一种软包锂电池泄漏检测设备的制作方法

1.本实用新型属于电池检测技术领域，具体为一种软包锂电池泄漏检测设备。


背景技术：

2.随着新能源产业的兴起，电池的需求量也日益增大。而传统锂电池测漏通常采用人工从产品外观上判别电池是否有损坏，不仅检测效率慢，且漏检率较高；而传统的软包锂电池泄露检测设备对不同型号的电池进行检测时，需更换该检测设备的至少部分零部件，以满足对不同型号电池泄漏检测要求。
3.如，现有设备在入料拉带的末端设置机械装置，对电池进行位置整定后再由搬运装置搬运到测试位置，这种方式一方面对电池进行位置整定有施加力于电池，有损伤电池风险，另一方面，对生产不同尺寸电池需要对机械结构进行调节或是更换部分零件以达到适合电池外观尺寸目的，这样一来，就会产生人工、时间以及成本的损耗，导致生产成本增加。
4.基于此，急于研发一种新型的适应快速换型需求的软包锂电池泄露检测设备。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种软包锂电池泄漏检测设备，实现了该泄露检测设备的全自动化控制，自动化程度高，能大幅度提高该设备的检测效率、降低工人劳动强度与漏检率；同时，通过无接触视觉定位和机械手定位实现对电池的精准抓取，无需增加多余的机械定位装置，即可实现对待搬运电池的精准定位与抓取，实现一键换型。
6.本实用新型采用以下技术方案：一种软包锂电池泄漏检测设备，其包括机柜，顺次安装在所述机柜上的上料装置、上料扫码搬运装置、合模检测装置、下料搬运装置、以及下料装置；
7.其中，所述上料装置包括皮带输送机构、以及安装在所述皮带输送机构一侧的视觉定位机构，所述皮带输送机构包括安装在所述机柜上的入料机架，以及安装在所述入料机架上的用于输送电池的入料拉带与背光源，所述入料拉带为透光材质，所述背光源位于所述入料拉带的下方；
8.所述视觉定位机构包括安装在所述机柜上的相机机架、以及安装在所述相机机架上的拍照相机，所述拍照相机与所述背光源相对设置。
9.进一步的，所述上料扫码搬运装置包括安装在所述机柜上的扫码机构、上料机器手、以及ng存储盒，所述扫码机构、所述上料机械手与所述ng存储盒均位于所述皮带输送机构末端的外围；
10.所述上料机械手包括第一机器手本体、以及安装在所述第一机器手本体末端的第一吸盘组件，所述第一吸盘组件包括第一吸盘本体、以及垂直设置在所述第一吸盘本体上的若干第一吸嘴。
11.进一步的，所述第一吸盘本体为硅胶铝吸盘。
12.进一步的，所述第一吸盘组件还包括为所述第一吸嘴提供吸附动力的吸附动力源，所述吸附动力源通过气动快插阀门与所述第一吸嘴连接。
13.进一步的，所述合模检测装置包括安装在所述机柜上的合模机架，以及分别安装在所述合模机架上的上测试模体、用于驱动所述上测试模体升降的升降驱动机构、下测试模体与用于驱动所述下测试模体前、后滑移的滑移驱动机构；
14.所述上测试模体位于所述下测试模体的上方，并通过所述升降驱动机构与滑移驱动机构的配合，以传动所述上测试模体与所述下测试模体合模或开模。
15.进一步的，所述合模检测装置还包括安装在所述合模机架上的锁紧机构，所述锁紧机构位于所述上测试模体的上方，以在所述上测试模体与所述下测试模体合模后锁紧模腔。
16.进一步的，所述升降驱动机构包括升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆与所述上测试模体固定连接；所述伸缩杆竖直设置，并与所述上测试模体相垂直。
17.进一步的，所述滑移驱动机构包括分别安装在所述合模机架上的滑移动力件与丝杠滑移模组；所述滑移动力件与所述丝杠滑移模组传动连接，以驱动所述丝杠滑移模组中的滑移台前、后滑移；
18.所述下测试模体固定安装在所述丝杠滑移模组的滑移台上。
19.进一步的，所述下料搬运装置为下料机械手，所述下料机械手包括第二机器手本体、以及安装在所述第二机器手本体末端的第二吸盘组件，所述第二吸盘组件包括第二吸盘本体、以及垂直设置在所述第二吸盘本体上的若干第二吸嘴。
20.进一步的，所述下料装置包括安装在所述机柜上的下料机架、以及安装在所述下料机架上的用于输送电池的出料拉带，且所述下料装置位于所述下料搬运装置的下方。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
22.1)本实用新型的软包锂电池泄漏检测设备，通过上料装置、上料扫码搬运装置、合模检测装置、下料搬运装置、以及下料装置各部分的相配合，实现了该泄露检测设备的全自动化控制，可实现自动装载电池、自动卸载电池，自动化程度高，能大幅度提高该设备的检测效率、降低工人劳动强度与漏检率。同时，在该检测设备中增设视觉定位机构以及为视觉定位机构打光的背光源，通过无接触视觉定位和机械手定位实现对电池的精准抓取，无需增加多余的机械定位装置，即可实现对待搬运电池的精准定位与抓取，实现一键换型。采用视觉定位方式，通过算法能实现对输送线视野范围内的不同尺寸电池的位置定位并准确判断其形状中心位置，并引导机器人按照电池的定位位置从合适位置进行吸取从而完成电池的准确搬运至测试位置。该过程能够自动适应电池外观尺寸变化，变化生产的电池尺寸规格不需要重新设定修改参数，能实现自适应参数变化，从而缩短生产换型的人工参与工作量，也不需要调整或更换机械结构部件，缩短换型时间，节约成本消耗。此外，该设备用于mini聚合物软包锂离子电池pack加工前、后对电池进行泄露检测，适应于电芯&成品电池泄漏测试,使有破孔缺陷的电池本体迅速鼓包，方便识别异常电池。
23.2)该上料机械手使用时，通过第一吸嘴吸取电池，而吸盘本体上设置若干个吸嘴，这些吸嘴可规则设置在吸盘本体上，使用者可依据电池大小选择开启吸嘴的数量，若吸取小电池时，则无需更换吸盘，仅需将多余的吸嘴管路通过气动快插阀门关闭，即可实现快速换型，方便快捷，操作简单。
附图说明
24.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。
25.图1为本实用新型的一种软包锂电池泄漏检测设备实施例示意图；
26.图2为图1皮带输送机构结构示意图；
27.图3为图1中机柜与上料扫码搬运装置结构示意图；
28.图4为图3中a处放大图；
29.图5为图1中合模检测装置结构示意图；
30.图6为图1中下料搬运装置结构示意图；
31.图7为图1中上料装置结构示意图；
32.其中：机柜1；
33.上料装置2、皮带输送机构20、入料机架201、入料拉带202、背光源203、视觉定位机构21、相机机架211、拍照相机212、集尘器22；
34.上料扫码搬运装置3、扫码机构30、上料机器手31、第一机器手本体311、第一吸盘组件312、第一吸盘本体312-1、第一吸嘴312-2、ng存储盒32；
35.合模检测装置4、合模机架40、上测试模体41、限位件411、升降驱动机构42、升降气缸421、伸缩杆421-1、下测试模体43、滑移驱动机构44、滑移动力件441、丝杠滑移模组442、滑移台442-1、锁紧机构45、锁紧气缸451、锁紧件452；
36.下料搬运装置5、第二机器手本体50、第二吸盘组件51、第二吸盘本体511、第二吸嘴512；
37.下料装置6、下料机架60、出料拉带61。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
39.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
40.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
41.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
42.此外，术语“设置”、“连接”、“设有”、“连通”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.下面结合附图1至附图7以及具体实施例，详细论述本实用新型：
45.如图1至7所示，本实用新型中提供一种软包锂电池泄漏检测设备，其包括机柜1，顺次安装在所述机柜1上的上料装置2、上料扫码搬运装置3、合模检测装置4、下料搬运装置5、以及下料装置6；上料装置2用于电池的上料，将电池从该上料装置2的首端输送至该上料装置2的末端；该上料扫码搬运装置3用于对电池扫码以及搬运，该上料扫码搬运装置3位于上料装置2与合模检测装置4之间，并与上料装置2、合模检测装置4相互配合，将上料装置2上扫码合格的电池搬运至合模检测装置4处，扫码不合格的电池搬运至该上料扫码搬运装置3的ng存储盒内，集中回收处理；该合模检测装置4位于上料扫码搬运装置3的旁侧，用于软包锂电池的泄漏检测；该下料搬运装置5用于检测后电池的搬运，并将合模检测装置4内检测合格的电池搬运至下料装置6，由下料装置6完成最后的下料操作。而对于合模检测装置4内检测不合格的电池，可统一回收放置于合模检测装置4旁侧的废料存储盒中。
46.其中，所述上料装置2包括皮带输送机构20、以及安装在所述皮带输送机构20一侧的视觉定位机构21；所述皮带输送机构20用于电池的输送，包括安装在所述机柜1上的入料机架201，以及安装在所述入料机架201上的用于输送电池的入料拉带202与背光源203，所述入料拉带202为透光材质，所述背光源203位于所述入料拉带202的下方，通过背光源203给电池打光。当然，还可在入料机架201上安装感应器，且该感应器位于入料拉带202的末端，用于感应检测电池是否输送到位，本实用新型中对该感应器的型号与安装方式等不做限定，由本领域技术人员依据实际情况设计选择，如本实施例中，感应器设置在入料拉带202的两侧，对射。还可在入料机架201的底部安装集尘器22，该集尘器22位于入料拉带202的下方，用于吸除收集灰尘，确保入料拉带202的透光性。
47.所述视觉定位机构21包括安装在所述机柜1上的相机机架211、以及安装在所述相机机架211上的拍照相机212，所述拍照相机212位于所述背光源203的上方且二者相互配合，实现对上料装置2上输送电池的视觉定位，实现该视觉定位的大致工作原理如下：电池从入料拉带202前端输送至其末端，安装在入料拉带202末端的感应器感应到电池后，入料拉带202停止输送，位于视觉定位机构21中的拍照相机212通过拍照搜寻电池轮廓，并依据搜寻到的电池轮廓判断电池方向，并计算几何中心坐标，将该坐标传输给上料扫码搬运装置3中的上料机器手31，吸取搬运电池；而由于采用独特算法计算出电池的几何中心坐标，从而使得上料扫码搬运装置3能用同样的工具坐标对应不同大小电池，缩短了换型时间(包含编辑视觉轮廓模板，调整设定机器人吸电池位置等)。使用时，该上料装置2具有满料防堆叠功能，将电池放置于入料拉带202上时，有联动效果下，电池随入料拉带202输送，入料拉
带202略微停滞，入料拉带202可透光，电池由位于入料拉带202下方的背光源203为其打光；对应的，安装在入料拉带202末端外围的拍照相机212检测到电池后，启动上料扫码搬运装置3将电池搬运至下一工序。
48.本实用新型的软包锂电池泄漏检测设备的大致工作过程：
49.首先，由上料装置2将电池上料，并输送至与上料扫码搬运装置3相对位置处，由上料扫码搬运装置3将电池从上料装置2的末端扫码、搬运至合模检测装置4内，进行泄漏检测；接着，由下料搬运装置5将检测完成的电池搬运至下料装置6上，进行下料输送。
50.本实用新型的软包锂电池泄漏检测设备，通过上料装置2、上料扫码搬运装置3、合模检测装置4、下料搬运装置5、以及下料装置6各部分的相配合，实现了该泄露检测设备的全自动化控制，可实现自动装载电池、自动卸载电池，自动化程度高，能大幅度提高该设备的检测效率、降低工人劳动强度与漏检率。同时，在该检测设备中增设视觉定位机构21以及为视觉定位机构21打光的背光源203，通过无接触视觉定位和机械手定位实现对电池的精准抓取，无需增加多余的机械定位装置，即可实现对待搬运电池的精准定位与抓取，实现一键换型。采用视觉定位方式，通过算法能实现对输送线视野范围内的不同尺寸电池的位置定位并准确判断其形状中心位置，并引导机器人按照电池的定位位置从合适位置进行吸取从而完成电池的准确搬运至测试位置。该过程能够自动适应电池外观尺寸变化，变化生产的电池尺寸规格不需要重新设定修改参数，能实现自适应参数变化，从而缩短生产换型的人工参与工作量，也不需要调整或更换机械结构部件，缩短换型时间，节约成本消耗。此外，该设备用于mini聚合物软包锂离子电池pack加工前、后对电池进行泄露检测，适应于电芯&成品电池泄漏测试,使有破孔缺陷的电池本体迅速鼓包，方便识别异常电池。
51.进一步的，在本实用新型的一些实施例中对该上料扫码搬运装置3进行了优化设计，如图3、4所示，具体设计方案为：所述上料扫码搬运装置3包括分别安装在所述机柜1上的扫码机构30、上料机器手31、以及ng存储盒32，所述扫码机构30、所述上料机械手31与所述ng存储盒32均位于所述皮带输送机构20末端的外围，且位于上料装置2与合模检测装置4之间，方便对电池的搬运操作。
52.该上料机械手31包括第一机器手本体311、以及安装在所述第一机器手本体311末端的第一吸盘组件312，所述第一吸盘组件312包括第一吸盘本体312-1、以及垂直设置在所述第一吸盘本体312-1上的若干第一吸嘴312-2，通过该第一吸嘴312-2吸取电池，实现对电池的搬运。具体的，所述第一吸盘本体312-1为硅胶铝吸盘，且所述第一吸盘组件312还包括为所述第一吸嘴312-2提供吸附动力的吸附动力源，所述吸附动力源通过气动快插阀门与所述第一吸嘴312-2连接。该上料机械手31使用时，通过第一吸嘴312-2吸取电池，而吸盘本体上设置若干个吸嘴，这些吸嘴可规则设置在吸盘本体上，使用者可依据电池大小选择开启吸嘴的数量，若吸取小电池时，则无需更换吸盘，仅需将多余的吸嘴管路通过气动快插阀门关闭，即可实现快速换型，方便快捷，操作简单。
53.进一步的，在本实用新型的另外一些实施例中对合模检测装置4也进行了优化设计，如图5所示，具体设计方案如下：
54.所述合模检测装置4包括安装在所述机柜1上的合模机架40，以及分别安装在所述合模机架40上的上测试模体41、用于驱动所述上测试模体41升降的升降驱动机构42、下测试模体43与用于驱动所述下测试模体43前、后滑移的滑移驱动机构44。
55.所述上测试模体41位于所述下测试模体43的上方，并通过所述升降驱动机构42与滑移驱动机构44的配合，以传动所述上测试模体41与所述下测试模体43合模或开模。具体的，该升降驱动机构42包括升降气缸421，所述升降气缸421的伸缩杆421-1与所述上测试模体41固定连接；而所述伸缩杆421-1竖直设置，并与所述上测试模体41相垂直，通过升降气缸421伸缩杆421-1的上、下伸缩，带动上测试模体41的上、下升降运动；本实施例中，该升降驱动机构42设置两组，两点起吊该上测试模体41，稳定性好。该滑移驱动机构44包括分别安装在所述合模机架40上的滑移动力件441与丝杠滑移模组442；所述滑移动力件441与所述丝杠滑移模组442传动连接，且所述丝杠滑移模组442沿所述合模机架40从前到后方向设置，以驱动所述丝杠滑移模组442中的滑移台442-1前、后滑移；并对应的将所述下测试模体43固定安装在所述丝杠滑移模组442的滑移台442-1上，通过滑移台442-1的移动，带动该下测试模体43的前、后滑移。需要说明的，本实用新型中该丝杠滑移模组442采用现有技术中的滚珠丝杠式滑移结构即可，当然，本领域技术人员也可依据实际情况，选择其它结构的滑移形式进行替代，如采用皮带式滑移模组等均可。
56.具体的，所述合模检测装置4还包括安装在所述合模机架40上的锁紧机构45，所述锁紧机构45位于所述上测试模体41的上方，以在所述上测试模体41与所述下测试模体43合模后锁紧模腔。本实用新型中对该锁紧机构45的具体结构不做具体限定，如可采用本实施例中的结构设计：在合模机架40上盖板的底部安装有锁紧气缸451，锁紧气缸451的伸缩端安装有锁紧件452；在上测试模体41的上表面设置有与锁紧件452相配合的限位件411，该限位件411的上表面为斜面，且沿靠近锁紧气缸451侧向远离锁紧气缸451侧向上倾斜；对应的，该锁紧件452的下表面也呈倾斜设置，且倾斜方向与限位件411相对设置。在上测试模体41下降到位并与下测试模体43合模后，此时，锁紧气缸451驱动锁紧件452向外伸出，因锁紧件452与限位件411的接触面为斜面，会向下压紧限位件411，进而实现对模腔的锁紧。而本实施例中，该锁紧气缸451设置四组，分别设置在合模机架40上盖板的四角处，从四点对模腔进行锁紧操作。
57.该合模检测装置4的大致工作过程如下：
58.通过上料扫码搬运装置3将扫码合格的电池搬运至该合模检测装置4的下测试模体43内，电池放满后，通过该滑移驱动机构44驱动下测试模体43滑移至上测试模体41的正上方；接着，由升降驱动机构42驱动该上测试模体41下降，实现上测试模体41与下测试模体43的合模；接着，由锁紧机构45进一步锁紧模腔，并开始对模腔内冲正压，实现对软包锂电池的泄漏检测；检测完成后，锁紧机构45复位至初始状态，并通过升降驱动机构42驱动该上测试模体41上升，复位至初始状态；再次，通过滑移驱动机构44驱动下测试模体43移出，方便下一工序的处理。
59.进一步的，下料搬运装置5为下料机械手，所述下料机械手包括第二机器手本体50、以及安装在所述第二机器手本体50末端的第二吸盘组件51，所述第二吸盘组件51包括第二吸盘本体511、以及垂直设置在所述第二吸盘本体511上的若干第二吸嘴512，通过吸嘴实现对电池的搬运，吸盘本体上设置若干个吸嘴，这些吸嘴可规则设置在吸盘本体上，使用者可依据电池大小选择开启吸嘴的数量，若吸取小电池时，则无需更换吸盘，仅需将多余的吸嘴管路通过气动快插阀门关闭，即可实现快速换型，方便快捷，操作简单。
60.进一步的，所述下料装置6包括安装在所述机柜1上的下料机架60、以及安装在所
述下料机架60上的用于输送电池的出料拉带61，且所述下料装置6位于所述下料搬运装置5的下方，方便对电池的搬运；采用出料拉带61实现电池的下料，传输稳定性好。
61.以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。