叠片电池视觉纠偏装置及纠偏方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及的是一种叠片电池视觉纠偏装置及纠偏方法。


背景技术：

2.随着锂电池市场需求量的不断增长，终端应用市场对锂电池品质要求越来越高。与之不相适应的是，当前锂电池事故时有发生，用户要求提高锂电池安全保障的呼声越来越高。这迫使锂电池生产厂商必须确保锂电池产品的安全性。
3.目前，由于叠片电池的极片是正负极片一片片平铺堆叠起来的，角部位置的极片容易变形受损坏，这就要求电池在生产检测过程中，叠片电池在设备上的搬运不能损伤到电池四个角的，尤其是在x-ray检测设备，叠片电池四角发生变形之后，将无法通过x光来照射电池4角得到清晰的图像，从而无法对叠芯极片进行对齐度检测，无法保证电池质量。目前很多x-ray检测设备只是规避了叠片电池在搬运过程中损伤到电池的四个角位，但对检测之前的电池并没有进行纠偏定位，在x-ray检测设备中，x射线对待检测的电池的角位是有位置角度要求。电池摆放位置的偏差，会造成图像分析不准确，从而造成检测结果的误判，无法保障叠片电池检测的安全质量。
4.因此，现有技术还有待改善。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种叠片电池视觉纠偏装置及纠偏方法，旨在解决现有技术中对叠片电池检测之前没有进行纠偏定位调整导致检测结果不准确的技术问题。
6.第一方面，本技术提供了一种叠片电池视觉纠偏装置，包括运输物流线，所述运输物流线上设置有待检测电池，所述视觉纠偏装置还包括：
7.检测物流线、纠偏抓取机械手、纠偏调整装置、视觉检测装置以及x射线检测组件；
8.所述纠偏抓取机械手设置在所述运输物流线和所述检测物流线之间，用于对待检测电池的短边进行定位纠偏调整以及将待检测电池运输到检测物流线；
9.所述纠偏调整装置设置在所述检测物流线下方，所述视觉检测装置设置在所述检测物流线上方，所述纠偏调整装置和所述视觉检测装置用于对待检测电池的长边进行纠偏调整；
10.所述x射线检测组件设置在所述检测物流线的两侧，用于对纠偏调整后的待检测电池进行检测。
11.可选的，所述纠偏抓取机械手包括：
12.第一平移模组；
13.升降模组，所述升降模组与所述第一平移模组滑动连接；
14.以及设置在所述升降模组下方的第一夹取组件和第二夹取组件。
15.可选的，所述第一夹取组件和所述第二夹取组件结构相同，所述第一夹取组件包括：
16.侧推定位气缸；
17.第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别设置在所述侧推定位气缸两侧；
18.其中，所述第一侧板的内侧设置有第一压紧气缸，所述第一侧板的末端设置有第一夹爪，所述第二侧板的内侧设置有第二压紧气缸，所述第二侧板的末端设置有第二夹爪。
19.可选的，所述第一夹取组件还包括：
20.第一缓冲弹簧和第二缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧和所述第二缓冲弹簧分别设置在所述侧推定位气缸的两侧。
21.可选的，所述纠偏调整装置包括：
22.安装座；
23.第二平移模组，所述第二平移模组设置在所述安装座上，并与所述安装座滑动连接；
24.顶升气缸，所述顶升气缸设置在所述第二平移模组上；
25.顶升载台，所述顶升载台设置在所述顶升气缸上。
26.可选的，所述第二平移模组与所述顶升气缸之间还设置有旋转马达。
27.可选的，所述x射线检测组件包括：
28.第一光管发射器和第一平板探测仪，所述第一光管发射器和所述第一平板探测仪分别设置所述检测物流线的两侧。
29.可选的，所述x射线检测组件还包括:
30.第二光管发射器和第二平板探测仪，所述第二光管发射器和所述第二平板探测仪分别设置在所述检测物流线的两侧。
31.可选的，所述第一光管发射器还包括：
32.第一光管xy轴调节模组和第一光管z轴调节模组，所述第一平板探测仪还包括第一平板xy轴调节模组和第一平板z轴调节模组。
33.第二方面，本技术提供了一种叠片电池视觉纠偏方法，所述视觉纠偏方法应用于视觉纠偏装置，所述视觉纠偏装置包括：运输物流线、检测物流线、纠偏抓取机械手、纠偏调整装置、视觉检测装置以及x射线检测组件；所述纠偏抓取机械手设置在所述运输物流线和所述检测物流线之间；所述纠偏调整装置设置在所述检测物流线下方，所述视觉检测装置设置在所述检测物流线上方，所述x射线检测组件设置在所述检测物流线的两侧；所述方法包括如下步骤：
34.s1、待检测电池通过所述运输物流线到达所述运输物流线末端的待取料工位；
35.s2、所述纠偏抓取机械手抓取待检测电池，并对待检测电池y轴方向进行纠偏调整后，将待检测电池运输到检测物流线；其中，所述y轴方向为待检测电池的长边方向；
36.s3、所述检测物流线将待检测电池运输到检测工位后，所述视觉检测装置对待检测电池进行拍照定位后，所述纠偏调整模组对待检测电池的x轴方向进行纠偏调整，其中，所述x轴方向为待检测电池的短边方向；
37.s4、当对待检测电池完成x轴方向的纠偏调整和y轴方向的纠偏调整后，所述x射线
检测组件对纠偏调整后的待检测电池进行检测。
38.有益效果：本发明提供了一种叠片电池视觉纠偏装置及纠偏方法，所述纠偏装置包括运输物流线，所述运输物流线上设置有待检测电池，所述视觉纠偏装置还包括：检测物流线、纠偏抓取机械手、纠偏调整装置、视觉检测装置以及x射线检测组件；所述纠偏抓取机械手设置在所述运输物流线和所述检测物流线之间，用于对待检测电池的短边进行定位纠偏调整以及将待检测电池运输到检测物流线；所述纠偏调整装置设置在所述检测物流线下方，所述视觉检测装置设置在所述检测物流线上方，所述纠偏调整装置和所述视觉检测装置用于对待检测电池的长边进行纠偏调整；所述x射线检测组件设置在所述检测物流线的两侧，用于对纠偏调整后的待检测电池进行检测。在本技术中，在待检测电池进行检测之前，先通过纠偏抓取机械手对待检测电池的进行定位偏调整，保障待检测电池长边的位置角度，即叠片电池的y轴方向；再通过纠偏调整装置和视觉检测装置对待检测电池的x轴方向进行定位纠偏调整；从而能够在叠片电池检测之前进行较为精准的位置角度定位以及纠偏调整。为下一步x射线检测组件对电池检测提供了较佳的检测位置角度，以便得到准确的检测结果，保证叠片电池检测的安全质量。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本技术实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
40.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于说明本技术的技术方案。
41.图1为本技术实施例一种叠片电池视觉纠偏装置的整体结构示意图；
42.图2是本技术实施例纠偏抓取机械手的结构示意图；
43.图3为本技术实施例纠偏调整装置的结构示意图；
44.图4为本技术实施例第一光管发射器的结构示意图；
45.图5为本技术实施例第一平板探测仪的结构示意图；
46.图6为本技术实施例叠片锂电池检测示意图。
47.附图标记：1、第一角位；2、第二角位；3、第三角位；4、第四角位；10、待检测电池；100、运输物流线；200、检测物流线；210、电池载具；300、纠偏抓取机械手；310、第一平移模组；320、升降模组；330、第一夹取组件；331、侧推定位气缸；332、第一侧板；333、第二侧板；334、第一压紧气缸；335、第二压紧气缸；336、第一夹爪；337、第二夹爪；338、第一缓冲弹簧；339、第二缓冲弹簧；340、第二夹取组件；400、纠偏调整装置；410、安装座；420、第二平移模组；430、顶升气缸；440、顶升载台；450、旋转马达；500、视觉检测装置；610、第一光管发射器；611、第一光管xy轴调节模组；612、第一光管z轴调节模组；620、第一平板探测仪；621、第一平板xy轴调节模组；622、第一平板z轴调节模组；630、第二光管发射器；640、第二平板探测仪。
具体实施方式
48.为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用
于限定本技术。
49.在申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、"底”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
51.在申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
52.随着锂电池需求的不断扩大，终端应用市场对锂电池品质要求越来越高。与之不相适应的是，当前锂电池生产企业鱼龙混杂，各种锂电池事故时有发生，现有的叠片锂电池检测市场，终端使用者对电池的安全性越来越重视，迫使锂电池生产厂商必须加大对电池安全性检测技术的投入，由于叠片电池的极片是正负极片一片片平铺堆叠起来的，角部位置的极片容易变形受损坏，这就要求电池在生产检测过程中，叠片电池在设备上的搬运不能损伤到电池四个角的，尤其是在x-ray检测设备，叠片电池四角发生变形之后，将无法通过x光来照射电池4角得到清晰的图像，从而无法对叠芯极片进行对齐度检测，无法保证电池质量。目前很多x-ray检测设备只是规避了叠片电池在搬运过程中损伤到电池的四个角位，但对检测之前的电池并没有进行纠偏定位，在x-ray检测设备中，x射线对待检测的电池的角位是有位置角度要求。电池摆放位置的偏差，会造成图像分析不准确，从而造成检测结果的误判，无法保障叠片电池检测的安全质量。
53.基于此，本技术实施例提供了一种叠片电池视觉纠偏装置，包括运输物流线100，所述运输物流线100上设置有待检测电池，所述视觉纠偏装置还包括：检测物流线200、纠偏抓取机械手300、纠偏调整装置400、视觉检测装置500以及x射线检测组件600；所述纠偏抓取机械手300设置在所述运输物流线100和所述检测物流线200之间，用于对待检测电池的短边进行定位纠偏调整以及将待检测电池运输到检测物流线200；所述纠偏调整装置400设置在所述检测物流线200下方，所述视觉检测装置500设置在所述检测物流线200上方，所述纠偏调整装置400和所述视觉检测装置500用于对待检测电池的长边进行纠偏调整；所述x射线检测组件600设置在所述检测物流线200的两侧，用于对纠偏调整后的待检测电池进行检测。
54.具体的，在本实施例中，叠片电池通常指的是由正负极片交替层叠起来，并呈现为矩形形状的叠片锂电池，为了便于简洁，下文中均将该矩形形状的叠片锂电池简称为电池。
55.如图1所述，运输物流线100上放置有待检测电池10，较佳的，该运输物流线100上均匀设置有多个电池托盘，该待检测电池10设置在电池托盘上。在运输物流线100的末端设
置有待取料工位(图中未示出)，运输物流线100的主要作用是将待检测电池10运输到该待取料工位。
56.如图2所示，纠偏抓取机械手300位于检测物流线200和检测物流线200之间，纠偏抓取机械手300具有两个作用：一是将运输物流线100的待检测电池运输到检测物流线200；二是可以对待检测电池10的y轴方向进行纠偏调整。
57.请继续参见图2，为了实现纠偏抓取机械手300对待检测电池10的运输以及定位纠偏调整，在一种较佳的实施方式中，纠偏抓取机械手300包括：第一平移模组310；升降模组320，所述升降模组320与所述第一平移模组310滑动连接；以及设置在所述升降模组320下方的第一夹取组件330和第二夹取组件340。第一夹取组件330和第二夹取组件340用于夹取待检测电池10的长边，保障待检测电池10长边的位置角度，升降模组320用于带动第一夹取组件330和第二夹取组件340上升或下降，从而带动待检测电池10上升或下降，第一平移模组310用于带动升降模组320、第一夹取组件330以及第二夹取组件340运动，从而带动待检测电池10从运输物流线100移动到检测物流线200的电池载具210上。
58.值得注意的是，本技术实施例中的纠偏抓取机械手300用于对待检测电池进行位置角度的纠偏调整，以及用于对待检测电池进行搬运，本实施例仅展示了其一种实施方式，并不作为对其的限定，本领域技术人员亦可通过其他方式来实现相同的作用和目的，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
59.具体的，位于待取料工位上方的纠偏抓取机械手300，通过升降模组320带动第一夹取组件330和第二夹取组件340下降到预定位置后复位，然后第一夹取组件330和第二夹取组件340夹取待检测电池的长边两侧，保障待检测电池长边的位置角度，完成y轴方向的定位纠偏调整，之后通过第一平移模组310带动带动升降模组320、第一夹取组件330以及第二夹取组件340运动待物流检测线的上方，此时升降模组320再次带动第一夹取组件330和第二夹取组件340下降，从而将动待检测电池运输到物流检测线上。
60.在一种较佳的实施方式中，如图2所示，所述第一夹取组件330和所述第二夹取组件340结构相同，所述第一夹取组件330包括：侧推定位气缸331；第一侧板332和第二侧板333，所述第一侧板332和所述第二侧板333分别设置在所述侧推定位气缸331两侧；其中，所述第一侧板332的内侧设置有第一压紧气缸334，所述第一侧板332的末端设置有第一夹爪336，所述第二侧板333的内侧设置有第二压紧气缸335，所述第二侧板333的末端设置有第二夹爪337。由于第二夹取组件340和第一夹取组件330结构相同，在此不再重复赘述。
61.具体的，在第一夹取组件330和第二夹取组件340共同夹取待检测电池，在抓取待检测电池时，通过第一夹取组件330和第二夹取组件340上侧推定位气缸331的活动，带动第一夹爪336、第二夹爪337以及第三夹爪、第四夹爪(第三夹爪和第四夹爪位于第二夹取组件340上)侧推待检测电池的长边两侧，进行预定位扶正之后，第一夹爪336、第二夹爪337、第三夹爪、第四夹爪兜住压紧待检测电池，从而完成待检测电池的y轴方向定位。
62.值得注意的是，第一夹爪336、第二夹爪337、第三夹爪、第四夹爪在抓取待检测电池过程中，均位于远离电池四角位置，这样可以避免对待检测电池的损伤。
63.在一种较佳的实施方式中，如图2所示，所述第一夹取组件330还包括：第一缓冲弹簧338和第二缓冲弹簧339，所述第一缓冲弹簧338和所述第二缓冲弹簧339分别设置在所述侧推定位气缸331的两侧。
64.具体的，通过第一缓冲弹簧338和第二缓冲弹簧339的设置，可以避免侧推气缸速度过快造成夹爪抓取待检测电池过程中对电池的损坏。
65.如图1所示，检测物流线200一般设置在在运输物流线100的末端(靠近待取料工位处)，以便能够通过纠偏抓取机械手300快速的将待检测电池从运输物流线100运送到检测物流线200上。较佳实施例中，检测物流线200与运输物流线100可以相互垂直设置但不限于此，本领域技术人员可以根据实际需求进行设定。
66.具体的，当待检测电池运输到检测物流线200上后，由检测物流线200将该待检测电池运输到检测工位(位于纠偏调整装置400的正上方)。
67.纠偏调整装置400位于检测物流线200的下方，视觉检测装置500位于检测物流线200的上方，具体的，当待检测电池运输到检测工位后，纠偏调整装置400位于待检测电池的正下方，视觉检测装置500位于待检测电池的正上方，视觉检测装置500对待检测电池进行拍照定位后，纠偏调整装置400根据该拍照定位结构对电池的x轴方向进行定位纠偏调整。
68.在一种较佳的实施方式中，如图3所示，视觉检测装置500为ccd视觉检测装置500，纠偏调整装置400包括安装座410；第二平移模组420，所述第二平移模组420设置在所述安装座410上，并与所述安装座410滑动连接；顶升气缸430，所述顶升气缸430设置在所述第二平移模组420上；顶升载台440，所述顶升载台440设置在所述顶升气缸430上。
69.具体的，待检测电池位于电池载具210上，当待检测电池通过检测物流线200运输到检测工位后，待检测电池下方的顶升气缸430上升，顶升载台440带动电池载具210和待检测电池上升后，布置的检测工位上方的ccd视觉检测装置500对待检测电池进行拍照定位后，第二平移模组420根据该拍照定位结果进行移动，从而带动待检测电池进行移动，完成对电池的x轴方向的定位调整。
70.在上述实施方式的基础上，在第二平移模组420和顶升气缸430之间还设置有旋转马达450，从而通过旋转马达450，可以带动待检测电池实现0-360度的旋转。
71.在本技术实施例中，在将待检测电池从运输物流线100上搬运至检测物流线200上的过程中，通过第一夹爪336、第二夹爪337、第三夹爪以及第四夹爪对待检测电池进行侧推定位，保障电池长边的位置角度，完成y轴方向的定位纠偏调整，在检测工位，利用ccd视觉定位，通过第二平移模组420进行电池x轴方向的调节，从而做到不损伤叠片电池四个角，并进行较为精准的定位，再通过x射线检测组件600对待检测电池进行检测，即可得到准确的检测结果，从而保障电池检测的安全质量。
72.下面将通过具体实施例详细阐述本技术中的x射线检测组件600的具体结构以及对待检测电池进行检测的具体过程：
73.如图4和图5所示，所述x射线检测组件600包括：第一光管发射器610和第一平板探测仪620，所述第一光管发射器610和所述第一平板探测仪620分别设置所述检测物流线200的两侧；具体的，用于对检测工位上的待检测电池进行四角检测。
74.在检测过程中，先通过第一光管发射器610和第一平板探测仪620对电池的第一角位1进行检测，然后通过旋转马达450带动电池旋转，使得第一光管发射器610和第一平板探测仪620依次完成对叠片锂电池第二角位2、第三角位3以及第四角位4的检测。
75.请参照图1和图6，在上述实施方式的基础上，为了更加快速、精准的完成叠片锂电池四个角度的检测，所述x射线检测组件600还包括：第二光管发射器630和第二平板探测仪
640，第二光管发射器630的结构和第一光管发射器610的结构相同，第二平板探测仪640的结构和第二平板探测仪640的结构相同，所述第二光管发射器630和所述第二平板探测仪640分别设置在所述检测物流线200的两侧；所述第一光管发射器610和所述第一平板探测仪620、以及所述第二光管发射器630和所述第二平板探测仪640用于对检测工位上的电池的四个角位进行检测。通过第一光管发射器610和第一平板探测仪620；以及第二光管发射器630和第二平板探测仪640可以一次完成电池两个角位的检测，从而加快电池四个角位的检测效率。
76.如图4和图5所示，所述第一光管发射器610还包括第一光管xy轴调节模组611和第一光管z轴调节模组612，所述第一平板探测仪620还包括第一平板xy轴调节模组621和第一平板z轴调节模组622。由于第二光管发射器630的结构和第一光管发射器610的结构相同，第二平板探测仪640的结构和第二平板探测仪640的结构相同，在此不再赘述。
77.在一个较佳实施例中，先通过第一光管发射器610和第一平板探测仪620检测第一角位1，第二光管发射器630和第二平板探测仪640检测第二角位2；当完成第一角位1和第二角位2的检测后，再通过旋转马达450旋转180度，从而带动电池旋转180度，此时电池的第三角位3位于原第一角位1的位置，第四角位4位于原第二角位2的位置，继而通过第一光管发射器610和第一平板探测仪620完成第三角位3的检测，第三光管发射器和第三平板探测仪完成第四角位4的检测。
78.本技术实施例由于设置了两套光管发射器和平板探测仪用于叠片锂电池角位的检测，因此，可以一次性完成两个叠片锂电池角位的检测，可加快检测效率。
79.值得注意的是，在另外的实施例中，本领域技术人员也可以设置四组光管发射器和平板探测仪，这样可以一次性完成四个角位的检测；另外，当设置有两组光管发射器和平板探测仪且只需要对待检测电池的两个角位进行检测时，或者设置有四组光管发射器和平板探测仪时，纠偏调整装置400可以不设置有旋转马达450。
80.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种叠片电池视觉纠偏方法，所述视觉纠偏方法应用于上述任意技术方案中的视觉纠偏装置，所述视觉纠偏装置包括：运输物流线100、检测物流线200、纠偏抓取机械手300、纠偏调整装置400、视觉检测装置500以及x射线检测组件600；所述纠偏抓取机械手300设置在所述运输物流线100和所述检测物流线200之间；所述纠偏调整装置400设置在所述检测物流线200下方，所述视觉检测装置500设置在所述检测物流线200上方，所述x射线检测组件600设置在所述检测物流线200的两侧；所述方法包括如下步骤：
81.s1、待检测电池通过所述运输物流线100到达所述运输物流线100末端的待取料工位；
82.s2、所述纠偏抓取机械手300抓取待检测电池，并对待检测电池y轴方向进行纠偏调整后，将待检测电池运输到检测物流线200；其中，所述y轴方向为待检测电池的短边方向；
83.s3、所述检测物流线200将待检测电池运输到检测工位后，所述视觉检测装置500对待检测电池进行拍照定位后，所述纠偏调整模组对待检测电池的x轴方向进行纠偏调整，其中，所述x轴方向为待检测电池的长边方向；
84.s4、当对待检测电池完成x轴方向的纠偏调整和y轴方向的纠偏调整后，所述x射线
检测组件600对纠偏调整后的待检测电池进行检测。
85.本技术实施例利用机械加视觉的定位方式，能够在电池检测之前进行较为精准的位置角度定位以及纠偏调整，为下一步电池极片的对齐度检测提供了较佳的检测位置角度。
86.综上所述，本技术实施例提供了一种叠片电池视觉纠偏装置及纠偏方法，所述纠偏装置包括运输物流线，所述运输物流线上设置有待检测电池，所述视觉纠偏装置还包括：检测物流线、纠偏抓取机械手、纠偏调整装置、视觉检测装置以及x射线检测组件；所述纠偏抓取机械手设置在所述运输物流线和所述检测物流线之间，用于对待检测电池的短边进行定位纠偏调整以及将待检测电池运输到检测物流线；所述纠偏调整装置设置在所述检测物流线下方，所述视觉检测装置设置在所述检测物流线上方，所述纠偏调整装置和所述视觉检测装置用于对待检测电池的长边进行纠偏调整；所述x射线检测组件设置在所述检测物流线的两侧，用于对纠偏调整后的待检测电池进行检测。在本技术中，在待检测电池进行检测之前，先通过纠偏抓取机械手对待检测电池的进行定位偏调整，保障待检测电池长边的位置角度，完成y轴方向的定位纠偏调整；再通过纠偏调整装置和视觉检测装置对待检测电池的x轴方向进行定位纠偏调整；从而能够在叠片电池检测之前进行较为精准的位置角度定位以及纠偏调整。为下一步x射线检测组件对电池检测提供了较佳的检测位置角度，以便得到准确的检测结果，保证叠片电池检测的安全质量。
87.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。