单元的可控双射线发射模块执行分段扫描，并汇总所有扫描数据进行图像拼接、融合与三维重建，输出完整锂电池的三维模型。

6、进一步的，所述级联端口包括底座上沿宽度方向开设的定位孔，在底座的外侧通过180°合页铰接有定位销钉，定位销钉能够绕合页轴旋转并插入另一扫描设备的定位孔中，定位销钉的外周面上沿轴向设有若干凹槽；在底座上对应定位孔顶部的位置设有可沿垂直方向往复运动的定位锁销，定位锁销的下端朝向定位孔内部延伸，当第一个扫描设备的定位销钉插入第二个扫描设备的定位孔后，定位锁销在手动按压作用下向下移动，其末端嵌入定位销钉的凹槽内，形成机械互锁。

7、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

8、本实用新型通过引入可拼接模块化架构、多模态传感器融合及主动防抖成功构建了一个兼具高度柔性与超高精度的检测平台。其核心在于将标准化拼接接口、多物理场（x射线/红外/超声）同步感知与振动实时补偿技术深度融合，一举攻克了传统设备在检测尺寸灵活性、成像稳定性、缺陷发现全面性及数据可信度等方面的系列难题。若是电池体积过大还可通过扩展拼接接口进行扩展设备，实现批量采集，实现了从单一功能检测向智能化、可扩展、全维度分析的跨越，为锂电池行业提供了一种革新性的无损检测解决方案。

9、进一步的，本实用新型扩展拼接接口设置对外通信端口和级联端口，使得多个扫描成像设备单元可快速级联形成一体化扫描平台。根据对外通信端口的连接状态自动确定主控单元，由其统一调度各从属单元协同执行分段扫描，并集中处理所有数据以完成高精度三维重建。该设计不仅突破了单机检测尺寸限制，还实现了扫描过程的自动化、成像的一致性与模型的完整性，兼具灵活性、可靠性与工业实用性。通过在定位夹持导轨装置上设置一对可调定位挡块，二者沿导轨相向或相背移动，以实现对不同尺寸产品的自适应夹持与限位。

1.一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，其特征在于，包括带底座（101）的双立柱支撑架（1），双立柱支撑架（1）的底座（101）内集成有自动控制器，并在底座（101）侧面设置有扩展拼接接口，用于在待测锂电池超出单个设备平台检测范围时，按需组合扫描成像设备并实现设备并行连接以完成全覆盖成像；

2.根据权利要求1所述的一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，其特征在于，所述定位夹持导轨装置（3）上滑动连接有与自动控制器通信连接的一对可调定位挡块（301），二者沿导轨相向或相背移动，以实现对不同尺寸产品的自适应夹持与限位。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，其特征在于，所述扩展拼接接口包括对外通信端口和集成有电源与数据触点的级联端口，在级联端口完成对接的同时，其内置的电源及数据连接器触点自动接合，形成可靠的电性连接；当多个扫描成像设备单元通过级联端口依次连接时，其中对外通信端口接入外部控制设备的设备单元被配置为主控单元，主控单元统一调度各从属单元的可控双射线发射模块执行分段扫描，并汇总所有扫描数据进行图像拼接、融合与三维重建，输出完整锂电池的三维模型。

4.根据权利要求3所述的一种可扩展拼接的锂电池多角度扫描成像设备，其特征在于，所述级联端口包括底座（101）上沿宽度方向开设的定位孔（6），在底座（101）的外侧通过180°合页铰接有定位销钉（7），定位销钉（7）能够绕合页轴旋转并插入另一扫描设备的定位孔（6）中，定位销钉（7）的外周面上沿轴向设有若干凹槽；在底座（101）上对应定位孔（6）顶部的位置设有可沿垂直方向往复运动的定位锁销（8），定位锁销（8）的下端朝向定位孔（6）内部延伸，当第一个扫描设备的定位销钉（7）插入第二个扫描设备的定位孔（6）后，定位锁销（8）在手动按压作用下向下移动，其末端嵌入定位销钉（7）的凹槽内，形成机械互锁。