一种圆柱电池壳缺陷自动检测设备的制作方法

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种圆柱电池壳缺陷自动检测设备。

背景技术：

各种各样的圆柱电池在国民经济和人民生活中均发挥了重要的作用，而随着电池(尤其是锂电池)朝着高能量密度的方向发展，且广泛用于新能源汽车和无绳电动工具，其安全性能越来越受到人们重视。圆柱电池壳作为圆柱电池的外壳，不仅起着密封的作用，也是电池失效安全的一道重要防线。因此圆柱电池壳的品质要求很高。然而目前国内圆柱电池壳生产企业仍是以目检为主，由于圆柱电池壳表面高反光，目视检测难度大，不仅漏检率高、检测速度慢，且长期高强度工作对检验人员的视力损害较大，不利于我国电池行业整体品质的提高。

一篇公开号为cn110355110a的中国发明专利申请公开了一种锂电池钢壳检测设备，在该专利中，钢壳由链条带动运输，并通过链条上的滚筒旋转带动钢壳实现钢壳外圆柱面的展开。然而这种方法很难做到钢壳外圆柱面的高精度定位检测，实际运行中存在钢壳不定向偏移的问题，不利于外圆柱面及端面高精度检测的实施。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、设计合理、使用方便的、检验精度和准确率较高的圆柱电池壳缺陷自动检测设备。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种圆柱电池壳缺陷自动检测设备，其特征在于，包括：机架、转盘、转盘驱动电机、圆柱电池壳旋转机构、摄像机、检测光源和计算机，所述转盘水平安装，并由所述转盘驱动电机直接或间接驱动，作分度式间歇旋转运动；所述转盘上安装有至少三个所述圆柱电池壳旋转机构；所述圆柱电池壳旋转机构包括辊棒、圆柱电池壳旋转传动机构，所述圆柱电池壳旋转传动机构带动所述辊棒作旋转运动，所述辊棒通过摩擦力带动放置在所述辊棒上方的待检测的圆柱电池圆柱电池壳作旋转运动，实现对所述圆柱电池壳的外圆柱面的检测；所述摄像机用来采集所述圆柱电池壳的图像信息并输入给所述计算机；所述计算机用来进行图像处理，并判断待检测的所述圆柱电池壳是否存在缺陷；所述检测光源用来照射待检测的所述圆柱电池壳提供亮度。

更为优选的是，所述圆柱电池壳旋转机构在所述转盘上呈等角度分布。

更为优选的是，所述转盘的上方和侧面分别设置了至少一组所述摄像机和所述检测光源，所述转盘上方的摄像机采集所述圆柱电池壳外圆柱面的图像，所述转盘侧面的所述摄像机用于采集所述圆柱电池壳端面的图像。

更为优选的是，所述圆柱电池壳旋转机构包括有圆柱电池壳旋转电机，所述圆柱电池壳旋转电机通过所述圆柱电池壳旋转传动机构带动所述辊棒作旋转运动。

更为优选的是，所述圆柱电池壳旋转电机运转所需的电能由外部电源通过集电环提供，所述集电环位于所述转盘的中心位置。

更为优选的是，所述棍棒为并排设置的两个，在各所述棍棒上均设有包胶；两所述棍棒的转轴与所述圆柱电池壳旋转传动机构连接、并在所述圆柱电池壳旋转传动机构的带动下同步旋转。

更为优选的是，所述机架上安装有上料装置、合格品出料装置和不合格品出料装置，所述上料装置与外部上料线连接，所述合格品出料装置和所述不合格品出料装置与料线连接。

更为优选的是，所述上料装置为上料机械手。

更为优选的是，所述圆柱电池壳为钢壳。

本实用新型的有益效果为：

一、通过设置转盘，并在转盘上设置圆柱电池壳旋转机构，实际检测时，利用圆柱电池壳旋转机构带动待检测的圆柱电池壳进行旋转，便于对圆柱电池壳外圆周面进行全面检测，结构简单、设计合理、使用方便、检验精度和准确率高，最大限度地消灭了缺陷漏检；另外，设备的安装调试维护也更加方便。

二、通过在转盘的中心位置设置集电环，可通过外部电源为各圆柱电池壳旋转机构供电。

三、棍棒采用并排设置的两个，并在各所述棍棒上设置包胶；不仅增大圆柱电池壳与辊棒之间的摩擦力，使得圆柱电池壳能够被顺利带动，而且起到保护圆柱电池壳的作用，最大限度地避免了辊棒对圆柱电池壳表面镀层造成损伤。

四、通过设置上料装置和出料装置，实际工作时，每次转盘停稳后，待检测的圆柱电池壳从上料口进入并掉落在转盘上方的圆柱电池壳旋转机构的辊棒上，圆柱电池壳驱动电机通过传动机构带动辊棒旋转使得圆柱电池壳360度旋转；然后转盘驱动电机驱动转盘，作分度间歇式旋转运动，使圆柱电池壳经过不少于一组用于检测圆柱电池壳端面的摄像机及检测光源，和不少于一组用于检测圆柱电池壳外圆柱面的摄像机及检测光源；上述的摄像机采集回来的图像传入计算机作数字图像处理，判别出圆柱电池壳是否有缺陷，并根据检测结果，发出控制指令，使得无缺陷的圆柱电池壳在到达合格出料工位后由合格品出料装置出料至转盘外，使得有缺陷的圆柱电池壳在到达不合格出料工位后由不合格品出料装置剔除到转盘外；实现上料、检测、筛分的全自动化，检测效率高，检测速度快。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的圆柱电池壳缺陷自动检测设备结构示意图。

图2所示为图1的俯视图。

图3所示为圆柱电池壳旋转机构的示意图。

附图标记说明：

1：机架，2：转盘，3：转盘驱动电机，4：圆柱电池壳旋转机构，5：集电环，6：摄像机，7：检测光源，8：上料装置，9：合格品出料装置，10：不合格品出料装置，11：圆柱电池壳，12：圆柱电池壳旋转电机，13：圆柱电池壳旋转传动机构，14：辊棒。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

如图1、图2所示，一种圆柱电池壳缺陷自动检测设备，包括机架1、转盘2、转盘驱动电机3、圆柱电池壳旋转机构4、集电环5、摄像机6、检测光源7、上料装置8、合格品出料装置9、不合格品出料装置10和计算机，所述转盘2通过转轴转动安装在所述机架1上，所述转盘驱动电机3与所述转盘2连接、用来驱动所述转盘2的旋转，所述圆柱电池壳旋转机构4设置在所述转盘2上、用来放置圆柱电池壳并带动圆柱电池壳旋转，所述集电环5与所述转盘2转动连接、为所述圆柱电池壳旋转机构4供电，所述摄像机6和检测光源7对应设置、用来拍摄圆柱电池壳表面图像，所述计算机与所述摄像机6连接、用来根据拍摄的图像判断相应的圆柱电池壳是否合格，所述上料装置8与所述圆柱电池壳旋转机构4对应设置、用来为之上料，所述合格品出料装置9和所述不合格品出料装置10与所述计算机连接，用来实现合格品出料和不合格品出料。

其中，所述圆柱电池壳旋转机构4包括：圆柱电池壳旋转电机12、圆柱电池壳旋转传动机构13和两个辊棒14，两个所述棍棒14组装在一起、用于盛放待检测的圆柱电池壳11，所述圆柱电池壳旋转电机12通过所述圆柱电池壳旋转传动机构13带动所述辊棒14转动，进而通过摩擦力带动放置在棍棒14上的待检测的圆柱电池壳11作旋转运动，实现对圆柱电池壳11外圆柱面的检测。

本实施例中，优选所述圆柱电池壳11为钢壳，优选所述辊棒14的表面设有包胶。由于辊棒14表面包胶，这样一来不仅增大圆柱电池壳11与辊棒14之间的摩擦力，使得圆柱电池壳能够被顺利带动，而且起到保护圆柱电池壳的作用，最大限度地避免了辊棒14对圆柱电池壳11表面镀层造成损伤。优选所述圆柱电池壳旋转机构4的两根辊棒14直径一致或基本一致，以确保圆柱电池壳11能在其上方平稳顺畅地旋转。

优选地，所述转盘2水平安放，由所述转盘驱动电机3直接驱动；在其他实施方式中，转盘2通过减速机构或分度机构间接驱动，作精度要求更高的分度间歇式运动；不限于本实施例。

优选地，在所述转盘2上安装有16个圆柱电池壳旋转机构4，以提高检测效率。在其他实施方式中，所述圆柱电池壳旋转机构4的数量为至少三个，不限于本实施例。

优选地，所述集电环5安装在所述转盘2的转动轴上，圆柱电池壳旋转电机12运转所需的电能由外部电源通过集电环5提供。在其他实施方式中，所述圆柱电池壳旋转电机12自动电池供电，这时集电环5可省略。

优选地，在所述转盘2的上方和侧面分别设置了一组摄像机6和检测光源7；位于转盘2上方的摄像机6用来采集圆柱电池壳11外圆柱面的图像，位于转盘2侧面的摄像机6用于采集圆柱电池壳11端面的图像。当然，还可以设置更多的检测工位，通过使用不同的摄像头和检测光源，可有效提高产品的检测质量。

优选地，所述上料装置8为上料机械手，与外部上料线连接。优选所述合格品出料装置9和所述不合格品出料装置10为出料机械手(如出料气缸等)，与外部出料线连接。

本实施例提供的一种圆柱电池壳缺陷自动检测设备，实际工作时，设备的整个工作流程由计算机或嵌入式计算机控制系统(如plc)控制。转盘驱动电机3驱动转盘2作分度式间歇运动，当转盘2每次停稳后，上料装置8向与之相对应的圆柱电池壳旋转机构4的辊棒14上送入一个圆柱电池壳11，同时各个摄像机6拍摄图像，并回传至计算机处理，通过计算机判别当前圆柱电池壳11是否为缺陷圆柱电池壳。设备的图像处理及控制系统具有记忆功能，当无缺陷圆柱电池壳旋转至合格品出料装置9对应的工位时，合格品出料装置9会将该圆柱电池壳移除出转盘外，流转到外部其他机构入盒储存；当有缺陷圆柱电池壳旋转至不合格品出料装置10对应的工位时，不合格品出料装置10会将该圆柱电池壳剔除出转盘外，落入外部的不合格品收集装置，待车间检验人员统一处理。

至于计算机与转盘驱动电机3、圆柱电池壳旋转机构4、摄像机6、上料装置8、合格品出料装置9和不合格品出料装置10的连接方式、连接电路及控制编程方法都为本领域技术人员所掌握的普通技术知识或现有技术，这里不再详细赘述。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。