电池尺寸检测机构的制作方法

1.本发明涉及电池生产制造技术领域，特别是涉及一种电池尺寸检测机构。


背景技术：

2.在电池生产制造过程中，需要进行电池的尺寸检测，其中包括电池直径及厚度的检测，电池的直径及厚度是否超出所设定的标准值，对电池最终的使用有很大的影响，故而，对电池尺寸检测精度有较高的要求。现有的电池直径厚度检测方式多为半自动化，例如，采用带有通规结构的装置进行直径测量，或者采用测厚夹具进行厚度测量，这些尺寸检测装置往往检测精度低，检测耗时长，且需要设置两个工位分别依次进行直径检测以及厚度检测，故而导致检测效率低下。
3.所以，如何设计一种能够实现电池直径及厚度的全自动化检测，且检测精度高，检测效率高的电池尺寸检测机构，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中至少一个不足之处，提供一种能够实现电池直径及厚度的全自动化检测，且检测精度高，检测效率高的电池尺寸检测机构。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种电池尺寸检测机构包括：输送装置、尺寸检测装置及顶升装置，所述输送装置包括送料带及载料治具，所述载料治具设置于所述送料带上，所述送料带上设置有检测区，所述顶升装置及所述尺寸检测装置分别位于所述检测区的两侧，所述送料带带动所述载料治具上的电池移动到所述检测区处时，所述顶升装置用于将电池从所述载料治具中顶起，所述尺寸检测装置用于对电池的直径及厚度进行检测。
7.在其中一个实施例中，所述尺寸检测装置包括厚度检测模组及直径检测模组，所述厚度检测模组及所述直径检测模组分别位于所述检测区的一侧上，且所述厚度检测模组设置于所述直径检测模组上。
8.在其中一个实施例中，所述直径检测模组包括支撑件、调节件及ccd照相机，所述支撑件设置于所述送料带的一侧，所述调节件滑动设置于所述支撑件上，所述ccd照相机设置于所述调节件上，且所述ccd照相机的检测端位于所述检测区上，所述调节件用于调节所述ccd照相机的检测端到所述载料治具的距离。
9.在其中一个实施例中，所述支撑件包括底座及导向板，所述底座设置于所述送料带的一侧，所述导向板设置于所述底座上，所述调节件滑动设置于所述导向板上。
10.在其中一个实施例中，所述厚度检测模组包括测厚支撑架及测厚件，所述测厚支撑架设置于所述底座上，所述测厚件设置于所述测厚支撑架靠近所述检测区的一侧上，所述测厚件的测厚端与所述载料治具上的电池相对齐。
11.在其中一个实施例中，所述测厚件包括测厚传感器、测厚柱及柱头，所述测厚传感器设置于所述支撑架上，所述测厚柱的一端与所述测厚传感器连接，所述测厚柱的另一端
与所述柱头连接，且所述柱头与所述载料治具上的电池相对齐。
12.在其中一个实施例中，所述顶升装置包括顶升承载件、顶柱及顶升驱动件，所述顶升承载件位于所述送料带的一侧上，所述顶升驱动件设置于所述顶升承载件上，所述顶柱与所述顶升驱动件连接，所述送料带带动所述载料治具上的电池移动到所述检测区处时，所述顶柱位于电池的下方，所述顶升驱动件用于带动所述顶柱向所述载料治具的方向进行顶升运动，以使所述顶柱将电池从载料治具中顶出。
13.在其中一个实施例中，所述顶升承载件包括支架及顶升导向件，所述支架设置于所述送料带的一侧上，所述顶升导向件设置于所述支架上，所述顶柱设置于所述顶升导向件靠近载料治具的一端上，且所述顶升驱动件与所述顶升导向件滑动连接。
14.在其中一个实施例中，所述载料治具上开设有电池放置腔，所述电池放置腔的底部开设有顶柱避位孔，所述顶柱避位孔与所述顶柱相对齐。
15.在其中一个实施例中，所述电池放置腔上设置有导向倾斜面。
16.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
17.本发明的电池尺寸检测机构通过设置输送装置、尺寸检测装置以及顶升装置，从而能够通过送料带带动载料治具上的电池到达检测区处，并通过顶升装置将电池从载料治具中顶起，最后通过尺寸检测装置对顶起的电池进行直径及厚度检测，如此，不仅能实现电池直径及厚度的全自动化检测，还能提高检测精度以及检测效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
19.图1为本发明一实施例中的电池尺寸检测机构的结构示意图；
20.图2为图1中的电池尺寸检测机构的另一视角的结构示意图；
21.图3为图1中的电池尺寸检测机构的顶升装置的结构示意图；
22.图4为图1中的电池尺寸检测机构的顶升装置的另一视角的结构示意图；
23.图5为图1中的电池尺寸检测机构的尺寸检测装置的结构示意图；
24.图6为图1中的电池尺寸检测机构的尺寸检测装置的另一视角的结构示意图；
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。
26.如图1和图2所示，一种电池尺寸检测机构10包括：输送装置100、尺寸检测装置200及顶升装置300，输送装置100包括送料带110及载料治具120，载料治具120设置于送料带110上，送料带110上设置有检测区，顶升装置300及尺寸检测装置200分别位于检测区的两侧，送料带110带动载料治具120上的电池20移动到检测区处时，顶升装置300用于将电池20从载料治具120中顶起，尺寸检测装置200用于对顶起的电池20的直径及厚度进行检测。
27.需要说明的是，送料带110为链条式送料带，链条式送料带具有输送速度准确且稳定的优点，可以确保准确的同步输送，载料治具120设置有多个，各个载料治具120间隔设置
在送料带110上，送料带110源源不断地移送装有待检测电池的载料治具120到检测区处，并停在顶升装置300与尺寸检测装置200之间，其中，顶升装置300的顶升端位于载料治具120的下方，并与载料治具120上的电池20的底部相对齐，接着由顶升装置300将电池20从载料治具中顶起来，从而能够使尺寸检测装置200对电池20进行尺寸检测。在本实施例中，载料治具120上开设有多个电池放置腔，例如，载料治具120上设置有4个电池放置腔，而相对应的，送料带110上也设置有两个检测区，送料带110先移送电池20到达第一个检测区，并对载料治具120上的第一个电池20和第三个电池20进行尺寸检测，第一个电池20和第三个电池20检测完毕后，送料带110继续移送该载料治具120到达第二个检测区，并对载料治具120上的第二个电池20和第四个电池20进行尺寸检测，如此，送料带110源源不断地移送载料治具120到第一检测区与第二检测区进行电池20的尺寸检测，从而实现电池20的直径及厚度检测的全自动化，提高检测的效率。
28.结合图5和图6所示，一实施方式中，尺寸检测装置200包括厚度检测模组210及直径检测模组220，厚度检测模组210及直径检测模组220分别位于检测区的一侧上，且厚度检测模组210设置于直径检测模组220上。
29.需要说明的是，厚度检测模组210用于对电池20的厚度进行测量，而直径检测模组220用于对电池20的直径进行测量，厚度检测模组210及直径检测模组220分别位于检测区的同一侧上，并且与检测区另一侧的顶升装置300相对设置，此外，厚度检测模组210设置于直径检测模组220上，如此，可以使尺寸检测机构更为紧凑，节省更多的生产空间，并且，当送料带110移送待检测电池20到达检测区处后，顶升装置300的顶升端位于载料治具120上的待检测电池20的底部，同时，厚度检测模组210的测厚端位于载料治具120上的待检测电池20的顶部，而直径检测模组220的检测端则与待检测电池的侧面相对设置，在顶升装置300将电池20从载料治具120顶出时，厚度检测模组210的测厚端也随着向上形成一定的回程量，从而获得电池20的厚度数据，同时，由直径检测模组220对电池20的侧面进行拍摄检测，从而获取电池20的直径数据，如此，在同个工位上就能一次性完成电池20的直径及厚度检测，极大地提高了检测效率。
30.进一步地，直径检测模组220包括支撑件221、调节件222及ccd照相机223，支撑件221设置于送料带110的一侧，调节件222滑动设置于支撑件221上，ccd照相机223设置于调节件222上，且ccd照相机223的检测端位于检测区上，调节件222用于调节ccd照相机223的检测端到载料治具120的距离。
31.需要说明的是，支撑件221固定设置在送料带110的一侧上，通过支撑件221，使ccd照相机223的检测端的高度与被顶升装置300从载料治具120顶出的电池20的高度相对齐，且由调节件222调节ccd照相机223的检测端到载料治具120的水平距离，如此，可以使ccd照相机223的检测端处于最佳拍摄视角，从而提高电池20的检测精度。
32.一实施方式中，支撑件221包括底座221a及导向板221b，底座221a设置于送料带110的一侧，导向板221b设置于底座221a上，调节件222滑动设置于导向板221b上。
33.需要说明的是，导向板221b安装固定底座221a上，在导向板221b上设置有导轨，调节件222与导轨滑动连接，通过调节调节件222，使调节件222沿着导轨移送ccd照相机223靠近载料治具120，从而使ccd照相机223处于最佳拍摄位置。
34.进一步地，为实现ccd照相机223位置移动的稳定性与位置调节的方便性，所述调
节件222包括滑动台222a、丝杆222b及调节手轮222c，所述滑动台222a与所述导向板221b滑动连接，所述ccd照相机223设置于所述滑动台上，所述丝杆222b的一端与所述滑动台222a连接，所述丝杆222b的另一端与所述调节手轮222c连接。
35.需要说明的是，滑动台222a上设置有滑动部，滑动部与导向板221b上的导轨连接，通过转动调节手轮222c，可以使滑动台222a上的滑动部沿着导向板221b的导轨进行移动，从而方便调节ccd照相机223的位置。在本实施例中，调节件222还包括锁紧块及锁紧把手，锁紧块设置于导向板221b上，且锁紧块穿设于丝杆222b，锁紧把手与锁紧块连接，如此，在将ccd照相机223调节到适当位置之后，可以通过锁紧块将调节手轮222c锁紧，从而保证ccd照相机223不会因调节手轮222c受到误碰而发生移动。
36.一实施方式中，厚度检测模组210包括测厚支撑架211及测厚件212，测厚支撑架211设置于底座221a上，测厚件212设置于测厚支撑架211靠近检测区的一侧上，测厚件212的测厚端与载料治具120上的电池20相对齐。
37.需要说明的是，厚度检测模组210用于对电池20的厚度进行测量，测厚件212设置于测厚支撑架211靠近检测区的一侧上，如此，当载料治具120停在检测区处时，测厚件212的测厚端位于载料治具120的上方，并与载料治具120上的电池20相对齐，顶升装置300将载料治具120上的电池20顶出，且顶升装置300的顶出行程为固定值，当载料治具120上的电池20的上表面与测厚件212的测厚端相接触后，测厚端向上形成一定回程量，如此，可以得出电池20的厚度数据。
38.进一步地，测厚件212包括测厚传感器212a、测厚柱212b及柱头212c，测厚传感器212a设置于支撑架211上，测厚柱212b的一端与测厚传感器212a连接，测厚柱212b的另一端与柱头212c连接，且柱头212c与载料治具120上的电池20相对齐。
39.需要说明的是，当载料治具120移送待检测电池20到达检测区时，测厚柱212b及柱头212c位于待检测电池20的正上方，顶升装置300位于待检测电池的正下方，当顶升装置300向上将待检测电池20从载料治具120顶起一段距离时，柱头212c与待检测电池20的上表面相接触，此时，以顶升装置300与待检测电池20相接触的平面作为零点，且顶升装置300的顶出行程为固定值，顶升装置300继续向上顶起待检测电池20一定的距离，测厚柱212b与柱头212c向上回缩，形成一定的回程量，测厚传感器212a获取电池20的厚度数据，完成电池20的厚度测量。
40.结合图5所示，为进一步提高柱头212c的接触感应的精确性，所述柱头212c的接触感应端为半圆结构。
41.需要说明的是，柱头212c的接触感应端为半圆结构，如此，可以使待检测电池20与柱头212c的接触方式为点接触，待检测电池20一旦接触到柱头212c的半圆中心点后，测厚传感器212a即迅速反应，从而提高柱头212c的接触感应的精确性。
42.进一步地，为避免待检测电池20在被顶出时，与柱头212c的接触力过大，导致测厚柱212b由于惯性力对电池20的上表面造成二次伤害，所以，所述测厚柱212b设置为弹性结构。
43.需要说明的是，传统的测厚柱与测厚传感器的连接是非固定的，电池20被顶起时，整根测厚柱也向上被顶起，从而获取电池20的厚度，但这种结构容易在顶出力较大的时候，使测厚柱由于惯性力出现回弹，对电池20的表面造成二次损伤，故而，在本实施例中，测厚
柱212b设置为弹性结构，且测厚柱212b与测厚传感器212a的连接端不是固定的，从而在测厚柱212b向上回缩的时候，并非整根测厚柱212b向上被顶起，而是通过弹性结构向上回缩，从而避免顶升装置300顶起电池20时的顶出力太大，导致测厚柱212b由于惯性力对电池20的上表面造成二次伤害。
44.结合图3和图4所示，一实施方式中，顶升装置300包括顶升承载件310、顶柱320及顶升驱动件330，顶升承载件310送料带110的一侧上，顶升驱动件330设置于顶升承载件310上，顶柱320与顶升驱动件330连接，送料带110带动载料治具120上的电池20移动到检测区处时，顶柱320位于电池20的下方，顶升驱动件330用于带动顶柱320向载料治具120的方向进行顶升运动，以使顶柱320将电池20从载料治具120中顶出。
45.需要说明的是，顶柱320设置有两根，分别对应载料治具120上两个待检测电池20，当送料带110带动载料治具120上的电池20移动到检测区处时，顶柱320位于电池20的下方，并在顶升驱动件330的驱动上，向上顶起载料治具120上的电池20，完成电池20的尺寸检测后，顶升驱动件330复位，再次带动顶柱320回到初始位置。
46.进一步地，顶升承载件310包括支架311及顶升导向件312，支架311设置于送料带110的一侧上，顶升导向件312设置于支架311上，顶柱320设置于顶升导向件312靠近载料治具120的一端上，且顶升驱动件330与顶升导向件312滑动连接。
47.需要说明的是，所述顶升导向件312还包括横向导板312a及纵向导板312b，所述横向导板312a设置于所述支架311上，所述纵向导板312b的一端与所述横向导板312a靠近所述检测区的一端连接，所述横向导板312a及所述纵向导板312b分别与所述顶升驱动件330滑动连接，同样的，顶升驱动件330设置有纵向滑动部及横向滑动部，顶柱320设置于横向滑动部上，在顶升驱动件330启动后，横向滑动部分别沿着横向导板312a进行横向移动，同时带动纵向滑动部沿着纵向导板312b进行向上移动，从而带动顶柱320向上移动并将电池20从载料治具120中顶出。
48.结合图3和图4所示，一实施方式中，传统的顶出机构，仅采用气缸与顶柱连接，通过气缸的驱动将顶柱顶起，但是这种方法较难控制气缸驱动的稳定性和驱动性，所以为提高顶柱320向上移动的稳定性和精确性，以及避免顶柱320向上顶起电池20时的顶出力过大而导致电池20出现损伤。所述顶升驱动件330包括气缸331、横向滑块332、导向块335、纵向滑块333及随动器334，所述气缸331与所述横向滑块332连接，所述横向滑块332滑动设置于所述横向导板312a上，且所述导向块335设置于所述横向滑块332远离所述横向导板312a的一面上，所述随动器334的一端与所述纵向滑块333连接，所述随动器334的另一端与所述导向块335滑动连接，所述纵向滑块333滑动设置于所述纵向导板312b上，所述顶柱320设置于所述纵向滑块333靠近所述载料治具120的一面上。
49.需要说明的是，导向块335为楔形导向块335，楔形导向块335上开设有滑动弧面，随动器334为凸轮轴承随动器334，凸轮轴承随动器334上设置有凸轮，且凸轮与楔形导向块335上的滑动弧面相抵持；在进行顶升操作时，气缸331伸开，推动横向滑块332沿着横向导板312a向送料带110的方向移动，如此，横向滑块332上的楔形导向块335也跟着向移送料带110的方向移动，同时，凸轮轴承随动器334上的凸轮沿着楔形导向块335上的滑动弧面向上转动，从而带动纵向滑块333沿着纵向导板312b向上移动，以使顶柱320向上将电池20从载料治具中顶出，如此，不仅可以保证顶柱320向上移动的稳定性和精确性，还可以避免顶柱
320的顶出力过大，导致待检测电池20出现损伤。
50.进一步地，为在顶柱320完成顶升操作后能够平稳复位，所述顶升装置330还包括固定块370及复位弹性件380，所述固定块设置于所述顶升导向件312上，所述复位弹性件380的一端与所述纵向滑块333连接，所述复位弹性件380的另一端与所述固定块370连接。
51.需要说明的是，复位弹性件380为复位弹簧，在顶柱320完成顶升操作后，复位弹簧逐渐由被拉伸的状态还原到初始状态，在还原过程中，气缸331缓慢回缩，纵向滑块333逐渐在复位弹簧的带动下缓慢沿着纵向导板312b向下移动，同时，凸轮轴承随动器334沿着滑动弧面逐渐向下转动，并推动楔形导向块335移动，最终使各部件平稳还原到初始位置。
52.结合图3和图4所示，一实施方式中，为了在进行电池20的直径检测过程中，提高ccd照相机223的检测精确性，所述顶升装置300还包括固定板340、散热板350及光源件360，所述固定板340设置于所示顶升导向件312上，所述散热板350设置于所述固定板340上，所述光源件360设置于所述散热板350上，且所述光源件360与所述ccd照相机223的检测端相对齐。
53.需要说明的是，光源件360与ccd照相机223的检测端相对齐，如此，在ccd照相机223对待检测电池20进行拍摄检测时，光源件360可以提供充足的光线，以保证ccd照相机223拍摄的清晰度，从而提高电池20的尺寸检测精度。在本实施例中，所述光源件360设置有多个，优选的，光源件360设置有两个，两个光源件360正好对应两个ccd照相机223。其中，散热板350设置有光源安装部及安装固定部，安装固定不上开设有条形调节孔，同样的固定板340上也开设有与条形调节孔相对应的安装孔，通过条形调节孔可以适当调节光源件360与ccd照相机223的距离，光源件360则安装固定在光源安装部，如此，可以通过散热板350对光源件360产生的热量进行散热，从而提高光源件360的使用寿命。
54.一实施方式中，载料治具120上开设有电池放置腔，电池放置腔的底部开设有顶柱避位孔，顶柱避位孔与顶柱320相对齐，。
55.需要说明的是，顶柱避位孔与顶柱320相对齐，且顶柱避位孔的尺寸大于顶柱320的尺寸，如此，可以方便顶柱320快速穿过顶柱避位孔的同时，避免与载料治具120发生碰撞。在本实施例中，电池放置腔上设置有导向倾斜面，如此，通过导向倾斜面，可以使电池20能快速进入电池放置腔内。
56.进一步地，所述载料治具120上开设有光纤避位槽，所述光纤避位槽与所述电池放置腔相连通。
57.需要说明的是，在送料带110的一侧上设置有光纤传感器，光纤传感器的光纤发射端与光纤避位槽相对齐，光纤传感器用于检验电池放置腔上是否放置有电池，如此，可以避免后续在尺寸检测过程中出现空检现象，从而提高电池20的检测效率。
58.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。