应用于3C锂电的高精度尺寸量测设备的制作方法

本技术属于电池检测，具体涉及一种应用于3c锂电的高精度尺寸量测设备。

背景技术：

1、在3c制造领域，电池作为核心动力组件，其尺寸精度直接决定终端产品的装配兼容性、供电稳定性及使用安全性，尤其是随着消费电子、新能源设备向小型化、高集成化发展，对电池端子间距、壳体缝隙、整体高度等关键尺寸的测量精度要求已提升至微米级，且生产节拍需满足每小时300件以上的高效检测需求，传统人工测量方式已无法适配现代化流水线生产场景。目前行业内主流的电池尺寸检测方案多基于单一检测技术，如纯2d视觉检测或接触式机械测量，需通过多台设备分步完成不同参数检测，不仅占用车间空间大，还需人工转运产品，导致检测流程繁琐、效率低下，难以满足大规模量产的节拍要求。

2、现有纯2d视觉检测设备存在显著技术缺陷：其仅能获取电池表面的平面尺寸信息，无法精准测量端子到基准平面的高度差等三维参数，且受检测视角限制，对于电池壳体两侧缝隙等非对称结构，需多次调整产品姿态重复拍摄，易因定位偏差导致检测误差累积，尤其当缝隙内存在毛刺、灰尘等杂质时，会直接干扰边缘识别算法，导致检测结果可信度大幅下降；同时，多数2d检测设备的相机与光源位置固定，难以适配不同型号电池的尺寸差异，设备通用性差，更换检测产品时需重新调试光学系统，增加了生产切换成本与时间。

3、接触式机械测量设备虽能实现部分三维尺寸检测，但同样存在明显不足：其通过测头与电池表面直接接触获取数据，长期使用后测头易因磨损导致精度下降，需频繁校准维护，增加了设备运维成本；且接触式测量速度较慢，单次检测耗时通常超过10秒，难以满足每小时360件的高节拍生产需求；此外，传统设备的io信号接口缺乏备用设计，若板卡触点损坏，需停机更换板卡才能恢复生产，导致设备故障率高、稼动率低；同时，设备未配备完善的报警提示系统，真空吸附异常、检测超差等问题发生时，操作人员难以及时定位故障原因，进一步延长了设备停机时间，影响整体生产效率。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的是现有技术中电池尺寸检测需多台设备分步完成、人工转运干预多、检测流程繁琐效率低，且单一检测技术无法覆盖电池二维、三维及高度等关键尺寸参数，同时设备通用性差、检测精度易受影响的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种应用于3c锂电的高精度尺寸量测设备，包括机架以及设于机架上的上料模组、扫码组件、3d检测模组、搬运模组ⅰ、电池产品检测模组、搬运模组ⅱ、ok下料线、ng下料线；

4、上料模组通过人工放置电池产品，借助转移模组将上料输送线输出端的电池产品转移至输送模组；

5、扫码组件安装于机架的支撑架上且位于输送模组的运动路径上，对经过的电池产品进行扫码识别操作；

6、3d检测模组安装于机架的支撑架上且处于输送模组的运动路径上，用于精准测量电池产品的四个端子到平面的距离；

7、搬运模组ⅰ用于将输送位上的电池产品搬运至2d检测工位ⅰ、将2d检测工位ⅰ上的电池产品搬运至2d检测工位ⅱ、将2d检测工位ⅱ上的电池产品搬运至电池厚度检测工位；

8、电池产品检测模组由2d检测模组ⅰ、2d检测模组ⅱ和电池厚度检测模组组成，其中2d检测模组ⅰ通过ccd相机ⅰ的两次拍摄检测电池产品多个表面尺寸参数，2d检测模组ⅱ通过ccd相机ⅱ配合旋转气缸翻转产品检测两侧缝隙宽度，电池厚度检测模组利用相关机械结构和接触式位移传感器检测电池产品的高度参数；

9、搬运模组ⅱ通过横向伺服直线模组与升降气缸ⅲ的协同动作，带动真空吸盘ⅳ进行平移和升降，将电池厚度检测工位上完成检测的电池产品，根据检测结果分别搬运至ok下料线或ng下料线。

10、作为优选，上料模组包括用于人工放置电池产品并对电池产品进行输送的上料输送线、将上料输送线输出端的电池产品转移至输送模组上的转移模组。

11、作为优选，转移模组包括固定在机架上的支撑架ⅰ、固定在支撑架ⅰ上的平推气缸ⅰ、与平推气缸ⅰ活塞杆端部固定连接且配合支撑架ⅰ导向滑动的移动座ⅰ、固定在移动座ⅰ上的下行气缸ⅰ以及固定在下行气缸ⅰ活塞杆端部的真空吸盘ⅰ。

12、作为优选，输送模组用于搬运电池产品依次经过安装于机架上的扫码组件、3d检测模组，输送模组包括固定在机架上的伺服直线模组ⅰ以及设于伺服直线模组ⅰ的移动滑台ⅰ上的仿型工装夹具，伺服直线模组ⅰ动作带动仿型工装夹具移动至上料位或输送位，仿型工装夹具的仿形槽内嵌入安装有真空吸盘ⅱ，机架上固定设有支撑架ⅱ，支撑架ⅱ上设有平推气缸ⅱ，平推气缸ⅱ活塞杆端部设有对准上料位的矫正板，平推气缸ⅱ推动矫正板移动将电池产品推动并精准定位放置在仿型工装夹具内；

13、真空吸盘ⅰ位于上料位的上方，真空吸盘ⅰ安装于仿型工装夹具上方，在下行气缸ⅰ的作用下，真空吸盘ⅰ下移用于吸附固定电池产品，在平推气缸ⅰ的作用下，真空吸盘ⅰ将吸附固定的电池产品从上料输送线的出料端转移至输送模组上料位上的仿型工装夹具内。

14、作为优选，搬运模组ⅰ包括固定在机架顶部的直线导轨ⅰ、固定在直线导轨ⅰ上的横移气缸、设于横移气缸上且与直线导轨ⅰ配合导向滑动的移动滑台ⅱ、固定在移动滑台ⅱ上的升降气缸ⅰ、与升降气缸ⅰ活塞杆端部固定连接的支撑架ⅲ、等距离排列设于支撑架ⅲ上的三组真空吸盘ⅲ。

15、作为优选，2d检测模组ⅰ位于2d检测工位ⅰ上，且2d检测模组ⅰ包括位于2d检测工位ⅰ上的ccd相机ⅰ和固定在机架上且驱动ccd相机ⅰ进行升降的z轴伺服模组，2d检测工位ⅰ上还设有用于放置电池产品且固定在机架上的光学玻璃，ccd相机ⅰ垂向对准于光学玻璃；z轴伺服模组驱动ccd相机ⅰ移动两次拍摄实现电池产品多个表面尺寸的检测。

16、作为优选，2d检测模组ⅱ位于2d检测工位ⅱ上，且2d检测模组ⅱ采用ccd相机ⅱ，检测工位ⅱ还设有用于驱动旋转平台旋转且固定在机架上的旋转气缸，ccd相机ⅱ对准于旋转平台上的电池产品，通过旋转气缸驱动电池产品翻转180°，实现电池产品两侧缝隙宽度的检测。

17、作为优选，电池厚度检测模组位于电池厚度检测工位上，且电池厚度检测模组包括固定设于机架上的支撑架ⅳ、设于支撑架ⅳ上且配合电池产品定位的定位模组、固定在支撑架顶部的升降气缸ⅱ、与升降气缸ⅱ活塞杆端部固定连接且与支撑架ⅳ相配合导向滑动的测高板、设于背离测高板的一侧且沿着支撑架导向滑动的配重块、固定设于支撑架上的导向轮组、连接配重块和测高板且经导向轮组牵引导向的牵引绳以及固定设于支撑架上的接触式位移传感器；

18、定位模组位于电池厚度检测工位上且定位模组包括用于放置电池产品的定位夹槽、固定在支撑架ⅳ上且推动夹板将电池产品装夹定位在定位夹槽内的平推气缸ⅲ；

19、升降气缸ⅱ驱动测高板下降，利用配重块与测高板的重量差使测高板压至电池产品表面，接触式位移传感器通过检测位移量计算电池产品的高度。

20、作为优选，搬运模组ⅱ包括固定在机架上的横向伺服直线模组、固定在横向伺服直线模组的移动滑台上的支撑架ⅴ、固定在支撑架ⅴ上的升降气缸ⅲ、与升降气缸ⅲ活塞杆端部固定连接的真空吸盘ⅳ；

21、通过横向伺服直线模组与升降气缸ⅲ配合动作，带动真空吸盘ⅳ进行平移以及升降。

22、作为优选，ok下料线和ng下料线均固定在机架上，ok下料线用于输送合格产品，ng下料线用于输送不合格产品。

23、与现有技术相比，本实用新型的技术效果和优点是：

24、(1)本实用新型以机架为载体，集成上料模组、扫码组件、多组检测模组及搬运模组，电池经人工上料后，由转移模组、输送模组、搬运模组ⅰ、搬运模组ⅱ依次完成各工位间自动流转，无需人工转运或干预，解决现有技术中多设备分步检测、人工参与度高导致的流程繁琐问题，有效适配大规模量产的高效检测需求。

25、(2)相较于现有单一2d检测或接触式检测设备，本实用新型通过3d检测模组检测电池端子三维参数，2d检测模组ⅰ检测多个表面尺寸，2d检测模组ⅱ配合旋转平台检测两侧缝隙，电池厚度检测模组检测高度参数，覆盖电池关键尺寸的二维、三维检测需求，避免现有技术因检测维度缺失导致的质量隐患，确保电池尺寸参数全方面合规。

26、现有技术中人工检测易受主观因素影响，部分设备因定位不准导致检测偏差，而本实用新型通过仿型工装夹具、矫正板、定位夹槽等结构实现电池精准定位，搬运模组通过气缸与直线模组协同动作保障转运稳定性，各检测模组在固定工位完成检测，减少因位置偏移导致的误差，同时避免接触式检测设备长期使用磨损带来的精度下降问题，提升检测结果可信度。