一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置的制作方法

本技术涉及锂电池生产，尤其是涉及一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置。

背景技术：

1、电池的电芯是采用卷绕设备卷绕制成的。现有的电池电芯自动卷绕设备包括机架、卷绕机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构以及电气控制部分，电池的卷芯一般由正、负极片及隔膜按照一定的次序重叠卷绕，最后，贴终止胶带而成电池电芯。

2、其中，现有的全自动卷绕设备中卷绕装置大多采用的是两半式卷针结构，其中的一半卷针可以相对于另一半卷针纵向前后移动；一半与电机固定连接作为主动卷针，另一半作为从动卷针，可以相对于与电机连接的一半作轴向移动，且完全可以移开(抽掉)，在电机的带动下旋转卷绕电芯；两半卷针中间有缝隙，隔膜从缝隙中穿过，与卷针一起卷绕，抽针时卷针从卷芯(正、负极片与隔膜卷绕在一起后的产品>中抽出，卷针与卷芯分离；然后，卷芯内孔再汤圆，插入芯棒，这种卷针运动方式的卷绕机构，插入芯棒时，已造成内层隔膜损伤，造成电池卷芯报废，还会造成电池卷芯中心的隔膜松紧度较差，从而会降低整个卷芯的松紧度，使得后续的烘烤等工序中出现电芯变形等品质问题。因烫孔存在不良风险，为了避免不良出现，该工艺进行改良，卷绕前在卷针上穿入芯轴，隔膜通过焊接方式在芯轴上固定并进行卷绕。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置，以解决上述技术问题，能够实现高效、可靠地进行电池芯轴的取料和上料，应用在卷绕设备上，能大大提高卷绕设备的工作效率，而且提高了操作的可靠性和安全性。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置，包括有备料机构、定位机构和上料机构，所述备料机构将芯轴上料至所述定位机构，所述定位机构旋转芯轴至指定角度，所述上料机构夹取芯轴后旋转，将芯轴安装于卷针上；

4、所述定位机构包括有支架以及设置于所述支架上的支撑组件、视觉传感器、背光源和旋转组件，所述支撑组件和所述旋转组件设置于所述视觉传感器和所述背光源之间，所述备料机构将芯轴上料至所述支撑组件上，所述视觉传感器对齐芯轴，所述背光源与所述视觉传感器对齐，所述旋转组件驱动芯轴旋转。

5、作为一种优选的技术方案，所述支撑组件包括有支撑安装座和滚动轴承，所述滚动轴承安装于所述支撑安装座上，所述滚动轴承设置有两个，两个滚动轴承平行设置。

6、作为一种优选的技术方案，所述旋转组件包括有摆臂、摆臂气缸、旋转电机、主动轮、旋转皮带和从动轮，所述摆臂转动设置于所述支架上，所述主动轮安装于所述摆臂的一侧，所述从动轮安装于所述摆臂的另一端，所述旋转皮带将所述主动轮和所述从动轮连接，所述摆臂气缸的输出端与所述摆臂铰接，所述摆臂气缸的另一端铰接设置于所述支架上。

7、作为一种优选的技术方案，所述上料机构包括有上料旋转组件、电芯夹爪组件和芯轴夹爪组件，所述电芯夹爪组件和所述芯轴夹爪组件安装于所述上料旋转组件上。

8、作为一种优选的技术方案，所述电芯夹爪组件包括有第一夹爪移动气缸、移动导轨、第一移动座、第一夹爪气缸和第一夹爪，所述第一夹爪移动气缸驱动所述第一移动座沿所述移动导轨移动，所述第一夹爪气缸安装于所述第一移动座上，所述第一夹爪气缸驱动两个第一夹爪相对移动。

9、作为一种优选的技术方案，所述芯轴夹爪组件包括有第二夹爪移动气缸、第二移动座、第二夹爪气缸和第二夹爪，所述第二夹爪移动气缸驱动所述第二移动座移动，所述第二夹爪气缸安装于所述第二移动座上，所述第二夹爪气缸驱动两个第二夹爪相对移动。

10、作为一种优选的技术方案，所述备料机构包括有机架、选料组件和推料组件，所述机架上包括有储料架、顶升架和进料管道，芯轴储存于所述储料架上，所述顶升架安装于所述储料架的一侧，且所述进料管道将所述储料架的下端与所述顶升架的下端连通，所述选料组件安装于所述储料架的下端，所述推料组件安装于所述顶升架的下端。

11、作为一种优选的技术方案，所述选料组件包括有选料气缸、选料卡板和选料挡块，所述选料挡块安装于所述储料架的内表面，所述选料气缸驱动所述选料卡板于所述选料挡块与所述储料架的底部之间移动。

12、作为一种优选的技术方案，所述推料组件包括有推料气缸和推板，所述推料气缸驱动所述推板于所述顶升架中移动。

13、作为一种优选的技术方案，其进一步设置有到位传感器，所述到位传感器安装于所述顶升架的上侧。

14、本实用新型的有益效果在于：上述基于视觉检测的芯轴定位上料装置，采用备料机构能够每次精准上料一个芯轴至定位机构中，定位机构采用视觉传感器，可以精准旋转芯轴至指定角度，采用上料机构既能将电芯从卷针下料，还能自动将芯轴上料至卷针处，从而实现高效、可靠地进行电池芯轴的取料和上料，应用在卷绕设备上，能大大提高卷绕设备的工作效率，而且提高了操作的可靠性和安全性。

技术特征：

1.一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，包括有备料机构、定位机构和上料机构，所述备料机构将芯轴上料至所述定位机构，所述定位机构旋转芯轴至指定角度，所述上料机构夹取芯轴后旋转，将芯轴安装于卷针上；

2.根据权利要求1所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述支撑组件包括有支撑安装座和滚动轴承，所述滚动轴承安装于所述支撑安装座上，所述滚动轴承设置有两个，两个滚动轴承平行设置。

3.根据权利要求2所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述旋转组件包括有摆臂、摆臂气缸、旋转电机、主动轮、旋转皮带和从动轮，所述摆臂转动设置于所述支架上，所述主动轮安装于所述摆臂的一侧，所述从动轮安装于所述摆臂的另一端，所述旋转皮带将所述主动轮和所述从动轮连接，所述摆臂气缸的输出端与所述摆臂铰接，所述摆臂气缸的另一端铰接设置于所述支架上。

4.根据权利要求2或者3所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述上料机构包括有上料旋转组件、电芯夹爪组件和芯轴夹爪组件，所述电芯夹爪组件和所述芯轴夹爪组件安装于所述上料旋转组件上。

5.根据权利要求4所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述电芯夹爪组件包括有第一夹爪移动气缸、移动导轨、第一移动座、第一夹爪气缸和第一夹爪，所述第一夹爪移动气缸驱动所述第一移动座沿所述移动导轨移动，所述第一夹爪气缸安装于所述第一移动座上，所述第一夹爪气缸驱动两个第一夹爪相对移动。

6.根据权利要求5所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述芯轴夹爪组件包括有第二夹爪移动气缸、第二移动座、第二夹爪气缸和第二夹爪，所述第二夹爪移动气缸驱动所述第二移动座移动，所述第二夹爪气缸安装于所述第二移动座上，所述第二夹爪气缸驱动两个第二夹爪相对移动。

7.根据权利要求4所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述备料机构包括有机架、选料组件和推料组件，所述机架上包括有储料架、顶升架和进料管道，芯轴储存于所述储料架上，所述顶升架安装于所述储料架的一侧，且所述进料管道将所述储料架的下端与所述顶升架的下端连通，所述选料组件安装于所述储料架的下端，所述推料组件安装于所述顶升架的下端。

8.根据权利要求7所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述选料组件包括有选料气缸、选料卡板和选料挡块，所述选料挡块安装于所述储料架的内表面，所述选料气缸驱动所述选料卡板于所述选料挡块与所述储料架的底部之间移动。

9.根据权利要求8所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，所述推料组件包括有推料气缸和推板，所述推料气缸驱动所述推板于所述顶升架中移动。

10.根据权利要求9所述的基于视觉检测的芯轴定位上料装置，其特征在于，其进一步设置有到位传感器，所述到位传感器安装于所述顶升架的上侧。

技术总结
本技术涉及一种基于视觉检测的芯轴定位上料装置，包括有备料机构、定位机构和上料机构，备料机构将芯轴上料至定位机构，定位机构旋转芯轴至指定角度，上料机构夹取芯轴后旋转，将芯轴安装于卷针上；定位机构包括有支架以及设置于支架上的支撑组件、视觉传感器、背光源和旋转组件，支撑组件和旋转组件设置于视觉传感器和背光源之间。上述基于视觉检测的芯轴定位上料装置，采用备料机构能够上料芯轴至定位机构中，定位机构采用视觉传感器精准调节芯轴角度，采用上料机构既能将电芯下料，还能将芯轴上料至卷针处，实现高效、可靠地进行电池芯轴的取料和上料，应用在卷绕设备上，能大大提高卷绕设备的工作效率，而且提高了操作的可靠性和安全性。

技术研发人员：廖森源,卢艳玲,林兆国
受保护的技术使用者：东莞市雅康精密机械有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/4/17