一种锂电池卷芯不良检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池尺寸检测技术领域，尤其涉及一种锂电池卷芯不良检测装置。


背景技术：

2.锂电池卷芯的生产中，通过卷绕机卷绕形成卷芯，制造过程中会产生的极耳对齐度不良，电芯尺寸不合格等不良。
3.公告号为cn212692745u的实用新型专利公开了一种锂离子电芯卷绕后卷芯尺寸检测夹具，通过设置于卷芯尺寸基本一致的卷芯模型槽体用来检测卷芯尺寸，然而该方式需要逐个将卷芯放置于卷芯模型槽体内，效率较低，而且容易损失卷芯；只能用于特定型号的卷芯，通用性较差。
4.目前产线上有通过传感器检测极耳对齐度的，也有通过光栅检测极耳对齐度，随着产品的灵活性高，致使它们的检测精度差，误判率高，同时卷芯各部分的尺寸无检测机构，导致检测的有效性不高。极耳对齐度误判的不良品，电芯尺寸超出规格的不良品，流入下一工序，在产品配对过程中造成两个卷芯同时报废，浪费材料。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够适用不同的卷芯进行尺寸和极耳对齐度检测的卷芯不良检测装置。
6.本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种锂电池卷芯不良检测装置，包括对齐检测单元和尺寸检测单元，所述对齐检测单元包括正对极耳所在端面的激光源，和基于激光信号检测极耳对齐度的接收器；所述尺寸检测单元包括能够获取卷芯厚度方向图像的卷芯相机。
7.本实用新型的对齐检测单元通过激光源发射激光信号，通过接收器接收反射的激光信号或接收被激光照射后的极耳图像，从而能够基于激光信号或图像处理技术获得每个极耳相对激光源的距离，进而计算出堆叠在同一位置的极耳相互之间的位置偏差，根据尺寸允许公差判断是否存在对齐度不良的卷芯；同时能够通过卷芯相机获取卷芯的表面图像，基于图像处理技术以及卷芯相机与卷芯之间的距离，能够提取卷芯和极耳的边缘，并计算具体尺寸，通过比对即可确定是否存在尺寸不良，从而实现对极耳对齐度和卷芯尺寸的检测，提高检测效率，防止不良品流入后续工序，减少产品的浪费。
8.优选的，还包括输送单元，所述卷芯放置于输送单元上，所述卷芯相机设置于输送单元上方，所述激光源和接收器设置于输送单元侧面。
9.优选的，所述输送单元包括两条平行的倍速链和支撑倍速链的多个链轮，两个倍速链上至少有一组链轮同轴固定，所述链轮的转轴分别固定在两侧的固定板上，其中一侧固定板上还设置有驱动链轮转动的电机，卷芯在倍速链带动下运动。
10.优选的，其中一侧的所述固定板上还固定有光电传感器，所述卷芯运动到光电传
感器区域后，倍速链能够在光电传感器作用下停止运动。
11.优选的，每个极耳分别对应设置有一个所述对齐检测单元。
12.优选的，所述接收器为朝向极耳所在端面的极耳相机，所述激光源产生覆盖极耳堆叠方向的线光源，所述极耳相机能够获取在线光源照射下极耳端面的图像。
13.优选的，所述对齐检测单元还包括安装板，所述安装板上安装有第一支架，所述第一支架上设置有与第一支架沿竖直方向滑动配合的第一滑块，所述第一滑块上固定连接有沿水平方向固定的第二支架，所述极耳相机固定连接有至少一个第二滑块，所述第二滑块沿水平方向滑动安装于第二支架上，所述第一滑块和第二滑块上分别设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母能够与第一支架或第二支架的表面抵接。
14.优选的，所述第二滑块上固定安装有立板，所述极耳相机固定在立板上。
15.优选的，所述激光源固定于一l型板上，所述l型板的水平段固定在第二支架下方，激光源安装于l型板的竖直段。
16.优选的，所述尺寸检测单元包括固定于输送单元上方的底座，所述卷芯能够跟随输送单元从底座下方穿过，所述底座上安装有第三支架，所述第三支架上安装有第三滑块，所述第三滑块能够在第三支架上沿卷芯运动方向改变位置；所述第三滑块上固定有竖直设置的第四支架，所述第四支架上安装有第四滑块和第五滑块，所述第四滑块上固定安装有一伸缩单元，所述伸缩单元的伸缩端固定有压板，所述第四滑块与一驱动器配合，所述驱动器能够驱动第四滑块沿竖直方向运动，所述压板能够跟随第四滑块运动压在卷芯上，所述第五滑块处于第四滑块上方，第五滑块上固定安装有所述卷芯相机。
17.本实用新型提供的锂电池卷芯不良检测装置的优点在于：对齐检测单元通过激光源发射激光信号，通过接收器接收反射的激光信号或接收被激光照射后的极耳图像，从而能够基于激光信号或图像处理技术获得每个极耳相对激光源的距离，进而计算出堆叠在同一位置的极耳相互之间的位置偏差，根据尺寸允许公差判断是否存在对齐度不良的卷芯；同时能够通过卷芯相机获取卷芯的表面图像，基于图像处理技术以及卷芯相机与卷芯之间的距离，能够提取卷芯和极耳的边缘，并计算具体尺寸，通过比对即可确定是否存在尺寸不良，从而实现对极耳对齐度和卷芯尺寸的检测，提高检测效率，防止不良品流入后续工序，减少产品的浪费。通过输送单元传送卷芯，方便在生产线上高效率的逐个对卷芯进行检测，通过设置光电传感器进行到位检测，确保卷芯停止在检测区域；极耳相机能够沿竖直方向和水平方向调整位置，方便根据卷芯和极耳的不同进行适应的改变，通过压板压住卷芯，确保获得静止状态下的卷芯图像，提高检测精度，压板和卷芯相机均能够沿卷芯的运动方向调整位置，同样提高了适用不同卷芯的能力。
附图说明
18.图1为本实用新型的实施例提供的锂电池卷芯不良检测装置的示意图；
19.图2为本实用新型的实施例提供的锂电池卷芯不良检测装置的输送单元的示意图；
20.图3为本实用新型的实施例提供的锂电池卷芯不良检测装置的对齐检测单元的示意图；
21.图4为本实用新型的实施例提供的锂电池卷芯不良检测装置的尺寸检测单元的示
意图；
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1所示，本实施例提供了一种锂电池卷芯不良检测装置，包括对齐检测单元2和尺寸监测单元3，所述对齐检测单元2包括正对极耳11所在端面的激光源21，和基于激光信号检测极耳11对齐度的接收器22，所述尺寸检测单元3包括能够获取卷芯1厚度方向图像的卷芯相机31。
24.本实施例的对齐检测单元2通过激光源21发射激光信号，通过接收器22接收反射的激光信号或接收被激光照射后的极耳11图像，从而能够基于激光信号或图像处理技术获得每个极耳11相对激光源21的距离，进而计算出堆叠在同一位置的极耳11相互之间的位置偏差，根据尺寸允许公差判断是否存在对齐度不良的卷芯；同时能够通过卷芯相机31获取卷芯1的表面图像，基于图像处理技术以及卷芯相机31与卷芯1之间的距离，能够提取卷芯1和极耳11的边缘，并计算具体尺寸，通过比对即可确定是否存在尺寸不良，从而实现对极耳11对齐度和卷芯1尺寸的检测，提高检测效率，防止不良品流入后续工序，减少产品的浪费。
25.进一步的，所述检测装置还包括输送单元4，所述卷芯1放置于输送单元4上，所述卷芯相机31设置于输送单元4上方，卷芯相机31的视角基本竖直向下激光源21和接收器22设置于输送单元4的侧面，极耳11所在的端面与卷芯1的运动方向平行，由于卷芯1具有两个极耳11，因此需要设置两套所述对齐检测单元2；结合图2，本实施例示出的卷芯1的极耳11均设置在同一端，因此两个对齐检测单元2也设置在输送单元4的同一端。
26.结合图2，所述输送单元4包括两条平行的倍速链41和支撑倍速链41的多个链轮42，所述链轮42的转轴分别通过轴承座(图未示)或类似的固定结构安装在两侧的固定板43上，其中一侧固定板43上还设置有驱动链轮42转动的电机44，两个倍速链41上至少有一组链轮42同轴固定，卷芯1可以直接放置在两侧的倍速链41上，也可以通过倍速链41驱动皮带等传送结构，然后将卷芯1放置于皮带上，所述输送单元4也可以根据需要适应性的选择现有的传送方式。
27.结合图1，输送单元4的一侧还设置有光电传感器45，所述光电传感器45可以固定在其中一侧的固定板43上，卷芯1运动到光电传感器45的区域后，倍速链41能够在光电传感器45的作用下停止运动，所述光电传感器45可以选择对射传感器、反射式光电传感器等现有仪器。
28.在通过激光信号进行距离检测完成极耳对齐度检测时，所述接收器22可以设置为激光测距仪，激光源21集成在所述激光测距仪上，通过激光源21发出的激光覆盖极耳11的堆叠位置，从而对每个极耳11的相对距离进行检测。
29.参考图1，本实施例基于图像处理技术进行极耳11对齐度的检测，所述接收器22设置为极耳相机，所述激光源21产生覆盖极耳堆叠方向的线光源，所述极耳相机22能够获取
在线光源照射下极耳11端面的图像，通过光线的弯折情况，能够分析得到极耳11的位置差，并判断出极耳11的对齐度是否满足要求，具体图像处理方法为现有技术，在本技术已经清楚介绍该原理的情况下，本领域技术人员能够实现该目的，此处不再赘述。
30.结合图3，所述对齐检测单元2还包括安装板23，所述安装板23上安装有第一支架24，所述第一支架24上设置有与第一支架24沿竖直方向滑动配合的第一滑块25，所述第一滑块25上固定连接有沿水平方向固定的第二支架26，所述极耳相机22固定连接有至少一个第二滑块27，所述第二滑块27沿水平方向滑动安装于第二支架26上，所述第一滑块25和第二滑块27上分别设置有锁紧螺母28，所述锁紧螺母28能够与第一支架24或第二支架26的表面抵接，从而通过拧紧锁紧螺母28，能够实现第一滑块25和第二滑块27的固定，通过第一支架24和第二支架26，实现了极耳相机22的竖直方向和水平方向调整，方便根据卷芯1的规格型号调整极耳相机22的位置，所述安装板23固定在固定板43上，可通过螺栓等常规固定方式固定，必要时可以通过设置腰型孔的方式来方便安装板23安装位置的调整，由此能够根据极耳11位置的不同灵活的改变极耳相机22的位置，提高适应性。
31.所述第二滑块27上固定安装有立板29，所述极耳相机22固定在立板29上，进一步的，为了提高极耳相机22的稳定性，所述极耳相机22的两端分别通过一个立板29进行支撑。
32.再参考图1，所述激光源21固定于一l型板211上，所述l型板211的水平段固定在第二支架26下方，激光源21安装于l型板211的竖直段。
33.结合图1和图4，所述尺寸检测单元3包括固定于输送单元4上方的底座32，所述卷芯1能够跟随输送单元4从底座32下方穿过，所述底座32上安装有第三支架33，所述第三支架33上安装有第三滑块34，所述第三滑块34能够在第三支架33上沿卷芯1运动方向改变位置；所述第三滑块34上固定有竖直设置的第四支架35，所述第四支架35上安装有第四滑36块和第五滑块37，所述第四滑块36上固定安装有一伸缩单元361，所述伸缩单元361的伸缩端固定有压板38，所述第四滑块36与一驱动器(图未示)配合，所述驱动器能够驱动第四滑块36沿竖直方向运动，所述压板38能够跟随第四滑块36运动压在卷芯1上，所述驱动器可选择沿竖直方向设置的气缸、丝杆螺母副等结构，以方便在卷芯1运动到压板38下方时，自动驱动第四滑块36下降压在卷芯1上，并在测量完成后控制压板38离开卷芯1；所述伸缩单元361选择气缸等直线伸缩结构，可以通过调整伸缩单元361的伸缩量，改变压板38伸出的长度，从而适用不同的卷芯1。所述第五滑块37处于第四滑块36上方，第五滑块37上固定安装有所述卷芯相机31，通过卷芯相机31拍摄下方被压块38压住的卷芯1的图片，将卷芯1和极耳11的轮廓提取出来，根据卷芯1与卷芯相机31的距离计算图中卷芯1和极耳11各边界点的位置，并与设计标准比对，如果不满足设计要求，则认为是不良品，其中轮廓提取及交点识别及距离计算均为常规的图像处理方法，此处赘述。所述第三滑块34和第五滑块37上均通过锁紧螺母28进行固定；所述第五滑块37上也可以设置伸缩单元361，从而方便调整卷芯相机31的位置。
34.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。