一种锂电池电芯外观检测装置的制作方法

1.本发明涉及电池检测设备技术领域，特别涉及一种锂电池电芯外观检测装置。


背景技术：

2.在现有技术中，在锂电池检测环节中，大多数工序均是采用人工检测，由于人工检测是主观性的活动，存在检测人员的个体差异和环境差异等，常常给电池外观检测结果带来较大的不确定性，电池的良品率无法得到有效的保证，同时员工众多增加了企业的生产成本，且在人工取放的过程中，也容易对电池造成损伤或污染，某些电池生产过程中表面存在一定的残留污染物如果不进行清理也会导致检测结果的偏差。
3.现有技术公开号为cn211505249u的中国实用新型专利，提供了一种锂电池电芯的外观检测设备，这个设备利用第一图像采集组件进行正面图像采集，通过物料翻转模块可对电池的翻转，并通过第二图像采集组件对电池反面进行图像采集，最终传送到电脑通过软件进行比对检测，保证了电池的良品率，此装置可一次性对电池正反两面进行检测，提高了检测的效率和质量。
4.但是，现有技术中通过翻面的视觉检测无法检测出存在的细微凹陷，视觉的优势在于色差，形态差异性区分，对于细微凹陷检测结果并不灵敏，故需要对其进行改善，而检测需要对电池进行多位置拍照，仅仅翻面难以做到更为全面的视觉外观检测，会遗漏边角不可见部分，故需要一种锂电池电芯外观检测装置。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种锂电池电芯外观检测装置，包括送料机构、检测机构，还包括支撑机构、固定机构，所述支撑机构包括支撑架、上料筒，上料筒固定安装在支撑架中部，上料筒上对称设置有两组夹紧机构，送料机构共有两组，两组送料机构对称纵向滑动安装在上料筒上，两组送料机构驱动夹紧机构闭合固定锂电池电芯；支撑架第一端设置有矩形槽，矩形槽内滑动安装有输送机构，固定机构转动安装在输送机构上，支撑架第二端设置有滑轨架，检测机构滑动安装在滑轨架上，支撑架第二端设置有转动机构，支撑架下方设置有传动机构，传动机构驱动输送机构向检测机构移动，传动机构通过转动机构驱动固定机构转动，所述检测机构包括检测架、弧型架，检测架滑动安装在滑轨架上，弧型架有多个，弧型架转动安装在检测架上，检测架与第一组送料机构之间设置有驱动机构。
6.进一步的，所述夹紧机构包括夹具、夹紧杆，夹具设置在上料筒内部，夹具固定安装在夹紧杆第一端，夹紧杆横向滑动安装在上料筒上，夹紧杆第二端和上料筒之间设置有夹紧弹簧，夹紧弹簧滑动安装在夹紧杆上。两组夹具相向滑动，夹紧杆在上料筒上滑动，夹紧弹簧压缩，两组夹具固定待检测的锂电池电芯。
7.进一步的，所述送料机构包括送料板、送料弧板，上料筒底部设置有四组滑杆，送料板两端分别滑动安装在两组滑杆上，两组送料板底部固定安装，每组夹具的两端分别滑
动安装在两组送料板上，送料弧板有两组，两组送料弧板对称固定安装在送料板底部。送料板在滑杆上滑动时，夹具的两端在两组送料板上滑动，送料板带动两组夹具相向运动或相背运动。
8.进一步的，所述输送机构包括输送架、输送杆，输送架下方滑动安装在矩形槽上，输送架上设置有输送滑块、输送滑杆，支撑架上设置有圆盘架，输送滑杆滑动安装在圆盘架的耳槽上，输送杆固定安装在输送架上，输送杆滑动安装在圆盘架中部，输送杆与圆盘架同轴心。输送架在矩形槽上滑动时，带动输送滑杆在耳槽上滑动，输送架带动输送杆在圆盘架上滑动。
9.进一步的，所述两组送料弧板顶部之间的距离大于锂电池电芯的半径，两组送料弧板底部之间的距离小于锂电池电芯的半径，输送杆的半径小于两组送料弧板底部之间的距离。保证两组夹具松开锂电池电芯后，锂电池电芯落入送料弧板中，并且，输送杆处于两组送料弧板之间时，送料板可以向上移动。
10.进一步的，所述传动机构包括气缸、连接板，气缸固定安装在支撑架下方，连接板固定安装在气缸的活动端，连接板上固定安装有驱动杆，输送滑块滑动安装在驱动杆上，输送滑块与连接板之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧第一端固定安装在连接板上，压缩弹簧第二端固定安装在输送滑块上。气缸伸长或缩短，带动连接板移动，连接板带动驱动杆、触发杆移动，当输送滑块与矩形槽第一端接触时，压缩弹簧压缩，连接板继续移动。
11.进一步的，所述固定机构包括齿轮、固定夹，齿轮转动安装在输送杆端部，固定夹固定安装在齿轮上，输送杆与齿轮同轴心，固定夹与齿轮同轴心。输送杆移动时带动固定机构移动，齿轮转动时带动固定夹转动，固定夹固定待检测电池，固定夹带动待检测锂电池电芯转动。
12.进一步的，所述转动机构包括v型杆、齿条，v型杆横向滑动安装在支撑架第二端下方，连接板上设置有触发杆，v型杆与触发杆共直线，v型杆第一端与支撑架第二端之间设置有复位弹簧，v型杆上设置有斜槽，齿条纵向滑动安装在支撑架上，齿条底部设置有连动销，连动销滑动安装在斜槽上，齿条与齿轮啮合。触发杆推动v型杆向复位弹簧移动时，复位弹簧压缩，在斜槽的作用下，斜槽推动连动销向上移动，连动销带动齿条向上移动，齿条驱动齿轮转动。
13.进一步的，所述检测架包括支架、支杆，支架滑动安装在滑轨架上，支杆固定安装在支架上，支架上固定安装有检测杆，弧型架第一端转动安装在支杆上，弧型架第二端设置有圆孔，检测杆设置在圆孔内部，圆孔半径大于检测杆的半径。检测锂电池电芯外观时，锂电池与弧型架同轴心，固定机构带动锂电池电芯转动，锂电池电芯外部不光滑或不平整时，电芯上的凸起或凹陷使圆孔在检测杆上起伏，从而检测出外观有问题的锂电池电芯。
14.进一步的，所述驱动机构包括检测连杆、送料连杆，支撑架上设置有电机架，电机架上转动安装有驱动齿轮，驱动齿轮上设置有两组驱动销，检测连杆第一端转动安装在第一个驱动销上，检测连杆第二端滑动安装在检测架上，送料连杆第一端转动安装在第二个驱动销上，送料连杆第二端转动安装在第一组送料板的圆柱销上。送料连杆转动时带动检测连杆和送料连杆摆动，驱动齿轮通过送料连杆驱动第一组送料机构在上料筒上纵向滑动，第一组送料机构带动第二组送料机构同时移动，驱动齿轮通过检测连杆驱动检测架在滑轨架上纵向滑动。
15.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的夹紧机构，使锂电池电芯有顺序的落入送料机构中；（2）本发明设置的送料机构，在实现为固定机构送料的同时，辅助夹紧机构夹紧，机构配合紧密；（3）本发明设置的驱动机构，使送料机构和检测机构同时运动，实现检测的同时上料，自动化程度较高，构思巧妙；（4）本发明设置的输送机构和转动机构，利用传动机构使输送机构和转动机构有序的启动，在检测时可对锂电池电芯进行全方位检测；（5）本发明设置的检测机构，将锂电池电芯外观的平整度，由弧型架的摆动显示出来，检测结果准确。
附图说明
16.图1为本发明整体结构的示意图。
17.图2为本发明第一视角的示意图。
18.图3为本发明第二视角的示意图。
19.图4为本发明夹紧机构和送料机构的示意图。
20.图5为图1中a部分的局部放大图。
21.图6为图1中b部分的局部放大图。
22.图7为图1中c部分的局部放大图。
23.图8为图2中d部分的局部放大图。
24.图9为图3中e部分的局部放大图。
25.附图标号：1-支撑机构；101-支撑架；102-上料筒；103-电机架；104-滑轨架；105-漏料架；106-圆盘架；107-监测相机；10101-矩形槽；10201-滑杆；10401-限位槽；10601-耳槽；2-夹紧机构；201-夹具；202-夹紧弹簧；203-夹紧杆；20101-圆柱杆；3-送料机构；301-送料板；302-送料弧板；30101-夹紧槽；30102-圆柱销；4-输送机构；401-输送架；402-输送杆；40101-输送滑块；40102-输送滑杆；5-驱动机构；501-驱动齿轮；502-主动齿轮；503-检测连杆；504-送料连杆；505-电机；50101-驱动销；50301-滑槽；6-传动机构；601-气缸；602-连接板；603-压缩弹簧；60201-驱动杆；60202-触发杆；7-固定机构；701-齿轮；702-固定夹；8-转动机构；801-v型杆；802-齿条；803-复位弹簧；80101-斜槽；80201-连动销；9-检测机构；901-检测架；902-弧型架；90101-支架；90102-支杆；90103-检测杆；90201-圆孔；901011-限位销。
具体实施方式
26.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
27.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示的一种锂电池电芯外观检测装置，包括送料机构3、检测机构9，还包括支撑机构1、固定机构7，支撑机构1包括支撑架101、上料筒102，上料筒102固定安装在支撑架101中部，上料筒102上对称设置有两组夹紧机构2，送料机构3共有两组，两组送料机构3对称纵向滑动安装在上料筒102上，两组送料
机构3驱动夹紧机构2闭合固定锂电池电芯；支撑架101第一端设置有矩形槽10101，矩形槽10101内滑动安装有输送机构4，固定机构7转动安装在输送机构4上，支撑架101第二端设置有滑轨架104，检测机构9滑动安装在滑轨架104上，支撑架101第二端设置有转动机构8，支撑架101下方设置有传动机构6，传动机构6驱动输送机构4向检测机构9移动，传动机构6通过转动机构8驱动固定机构7转动，检测机构9包括检测架901、弧型架902，检测架901滑动安装在滑轨架104上，弧型架902有多个，弧型架902转动安装在检测架901上，检测架901与第一组送料机构3之间设置有驱动机构5。
29.如图2、图4、图7、图8所示，支撑机构1，支撑架101第一端设置有矩形槽10101，上料筒102固定安装在支撑架101中部，上料筒102外形为上下开口的立方体结构，共有四个侧面，夹紧机构2和送料机构3分别设置在上料筒102相邻的两个面上，上料筒102底部设置有四组滑杆10201；支撑架101第二端设置有电机架103、滑轨架104，滑轨架104上设置有限位槽10401，支撑架101中部设置有漏料架105，漏料架105的半径大于锂电池电芯的半径，支撑架101下方设置有收集箱，使检测完毕后的锂电池电芯，落入收集箱；支撑架101上设置有圆盘架106，圆盘架106上设置有耳槽10601。
30.如图2、图4所示，夹紧机构2共有两组，两组夹紧机构2对称横向滑动安装在上料筒102上，夹具201设置在上料筒102内部，夹具201固定安装在夹紧杆203第一端，夹紧杆203横向滑动安装在上料筒102上，夹紧杆203第二端和上料筒102之间设置有夹紧弹簧202，夹紧弹簧202滑动安装在夹紧杆203上；两组夹具201相向滑动，夹紧杆203在上料筒102上滑动，夹紧弹簧202压缩，两组夹具201固定待检测的锂电池电芯，夹具201的两端设置有圆柱杆20101。
31.如图4所示，送料机构3共有两组，两组送料机构3对称纵向滑动安装在上料筒102上，送料板301两端分别滑动安装在两组滑杆10201上，两组送料板301底部固定安装，每组夹具201的两端分别滑动安装在两组送料板301上，送料板301上对称设置有两条夹紧槽30101，第一组夹具201两端的圆柱杆20101滑动安装在两组送料板301的第一条夹紧槽30101上，第二组夹具201两端的圆柱杆20101滑动安装在两组送料板301的第二条夹紧槽30101上，送料板301在滑杆10201上滑动时，夹具201两端的圆柱杆20101在两组送料板301上滑动，送料板301带动两组夹具201相向运动或相背运动，从而使两组夹紧机构2夹紧或松开锂电池电芯，送料弧板302有两组，两组送料弧板302对称固定安装在送料板301底部；两组送料弧板302顶部之间的距离大于锂电池电芯的半径，两组送料弧板302底部之间的距离小于锂电池电芯的半径，保证两组夹具201松开锂电池电芯后，锂电池电芯落入送料弧板302中。
32.如图2、图3、图7所示，输送机构4滑动安装在矩形槽10101内，输送架401下方滑动安装在矩形槽10101上，输送架401上设置有输送滑块40101、输送滑杆40102，圆盘架106上设置有耳槽10601，输送滑杆40102滑动安装在耳槽10601上，输送架401在矩形槽10101上滑动时，带动输送滑杆40102在耳槽10601上滑动；输送杆402固定安装在输送架401上，输送杆402滑动安装在圆盘架106中部，输送杆402与圆盘架106同轴心，输送架401带动输送杆402在圆盘架106上滑动。
33.如图6所示，固定机构7转动安装在输送杆402上，输送杆402移动时带动固定机构7移动，齿轮701转动安装在输送杆402端部，固定夹702固定安装在齿轮701上，输送杆402与
齿轮701同轴心，固定夹702与齿轮701同轴心；齿轮701转动时带动固定夹702转动，固定夹702固定待检测锂电池电芯，固定夹702带动待检测锂电池电芯转动。
34.如图3、图7所示，传动机构6设置在支撑架101第一端下方，气缸601固定安装在支撑架101下方，连接板602固定安装在气缸601的活动端，气缸601伸长或缩短，带动连接板602移动，连接板602上固定安装有驱动杆60201、触发杆60202，输送滑块40101滑动安装在驱动杆60201上，压缩弹簧603设置在输送滑块40101与连接板602之间，压缩弹簧603第一端固定安装在连接板602上，压缩弹簧603第二端固定安装在输送滑块40101上，连接板602带动驱动杆60201、触发杆60202移动，连接板602通过压缩弹簧603带动输送机构4移动，当输送滑块40101与矩形槽10101第一端接触时，压缩弹簧603压缩，连接板602继续移动，输送机构4停止移动。
35.如图3、图9所示，转动机构8设置在支撑架101第二端，v型杆801横向滑动安装在下方，连接板602上设置有触发杆60202，v型杆801与触发杆60202共直线，触发杆60202与v型杆801接触时，触发杆60202推动v型杆801向支撑架101第二端移动；v型杆801第一端与支撑架101第二端之间设置有复位弹簧803，复位弹簧803第一端固定安装在v型杆801第一端，复位弹簧803第二端固定安装在支撑架101第二端，触发杆60202推动v型杆801向复位弹簧803移动时，复位弹簧803压缩；v型杆801上设置有斜槽80101，齿条802纵向滑动安装在支撑架101上，齿条802底部设置有连动销80201，连动销80201滑动安装在斜槽80101上，在斜槽80101的作用下，斜槽80101推动连动销80201向上移动，连动销80201带动齿条802向上移动，齿条802与齿轮701啮合，齿条802移动时驱动齿轮501转动。
36.如图5、图8所示，检测机构9设置在支撑架101第二端，检测机构9滑动安装在滑轨架104上，检测架901滑动安装在滑轨架104上，检测架901包括支架90101、支杆90102、检测杆90103，滑轨架104上设置有限位槽10401，支架90101滑动安装在滑轨架104上，支架90101上设置有限位销901011，限位销901011滑动安装在限位槽10401上，限位槽10401限制检测架901的位移；支杆90102固定安装在支架90101上，检测杆90103固定安装在支架90101上，弧型架902第一端转动安装在支杆90102上，弧型架902第二端设置有圆孔90201，检测杆90103设置在圆孔90201内部，圆孔90201半径大于检测杆90103的半径；检测锂电池电芯外观时，锂电池与弧型架902同轴心，固定机构7带动锂电池电芯转动，弧型架902对锂电池电芯的外观进行检测；锂电池电芯外部不光滑或不平整时，电芯上的凸起或凹陷使圆孔90201在检测杆90103上起伏；支撑架101第二端设置有两组监测相机107，两组监测相机107辅助观察圆孔90201的起伏，显示外观有问题的锂电池电芯。
37.如图2、图5所示，驱动机构5设置在检测架901和第一组送料板301之间，驱动机构5安装在电机架103上，驱动齿轮501固安安装在电机架103第一面，主动齿轮502转动安装在电机架103第一面，驱动齿轮501与主动齿轮502啮合；电机505固定安装在电机架103的第二面，主动齿轮502与驱动齿轮501的输出轴固定安装，电机505带动主动齿轮502转动，主动齿轮502带动驱动齿轮501转动，驱动齿轮501上设置有两组驱动销50101，检测连杆503第一端转动安装在第一个驱动销50101上，检测连杆503第二端设置有滑槽50301，限位销901011滑动安装在滑槽50301上，送料连杆504第一端转动安装在第二个驱动销50101上，送料连杆504第二端转动安装在第一组送料板301的圆柱销30102上。送料连杆504转动时带动检测连杆503和送料连杆504摆动，驱动齿轮501通过送料连杆504驱动第一组送料机构3在上料筒
102上纵向滑动，第一组送料机构3带动第二组送料机构3同时移动，驱动齿轮501通过检测连杆503驱动检测架901在滑轨架104上纵向滑动，滑槽50301为检测机构9的检测提供时间。
38.工作原理：输送机构4的初始位置在矩形槽10101第二端，气缸601处于伸长状态，将待检测的锂电池电芯放入上料筒102中，启动电机505，电机505正向转动，带动主动齿轮502转动，主动齿轮502带动驱动齿轮501转动，驱动齿轮501带动检测连杆503和送料连杆504摆动，送料连杆504驱动第一组送料机构3在上料筒102上向下移动，两组夹具201相向滑动，夹紧杆203在上料筒102上滑动，夹紧弹簧202压缩，两组夹具201固定第一个锂电池电芯。
39.此时使电机505反向转动，驱动齿轮501通过送料连杆504带动两组送料机构3向上滑动，两组夹具201松开第一个锂电池电芯，第一个锂电池电芯落入送料弧板302中，再使电机505正向转动，送料连杆504驱动第一组送料机构3在上料筒102上向下移动，两组夹紧机构2固定第二个锂电池电芯，两组送料弧板302带动第一个锂电池电芯向下移动至最低点。
40.同时启动传动机构6，传动机构6收缩，带动连接板602向矩形槽10101第一端滑动，连接板602带动输送机构4向上料筒102滑动，输送架401在矩形槽10101上滑动时，带动输送滑杆40102在耳槽10601上滑动，输送架401带动输送杆402在圆盘架106上滑动，输送杆402带动固定机构7向上料筒102滑动，当两组送料弧板302带动第一个锂电池电芯向下移动至最低点时，固定机构7移动至第一个锂电池电芯处，固定夹702与第一个锂电池电芯同轴心，传动机构6通过输送机构4带动固定机构7继续移动，固定夹702固定第一个锂电池电芯，传动机构6继续收缩，固定机构7带动第一个锂电池电芯向检测机构9移动。
41.当第一个锂电池电芯移动至弧型架902下方时，此时电机505反向转动，两组送料机构3在上料筒102上向上移动，两组夹具201松开第二个锂电池电芯，第二个锂电池电芯落入送料弧板302中，此过程中，检测连杆503通过滑槽50301和限位销901011带动检测架901向滑动，直至圆孔90201与检测杆90103同轴心，圆孔90201与第一个锂电池电芯接触，检测架901停止滑动，电机505继续反向转动，驱动齿轮501带动检测连杆503摆动，限位销901011在滑槽50301中滑动，为检测锂电池电芯外观提供时间。
42.圆孔90201与第一个锂电池电芯接触时，输送滑块40101与矩形槽10101第一端接触，压缩弹簧603压缩，输送架401停止移动，触发杆60202与v型杆801接触，触发杆60202推动v型杆801向支撑架101第二端移动，复位弹簧803压缩，在斜槽80101的作用下，斜槽80101推动连动销80201向上移动，连动销80201带动齿条802向上移动，齿条802移动时驱动齿轮501转动，齿轮701带动固定夹702转动，固定夹702带动第一个锂电池电芯转动，使弧型架902对第一个锂电池电芯进行检测，锂电池电芯外部不光滑或不平整时，电芯上的凸起或凹陷使圆孔90201在检测杆90103上起伏；两组监测相机107辅助观察圆孔90201的起伏，显示外观有问题的锂电池电芯。
43.检测完毕后，气缸601伸长，复位弹簧803伸长，压缩弹簧603伸长，v型杆801带动齿条802向下移动，齿条802移动时驱动齿轮501转动，连接板602通过输送机构4和固定机构7带动第一个锂电池电芯向漏料架105移动，直至第一个锂电池电芯移动至漏料架105处，固定夹702断开对第一个锂电池电芯的固定，第一个锂电池电芯从漏料架105落入收集箱中，直至气缸601恢复初始位置，启动电机505，电机505正向转动，送料连杆504驱动第一组送料机构3在上料筒102上向下移动，两组夹紧机构2固定第三个锂电池电芯，两组送料弧板302
带动第二个锂电池电芯向下移动至最低点，重复上述操作，对第二个锂电池电芯进行外观检测。
44.本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。