锂电池芯包结构X‑Ray检测系统及检测方法与流程

本发明涉及锂电池生产制造领域，特别涉及一种锂电池芯包结构x-ray检测系统及检测方法。

背景技术：

随着电子行业的迅速发展，电池行业受益匪浅，产能和供能都呈高速增长态势，锂电池因存储电量大，且寿命较长等特点是现有的电池使用总最广泛的一种。

锂电池在极片在入壳后需对其芯包结构进行全面检查，以分拣出不合格的产品。目前，锂电池生产制造行业采用人工抽检的方式对芯包结构进行检查，手工检查的方法准确度不能很好的保证，由于人为因素容易出现判断失误，进而造成不良品的存在，同时，随机抽样检查不能全面反应锂电池生产过程中芯包的质量，存在检查漏洞。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种锂电池芯包结构x-ray检测系统，该系统可实现锂电池芯包的自动输送、自动上下料、自动检测等一系列自动化工艺过程，具有操作便捷、检测效率高、检测全面可靠、安全性高等特点。

本发明的另一目的在于，提供一种锂电池芯包结构x-ray检测系统的检测方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种锂电池芯包结构x-ray检测系统，包括传送装置、上下料装置以及x-ray检测装置，锂电池芯包通过传送装置进行转移、运输到上下料装置，x-ray检测装置将从上下料装置运输过来的锂电池芯包进行结构检测，检测完成后由上下料装置运输到已检测区；所述x检测装置包括机架、自动门、显示装置、操作台以及检测部件，所述显示装置和操作台设置在机架的侧面，所述自动门设置在机架的正面，所述检测部件设置在机架的下端。

作为优选的技术方案，所述检测部件包括x-ray产生装置、影像装置、物料放置台、物料放置台电机、升降板、导向销、直线轴承、锁紧螺钉、滑台、滑轨、滑块、连接板、以及固定手柄；x-ray产生装置、影像装置安装在机架上的安装板上；连接板设置在机架上，在连接板上设有滑轨，滑台位于连接板上方，通过滑块、滑轨与连接板连接，滑台的侧端装有固定把手，用于将滑台固定在合适的位置；升降板设置在滑台上方，通过连接块与滑台连接，升降板的两端设有导向销、直线轴承、锁紧螺钉，升降板沿着导向销的方向移动，待升降到合适位置后，用锁紧螺钉锁定位置；物料放置台设置在升降板上，通过物料放置台电机驱动其旋转。

作为优选的技术方案，所述传送装置包括搬运机器人、磁条、上料输送带、以及下料输送带，所述磁条设置在地面上，搬运机器人沿着磁条行走，上料输送带的末端、下料输送带的始端设置有定位座、和定位开关，用于精确定位物料箱。

作为优选的技术方案，所述上下料装置包括上料机器人和抓取装置，抓取装置设置在上料机器人的机械臂末端，抓取装置采用吸盘方式，通过连接轴与上料机器人连接。

作为优选的技术方案，机架为框架式结构，在机架的底部安装有可调节的脚杯，机架的四周设置有防护板，在一侧的防护板上设有自动门，用于锂电池芯包的上料、下料输送。

作为优选的技术方案，所述结构检测的内容包括结构检测内容包括褶皱、扭曲、极片层数以及极耳高度。

为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：

本发明锂电池芯包结构x-ray检测系统的检测方法，包括下述步骤：

s1、搬运机器人将待检区的物料箱输送至上料输送带，物料箱达到上料输送带的定位座后，上料输送带停止工作，机器人上的抓取装置吸取待检测的锂电池芯包；

s2、x-ray检测装置的自动门打开，搬运机器人将锂电池芯包放置在物料放置台上，x-ray检测装置的自动门关闭，x-ray产生装置、影像装置、物料放置台电机工作，锂电池芯包跟随物料放置台进行平稳旋转，影像装置将采集到的图像传送给控制系统；

s3、控制系统从多个图像中，根据评价函数，自动选择最优图像进行测量计算，给出检测结果；

s4、x-ray产生装置、影像装置、物料放置台停止工作，自动门打开，搬运机器人将检测完毕的锂电池芯包取出放入下料输送带上的物料箱内，再从上料输送带上的物料箱中吸取下一个锂电池芯包送入x-ray检测装置内进行检测；

s5、待下料输送带上的物料箱装满后，下料输送带工作，将物料箱转移至搬运机器人，搬运机器人将物料箱搬运至已检区。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过传送装置、上下料装置将锂电池芯包送入x-ray检测装置，流水线式的传送系统并和感应开关结合，增加了检测效率。

2、本发明的x-ray检测装置采用平稳旋转放置架，可实现锂电池芯包360度无死角连续检测，增加了检测数据的准确率。

3、本发明设置了不同功能区域，使用灵活快捷，可有效地提升锂电池整个生产工艺流程效率。

4、本发明的x-ray检测装置采用了全封闭式防护外罩，有效地隔绝了x-ray的辐射。

5、本发明的锂电池芯包结构检测包括褶皱、扭曲、极片层数、极耳高度等。

附图说明

图1是本发明系统的第一视角整体布局示意图；

图2是本发明系统的第二视角整体布局示意图；

图3是本发明x-ray检测装置的立体图；

图4是本发明x-ray检测装置的检测部件结构图。

其中：

图1、图2中：1为搬运机器人，2为磁条，3为上料输送带，4为下料输送带，5为物料箱，6为上料机器人，7为抓取装置，8为x-ray检测装置，9为防护网。

图3：801为机架，802为自动门，803为显示装置，804为操作台。

图4：805为x-ray产生装置，806为影像装置，807为物料放置台，808为物料放置台电机，809为升降板，810为导向销，811为直线轴承，812为锁紧螺钉，813为滑台，814为滑轨，815为滑块，816为连接板，817为固定手柄，20为锂电池芯包。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明公开了一种锂电池芯包结构x-ray检测系统，该系统包括传送装置、x-ray检测装置、上下料装置，所述传送装置由上料输送带、下料输送带、搬运机器人组成，所述上下料装置由机器人、抓取装置组成。锂电池芯包结构x-ray检测系统可以实现锂电池芯包的自动输送、自动上下料、自动检测等一系列自动化工艺过程，本发明的上下料装置区域采用了防护网结构，保护了系统、人员的安全，此外本发明的x-ray检测装置采用了全封闭式防护外罩，能够有效地隔绝x-ray的辐射。

如图1-图4所示，本实施例锂电池芯包结构x-ray检测系统，由传送装置、上下料装置、x-ray检测装置组成，传送装置实现锂电池芯包的转移、输送，传送装置包括搬运机器人1、磁条2、上料输送带3、下料输送带4，磁条2设置在地面上，搬运机器人1沿着磁条行走，上料输送带3的末端、下料输送带4的始端设置有定位座、定位开关，用于精确定位物料箱5。上下料装置实现锂电池芯包的上料、下料，上下料装置包括机器人6、抓取装置7，抓取装置设置在机器人的机械臂末端，抓取装置采用吸盘方式，通过连接轴与机器人连接。

如图3所示，x-ray检测装置用于实现锂电池芯包的检测，x-ray检测装置包括机架801、自动门802、显示装置803、操作台804、检测部件。机架为框架式结构，在机架的底部安装有可调节的脚杯，机架的四周设置有防护板，在一侧的防护板上设有自动门，用于锂电池芯包的上料、下料。在机架的侧端设有显示装置和操作台。在机架的下端设置有控制系统。

如图4所示，检测部件包括x-ray产生装置805、影像装置806、物料放置台807、物料放置台电机808、升降板809、导向销810、直线轴承811、锁紧螺钉812、滑台813、滑轨814、滑块815、连接板816、固定手柄817、锂电池芯包20。x-ray产生装置805、影像装置806安装在机架801上的安装板上。连接板816设置在机架801上，在连接板上设有滑轨814，滑台813位于连接板上方，通过滑块815、滑轨814与连接板连接，滑台的侧端装有固定把手817，用于将滑台固定在合适的位置。升降/809在滑台上方，通过连接块与滑台连接，升降板的两端设有导向销810、直线轴承811、锁紧螺钉812，升降板沿着导向销的方向移动，待升降到合适位置后，用锁紧螺钉锁定位置。物料放置台807设置在升降板上，通过物料放置台电机808驱动其旋转。

本实施例的工作过程是：

一、检测位置标定

人工从一批锂电池芯包中取一件锂电池芯包放置在物料放置台上，调整滑台、升降板的位置，并用固定手柄、锁紧螺钉锁死，该位置即为该批锂电池芯包的检测位置。

二、自动检测

搬运机器人将待检区的物料箱输送至上料输送带，物料箱达到上料输送带的定位座后，上料输送带停止工作，机器人上的抓取装置吸取待检测的锂电池芯包，x-ray检测装置的自动门打开，机器人将锂电池芯包放置在物料放置台上，x-ray检测装置的自动门关闭，x-ray产生装置、影像装置、物料放置台电机工作，锂电池芯包跟随物料放置台进行平稳旋转，影像装置将采集到的图像传送给控制系统，控制系统从多个图像中，根据评价函数，自动选择最优图像进行测量计算，给出检测结果。x-ray产生装置、影像装置、物料放置台停止工作，自动门打开，机器人将检测完毕的锂电池芯包取出放入下料输送带上的物料箱内，再从上料输送带上的物料箱中吸取下一个锂电池芯包送入x-ray检测装置内进行检测。待下料输送带上的物料箱装满后，下料输送带工作，将物料箱转移至搬运机器人，搬运机器人将物料箱搬运至已检区。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。