一种软包电池极耳焊缝检测装置的制作方法

本实用新型涉及电池极耳缺陷检测技术领域，尤其涉及一种软包电池极耳焊缝检测装置。

背景技术：

随着新能源汽车行业的快速发展，使得动力电池的需求不断加大。动力锂电池是新能源汽车产业链条中的核心，而软包动力电池相对于方形和圆柱形电池容易形成统一的型号和工艺标准，具有能量密度高、重量小、内阻小、循环性能好、循环寿命长、设计灵活等优点，使之需求量逐渐增多，市场占有率逐渐走高。但目前软包动力电池极耳缺陷检测自动化程度不高，大多数还停留在人工目检，人工检测十分依赖于检测人员的经验和技术水平，这会导致缺陷检测工作缺乏一致性和连续性，不仅工作强度大，生产效率低，还容易造成误检和漏检。在现有技术中，软包动力电池极耳焊缝的检测，还鲜有研究。此外，目前高端检测设备多数呈国外垄断状态且价格昂贵。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种软包电池极耳焊缝检测装置，该装置不仅可以提高检测自动化程度和检测效率，而且结构简单，使用效果好。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种软包电池极耳焊缝检测装置，包括具有底座、前端板和后端板的机架，所述底座上设有用于传送待检测极耳焊缝板的传送机构，所述后端板前侧设有同轴平行光源，所述同轴平行光源前侧竖向设置有与同轴平行光源平行的聚光透镜，所述聚光透镜前侧斜设有与其呈一定夹角的半透镜，所述机架上部设有相机运动机构，所述相机运动机构上安装有用于采集极耳焊缝图像的相机。

进一步地，所述传送机构主要由传送带机构和用于驱动传送带机构工作的驱动电机构成。

进一步地，所述相机运动机构包括用于安装相机的相机安装架、用于带动所述相机安装架上下运动的上下运动机构、用于带动所述相机安装架前后运动的第一丝杆滑动机构和用于带动所述相机安装架左右运动的第二丝杆滑动机构，所述第一丝杆滑动机构由第一丝杆电机驱动工作，所述第二丝杆滑动机构由第二丝杆电机驱动工作。

进一步地，所述第一丝杆滑动机构包括对称设置于机架左右两上侧部的两个第一丝杆、两个第一导轨以及与第一丝杆、第一导轨配合以将转动转化为直线运动的两个第一滑块，所述第二丝杆滑动机构包括第二丝杆、第二导轨和与第二丝杆、第二导轨配合以将转动转化为直线运动的第二滑块，所述第二丝杆和第二导轨跨设于所述两个第一滑块上，以在其带动下前后运动；所述上下运动机构设置于所述第二丝杆滑动机构的第二滑块上，以在其带动下左右运动。

进一步地，所述上下运动机构为丝杆滑动机构，所述丝杆滑动机构由第三丝杆电机驱动工作。

进一步地，所述半透镜与水平面和聚光透镜均呈45°夹角，以将透过聚光透镜的平行光垂直向下照射到待检测区域上，所述相机垂直设于待检测区域上方，以采集极耳焊缝图像。

进一步地，该装置还包括控制系统，所述控制系统的中控机分别与同轴平行光源、传送机构、相机运动机构和相机连接，以分别控制同轴平行光源工作，控制传送机构传送待检测极耳焊缝板至待检测区域，控制相机运动机构带动相机运动，以及控制相机采集并上传极耳焊缝图像。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：提供了一种软包电池极耳焊缝检测装置，该装置可以自动对电池极耳焊缝进行缺陷检测，提高了检测效率，且克服了人工检测带来的工作效率低和误检漏检率高的问题。此外，本实用新型结构简单，制造成本低，可以满足中小企业产线检测的要求，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例中检测装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中检测装置的实现原理图。

图3是本实用新型实施例中检测装置的控制系统的控制原理图。

图中，1、相机，2、相机运动机构，3、半透镜，4、同轴平行光源，5、聚光透镜，6、待检测极耳焊缝板，7、传送机构，8、机架，9、底座，10、前端板，11、后端板，21、相机安装架，22、上下运动机构，23、第一丝杆滑动机构，24、第二丝杆滑动机构。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的软包电池极耳焊缝检测装置，如图1、2所示，包括具有底座9、前端板10和后端板11的机架8，底座9上设有用于传送待检测极耳焊缝板6的传送机构7，后端板11前侧设有同轴平行光源4，同轴平行光源4前侧竖向设置有与同轴平行光源4平行的聚光透镜5，聚光透镜5前侧斜设有与其呈一定夹角的半透镜3，机架8上部设有相机运动机构2，相机运动机构2上安装有用于采集极耳焊缝图像的相机1。

在本实用新型的较佳实施例中，传送机构7主要由传送带机构和用于驱动传送带机构工作的驱动电机构成，传送机构主要负责待检测极耳焊缝板的传送、粗定位及当后续出现软包动力电池大型极耳模组时进行分部平移采集图像。

在本实施例中，相机运动机构2包括用于安装相机的相机安装架21、用于带动相机安装架21上下运动的上下运动机构22、用于带动相机安装架21前后运动的第一丝杆滑动机构23和用于带动相机安装架21左右运动的第二丝杆滑动机构24，第一丝杆滑动机构23由第一丝杆电机驱动工作，第二丝杆滑动机构24由第二丝杆电机驱动工作。其中，第一丝杆滑动机构23包括对称设置于机架左右两上侧部的两个第一丝杆、两个第一导轨以及与第一丝杆、第一导轨配合以将转动转化为直线运动的两个第一滑块，第二丝杆滑动机构24包括第二丝杆、第二导轨和与第二丝杆、第二导轨配合以将转动转化为直线运动的第二滑块，第二丝杆和第二导轨跨设于两个第一滑块上，以在其带动下前后运动；上下运动机构设置于第二丝杆滑动机构的第二滑块上，以在其带动下左右运动。在本实用新型的较佳实施例中，上下运动机构22为丝杆滑动机构，丝杆滑动机构由第三丝杆电机驱动工作。

如图2所示，半透镜与水平面和聚光透镜均呈45°夹角，以将透过聚光透镜的平行光垂直向下照射到待检测区域上，相机垂直设于待检测区域上方，其高度可根据元件大小及所需精度通过上下运动机构进行调节，且可通过第一丝杆滑动机构和第二丝杆滑动机构进行前后、左右移动，以采集极耳焊缝图像。本实用新型中，两组同轴平行光源放置在后端板上，不在相机视场的正上方，聚光透镜与同轴平行光源平行放置，同轴平行光源发出的平行光先透过聚光透镜，再通过半透镜片的折射，使得光线垂直向下照射在待检测区域的待检测极耳焊缝板上。在机架的前、后两端装设的与聚光透镜等高的前端板和后端板，前端板阻止了外界光线的干扰，后端板用来安装同轴平行光源，光源与聚光透镜、半透镜的组合使得光照均匀、避免阴影等外界光线干扰。

在本实施例中，机架为高度约100cm的立方体，其中机架的中部是光源与透镜的组合，组合的前、后两端分别设有高度约为50cm的前、后端板。相机选用型号为mq042cg-cm的cmos工业相机。cmos相机成像质量与ccd接近，且性价比高、功耗低，分辨率可达400万像素。相机镜头选用型号为hk3514mp5的焦距35mm光圈1.45mp的镜头。该镜头具有紧凑的结构设计，对应500万像素照相机的分辨率成低畸变成像（低于1.0%），且为c接口，因此适用于本系统mq042cg-cm相机。

该装置还包括控制系统。如图3所示，控制系统的中控机分别与同轴平行光源4、传送机构7、相机运动机构2和相机1连接，以分别控制同轴平行光源4工作，控制传送机构7传送待检测极耳焊缝板至待检测区域，控制相机运动机构2带动相机1运动，以及控制相机1采集并上传极耳焊缝图像。具体的，中控机与传送机构7的驱动电机的控制信号输入端连接，以控制驱动电机的启停。中控机还分别与相机运动机构2中第一丝杆滑动机构23的第一丝杆电机、第二丝杆滑动机构24的第二丝杆电机、上下运动机构22的第三丝杆电机的控制信号输入端连接，以分别控制第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机的启停。

本实用新型的控制过程为：图像采集开始，控制系统的中控机对传动机构的驱动电机发出控制命令，驱动电机驱动传送带机构工作，将设于传送带机构上的待检测极耳焊缝板传送至待检测区域。此时，设于待检测区域的传感器感测到待检测极耳焊缝板到达设定位置，向控制系统发送感测信号。控制系统接收到感测信号后，控制驱动电机停止工作，然后控制相机进行图像采集。在图像采集工作开始后，如果需要调整相机位置，也可通过控制系统控制相机运动机构，带动相机运动到合适的位置。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。