CN215466247U - 一种电池外观检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池外观检测设备，该设备包括：入料机构，被配置为输送待检测电池；正面和反面取相机构，被配置为对待检测电池的正面和反面进行取相；侧面取相结构，被配置为对待检测电池的侧面进行取相；出料机构，被配置为对检测完成的电池进行输送。本实用新型通过对电池各工位取相完成电池的尺寸检测及电池外观缺陷检测，良品和不良品分别从对应皮带排出，能够替代人工进行电池的尺寸测量和电池表面外观检测，提升对产品外观缺陷的识别率，降低漏判。

Description

一种电池外观检测设备

技术领域

本实用新型是关于一种电池外观检测设备，涉及电池检测技术领域。

背景技术

传统锂电行业外观检查主要是通过人工对产品表面观察，结合培训经验产生的主观意识判断电池外观是否满足品质要求。但是不同的人看待同一有争议产品，产生的主观意识会有所差异，进而对产品的判断结果也会不同。

现有电池外观检测方式主要依靠人工检查，人工检查方式无法满足复杂应用环境及品质要求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够提升产品外观缺陷的识别率，降低漏判的电池外观检测设备。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电池外观检测设备，该设备包括：

入料机构，被配置为输送待检测电池；

正面或背面取相机构，被配置为对待检测电池的正面或背面进行取相；

侧面取相结构，被配置为对待检测电池的侧面进行取相；

出料机构，被配置为对检测完成的电池进行输送。

进一步地，所述入料机构包括：

入料皮带，被配置为输送待检测电池；

入料搬运机械手，设置在所述入料皮带尾部，被配置为将所述入料皮带上输送的电池进行搬运。

进一步地，所述入料搬运机械手包括搬运左机械手和搬运右机械手，所述搬运左机械手和搬运右机械手顶部均设置有放置待检测电池的真空吸板。

进一步地，所述正面或背面取相机构包括：

直线电机模组，被配置为使得待检测电池进行直线运动；

光源组件，被配置为提供为待检测电池进行拍照的照明条件；

线阵相机和3D相机，分别设置在所述直线电机模组上方，被配置为对待检测电池正面或背面进行线阵扫描和3D取相；

翻转平台，设置在所述直线电机模组尾部，被配置为使得待检测电池进行翻转；

翻转搬运机械手，设置在所述翻转平台尾部，被配置为将待检测电池搬运至所述直线电机模组。

进一步地，所述光源组件包括第一气缸、同轴光源和条形光源：

所述第一气缸通过安装支架连接所述同轴光源使其动作；

所述同轴光源设置在所述直线电机模组一侧且与所述线阵相机垂直平行，被配置为给待检测电池背面拍照提供照明；

所述条形光源被配置为待检测电池正面拍照提供照明，所述条形光源设置在所述线阵相机附近，且不在所述线阵相机视野范围内。

进一步地，所述翻转平台包括第二气缸、第三气缸、同步轮、同步轮皮带、翻转平台吸板、电机和电机模组；

所述第二气缸通过旋转固定块连接电机和翻转平台吸板，通过所述第二气缸推动力推动电机和翻转平台吸板进行同步上升和下降动作；

所述电机通过皮带轮连接皮带进而连接另一侧的同步轮；

所述同步轮连接所述翻转平台吸板；

所述第三气缸通过电机模组安装座连接所述电机模组，所述电机模组连接所述翻转搬运机械手，所述第三气缸驱动所述翻转搬运机械手左右动作，所述电机模组驱动所述翻转搬运机械手升降动作。

进一步地，所述侧面取相机构包括旋转平台、第一侧面取相模组和第二侧面取相模组；

所述旋转平台，被配置为对待检测电池进行平面旋转；

所述第一侧面取相模组和第二侧面取相模组，对应设置在所述旋转平台的两侧，被配置为对待检测电池侧面部位进行取相，其中：

所述第一侧面取相模组和第二侧面取相模组均包括光源万向支架、侧面相机光源、侧面相机安装座和侧面相机，所述侧面相机光源通过所述光源万向支架进行固定，所述侧面相机安装座用于安装所述侧面相机，并能够调节侧面相机的位置和高度；所述侧面相机光源用于照射待检测电池，所述侧面相机用于对待检测电池进行侧面取相。

进一步地，所述旋转平台包括旋转电机、转轴、连接器和旋转平台载具；

所述旋转平台载具底部设置转轴，所述旋转电机通过所述连接器连接所述转轴，所述旋转电机驱动所述旋转平台载具转动，所述旋转平台载具吸住待检测电池移动。

进一步地，所述出料机构包括出料搬运机器人、不良品出料皮带和良品出料皮带；

所述出料搬运机器人，被配置为将检测完成电池进行搬运至良品出料皮带或者不良品皮带；

所述不良品出料皮带，被配置为对检测不合格电池进行输送；

良品出料皮带，被配置为对检测合格电池进行输送。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型通过对电池各工位取相完成电池的尺寸检测及电池外观缺陷检测，通过集成3D成像技术，对产品多维度判断，良品和不良品分别从对应皮带排出，能够替代人工进行电池的尺寸测量和电池表面外观检测，提升对产品外观缺陷的识别率，降低漏判；

综上，本实用新型可以广泛应用在电池外观检测中。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例的检测设备结构图；

图2是本实用新型实施例的线阵相机和3D相机位置结构示意图；

图3是本实用新型实施例的翻转机构主视图；

图4是本实用新型实施例的翻转机构俯视图；

图5是本实用新型实施例的翻转机构斜视图；

图6是本实用新型实施例的侧面取相机构的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的旋转平台的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

本实用新型提供的电池外观检测设备，包括：入料机构，被配置为输送待检测电池；正面或背面取相机构，被配置为对待检测电池的正面或背面进行取相；侧面取相结构，被配置为对待检测电池的侧面进行取相；出料机构，被配置为对检测完成的电池进行输送。本实用新型的电池外观检测设备能够替代人工进行电池的尺寸测量和电池表面外观检测，提升对产品外观缺陷的识别率，降低漏判。

如图1所示，本实用新型提供的电池外观检测设备，包括入料机构1、正反面取相机构2、侧面取相机构3和出料机构4。

入料机构1，用于输送待检测电池；

正反面取相机构2，用于对待检测电池的正面和反面进行取相；

侧面取相结构3，用于对待检测电池的侧面进行取相；

出料机构4，用于对检测完成的电池进行输送。

本实用新型的一些实施例中，入料机构1包括入料皮带11和入料搬运机械手12；入料皮带11被配置为输送待检测电池；入料搬运机械手12，设置在入料皮带11尾部，被配置为将入料皮带11上输送的电池进行搬运。优选地，入料搬运机械手12可以包括搬运左机械手和搬运右机械手，搬运左机械手和搬运右机械手结构相同，每一搬运机械手上均放置有待检测电池的真空吸板。

本实用新型的一些实施例中，如图2～5所示，正反面取相机构2包括直线电机模组21、光源组件、线阵相机23、3D相机24、翻转平台25和翻转搬运机械手26；

直线电机模组21，被配置为使得待检测电池进行直线运动；具体地，直线电机模组21包括直线模组和载具，直线模组采用标准机械件，直线模组上通过螺丝固定设置载具，载具与直线模组同步运动，直线模组通过载具带动载具上放置的待检测电池进行左右动作，如图2所示的移动方向。

光源组件包括气缸221、同轴光源222和条形光源223，其中，气缸221通过同轴光源安装支架224连接同轴光源222(左右动作)，同轴光源222用于线阵相机给待检测电池背面拍照提供光，条形光源223用于线阵相机给待检测电池正面拍照提供光。优选地，同轴光源222可以安装在与线阵相机垂直平行任意位置。条形光源223通过安装架225安装在线阵相机23附近，且不在线阵相机23视野范围内，具体位置不做限定。

线阵相机23和3D相机24，分别设置在直线电机模组21上方，被配置为对待检测电池正面和反面进行线阵扫描和3D取相。优选地，线阵相机23和3D相机24可以安装在与直线模组垂直平行任意位置，可以根据实际应用进行确定，在此不做限定。

翻转平台25，设置在直线电机模组21尾部，被配置为对待检测电池进行翻转，具体地，翻转平台25包括同步轮251、翻转平台吸板252、气缸253、气缸254、电机255和电机模组256，气缸253通过旋转固定块连接电机255和翻转平台吸板252，通过气缸253推动力推动电机255和翻转平台吸板252进行同步上升和下降动作；气缸254通过电机模组安装座连接电机模组256，电机模组256连接翻转搬运机械手26，电机255通过皮带轮连接皮带并通过皮带连接另一侧的同步轮251，同步轮251连接翻转平台吸板252，通过电机255旋转，带动同步轮251，同步轮251带动翻转平台吸板旋转180°。

翻转搬运机械手26，设置在翻转平台25尾部，被配置为将翻转平台25上的待检测电池搬运至直线电机模组21。气缸254驱动翻转搬运机械手26左右动作，电机模组256驱动翻转搬运机械手26升降动作。

本实用新型的一些实施例中，如图6、7所示，侧面取相机构3包括旋转平台31、第一侧面取相模组32和第二侧面取相模组33；

旋转平台31，被配置为对待检测电池进行平面旋转；

第一侧面取相模组32和第二侧面取相模组33，设置在旋转平台31的两侧，例如第一侧面取相模组32和光源安装在旋转平台31右侧，第二侧面取相模组33和光源安装在旋转平台31正前方，被配置为对电池侧面部位进行取相。

一些具体实现中，旋转平台31包括旋转电机311、连接器312、转轴313和旋转平台载具314；旋转平台载具314底部设置转轴313，旋转电机311通过连接器312连接转轴313，旋转电机311驱动旋转平台载具314转动；优选地，旋转平台载具314可以采用载具圆形吸盘，吸住待检测电池移动。

第一侧面取相模组32和第二侧面取相模组33结构相同，以第一侧面取相模组32结构进行描述，第一侧面取相模组32包括光源万向支架321、侧面相机光源322、侧面相机安装座和侧面相机；

侧面相机光源322通过光源万向支架321进行固定，光源万向支架321用于调节侧面相机光源322的方向、角度、高度等位置。

侧面相机安装座，用于安装侧面相机，并能够调节相机的位置和高度；

侧面相机光源322，用于照射待检测电池。

本实用新型的一些实施例中，出料机构4包括出料搬运机器手41、不良品出料皮带42和良品出料皮带43；

出料搬运机器手41，被配置为将检测完成电池进行搬运至良品出料皮带43或者不良品皮带42；

不良品出料皮带42，被配置为对检测不合格电池进行输送；

良品出料皮带43，被配置为对检测合格电池进行输送。

本实用新型的一些实施例中，每一气缸均设置有气缸限位缓冲器和气缸限位块，气缸限位缓冲器安装在气缸限位块上，用于限制气缸移动的距离。

本实用新型提供的电池外观检测设备首先将入料皮带11上的待检测电池取走，放在直线电机模组21载具完成电测正反面检测，其次将直线电机模组21的电池取走，放在旋转平台31完成待检测电池侧面检测，具体使用过程为：

S1、入料机构1进行取料动作，将入料皮带11上的待检测电池取走，放在直线电机模组21左载具，具体过程为：

待检测电池到达取料位(入料皮带11正上方)→搬运左机械手下降→左真空吸盘吸住待检测电池→搬运左机械手上升→到放料位(直线电机模组21载具位置)→搬运左机械手下降→左真空吸板放料→搬运左机械手上升完成操作。

S2、待检测电池正面和反面检测

待检测电池正面检测流程：气缸221在缩位伸出(带动同轴光源位置远离取相位置)→同轴光源222关闭→条形光源223打开→待检测电池开始移动→待检测电池移动到线阵相机23取相位置后，线阵相机23开始取相→待检测电池移动到3D相机24取相位置后，3D相机24开始取相→相机取相完成，待检测电池正面检测流程结束，进入翻转动作流程以对待检测电池反面进行检测；

翻转动作流程：气缸253伸出(翻转搬运机械手在右边，避免干涉翻转吸板旋转)→电机255将翻转吸板旋转至吸盘朝下→气缸253缩回(翻转吸板下降运动)→翻转吸板将产品吸起→气缸253伸出(翻转吸板上升运动)→电机255旋转至翻转吸板吸盘朝上→气缸253缩回(翻转搬运机械手在左边，需要吸取翻转吸板的产品)→电机255下降(把翻转搬运机械手下降至可以吸取到翻转吸板产品位置)→翻转搬运机械手吸取产品→电机255上升至安全位置(气缸254运动轨迹翻转搬运机械和产品与其他机构没有干涉的高度)→气缸254伸出(翻转搬运机械手向右移动)→电机255下降至载具放料位置→翻转搬运机械手26放料给载具→电机255上升至安全位，完成待检测电池翻转。

待检测电池反面检测流程：气缸221在伸位缩回(带动同轴光源位置垂直取相位置)→同轴光源222打开→条形光源223关闭→待检测电池开始反方向移动→待检测电池移动到3D相机24取相位置后，3D相机24开始取相→待检测电池移动到线阵相机23取相位置后，线扫相机23开始取相→相机取相完成流程结束，完成待检测电池反面检测。

S3、将直线电机模组21的电池取走，放置在旋转平台31上，具体过程为：

搬运右机械手下降→右真空吸盘吸住产品→搬运右机械手上升→到取料位(旋转平台31正上方)→搬运右机械手下降→右真空吸板放料→搬运右机械手上升，待检测电池放置到旋转平台载具314上。

S4、待检测电池侧面检测

侧面取相流程：第一侧面相机光源打开→第一侧面相机拍照→第一侧面相机光源关闭→第二侧面相机光源打开→第二侧面相机拍照→第二侧面相机光源关闭→旋转平台31旋转→重复旋转平台旋转之前的拍照流程→旋转平台31反方向旋转→完成待检测电池侧面检测

S5、待检测电池输出

出料搬运机器手41将检测完成电池进行搬运至良品出料皮带43或者不良品皮带42。

最后应说明的是，上述未经具体说明的各结构件均为现有技术的标准结构件，均可以通过商业途径进行购买使用，在此不做赘述。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电池外观检测设备，其特征在于，该设备包括：

入料机构，被配置为输送待检测电池；

正反面取相机构，被配置为对待检测电池的正面和反面进行取相；

侧面取相结构，被配置为对待检测电池的侧面进行取相；

出料机构，被配置为对检测完成的电池进行输送。

2.根据权利要求1所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述入料机构包括：

入料皮带，被配置为输送待检测电池；

入料搬运机械手，设置在所述入料皮带尾部，被配置为将所述入料皮带上输送的电池进行搬运。

3.根据权利要求2所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述入料搬运机械手包括搬运左机械手和搬运右机械手，所述搬运左机械手和搬运右机械手顶部均设置有放置待检测电池的真空吸板。

4.根据权利要求1所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述正反面取相机构包括：

直线电机模组，被配置为使得待检测电池进行直线运动；

光源组件，被配置为提供为待检测电池进行拍照的照明条件；

线阵相机和3D相机，分别设置在所述直线电机模组上方，被配置为对待检测电池正面或背面进行线阵扫描和3D取相；

翻转平台，设置在所述直线电机模组尾部，被配置为使得待检测电池进行翻转；

翻转搬运机械手，设置在所述翻转平台尾部，被配置为将待检测电池搬运至所述直线电机模组。

5.根据权利要求4所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述光源组件包括第一气缸、同轴光源和条形光源：

所述第一气缸通过安装支架连接所述同轴光源使其动作；

所述同轴光源设置在所述直线电机模组一侧且与所述线阵相机垂直平行，被配置为给待检测电池背面拍照提供照明；

所述条形光源被配置为待检测电池正面拍照提供照明，所述条形光源设置在所述线阵相机附近，且不在所述线阵相机视野范围内。

6.根据权利要求4所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述翻转平台包括第二气缸、第三气缸、同步轮、同步轮皮带、翻转平台吸板、电机和电机模组；

所述第二气缸通过旋转固定块连接电机和翻转平台吸板，通过所述第二气缸推动力推动电机和翻转平台吸板进行同步上升和下降动作；

所述电机通过皮带轮连接皮带进而连接另一侧的同步轮；

所述同步轮连接所述翻转平台吸板；

所述第三气缸通过电机模组安装座连接所述电机模组，所述电机模组连接所述翻转搬运机械手，所述第三气缸驱动所述翻转搬运机械手左右动作，所述电机模组驱动所述翻转搬运机械手升降动作。

7.根据权利要求1～6任一项所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述侧面取相机构包括旋转平台、第一侧面取相模组和第二侧面取相模组；

所述旋转平台，被配置为对待检测电池进行平面旋转；

所述第一侧面取相模组和第二侧面取相模组，对应设置在所述旋转平台的两侧，被配置为对待检测电池侧面部位进行取相，其中：

所述第一侧面取相模组和第二侧面取相模组均包括光源万向支架、侧面相机光源、侧面相机安装座和侧面相机，所述侧面相机光源通过所述光源万向支架进行固定，所述侧面相机安装座用于安装所述侧面相机，并能够调节侧面相机的位置和高度；所述侧面相机光源用于照射待检测电池，所述侧面相机用于对待检测电池进行侧面取相。

8.根据权利要求7所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述旋转平台包括旋转电机、转轴、连接器和旋转平台载具；

所述旋转平台载具底部设置转轴，所述旋转电机通过所述连接器连接所述转轴，所述旋转电机驱动所述旋转平台载具转动，所述旋转平台载具吸住待检测电池移动。

9.根据权利要求1～6任一项所述的电池外观检测设备，其特征在于，所述出料机构包括出料搬运机器人、不良品出料皮带和良品出料皮带；

所述出料搬运机器人，被配置为将检测完成电池进行搬运至良品出料皮带或者不良品皮带；

所述不良品出料皮带，被配置为对检测不合格电池进行输送；

良品出料皮带，被配置为对检测合格电池进行输送。

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