阅读说明：本技术 一种用于电芯外观焊缝检测设备及其检测方法 (Equipment and method for detecting weld joint of appearance of battery cell ) 是由 张玉潘 陈友裕 张馨月 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电芯外观焊缝检测设备,包括：底架电控组件,主要起支撑作用和用于安装电控部件；拍摄组件,设置在底架电控组件上方,用于对电芯进行拍照检测；顶升机构,设置在拍摄组件下方,用于推动电芯上下往复移动,进行检测；安全外罩,设置在底架电控组件上方,且拍摄组件和顶升机构处于安全外罩内部,确保检测生产的安全性和检测的准确性；左右移动组件带动前后移动组件左右移动,前后移动组件带动2D检测组件和3D检测组件前后移动,3D检测组件检测电芯焊疤立体结构尺寸,2D检测组件检测电芯焊疤平面色泽,实现对电芯上表面焊疤进行自动扫描检测,实现自动化检测代替人工操作。(The invention discloses a device for detecting appearance weld joints of a battery cell, which comprises: the chassis electric control assembly mainly plays a supporting role and is used for installing an electric control component; the shooting assembly is arranged above the underframe electric control assembly and used for shooting and detecting the battery cell; the jacking mechanism is arranged below the shooting assembly and used for pushing the battery cell to move up and down in a reciprocating manner so as to perform detection; the safety outer cover is arranged above the underframe electric control assembly, and the shooting assembly and the jacking mechanism are positioned in the safety outer cover, so that the safety of detection production and the accuracy of detection are ensured; the left and right movement component drives the front and back movement component to move left and right, the front and back movement component drives the 2D detection component and the 3D detection component to move front and back, the 3D detection component detects the size of the three-dimensional structure of the battery cell welding scar, the 2D detection component detects the plane color of the battery cell welding scar, automatic scanning detection of the battery cell upper surface welding scar is achieved, and manual operation is replaced by automatic detection.)

一种用于电芯外观焊缝检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及电芯焊疤检测技术领域，具体为一种用于电芯外观焊缝检测设备及其检测方法。

背景技术

目前市场上，手机、汽车等新能源产品的兴起，对电芯、电池的需求量越来越大，对质量的要求也就越来越高，所以需要对产品的外观、尺寸等进行检测，然而焊疤圆弧凸起，人工不便检测，且人工检测容易漏检，因此对自动检测设备急需，故设计此用于电芯外观焊缝检测设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电芯外观焊缝检测设备及其检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电芯外观焊缝检测设备，包括：底架电控组件，主要起支撑作用和用于安装电控部件；

拍摄组件，设置在底架电控组件上方，用于对电芯进行拍照检测；

顶升机构，设置在拍摄组件下方，用于推动电芯上下往复移动，进行检测；

安全外罩，设置在底架电控组件上方，且拍摄组件和顶升机构处于安全外罩内部，确保检测生产的安全性和检测的准确性；

所述底架电控组件包括：连接架、第一电控架、第二电控架和大板，输送检测电芯的输送线从连接架中间穿过，连接架的一侧与第一电控架相连接，连接架的另一侧与第二电控架相连接，大板设置在连接架、第一电控架、第二电控架的上方；大板的上方设有拍摄组件，大板的下方设有顶升机构；

所述拍摄组件包括：插件检测和扫描组件，插件检测设置在大板的右上方，用于识别电芯产品号，扫描组件设置在大板的左上方，用于对插件检测检测后的电芯进行拍照检测；

所述顶升机构包括：顶升底架、阻挡组件、顶升组件和阻回机构，顶升底架与大板相连接，阻挡组件设置在顶升底架的左侧，顶升组件设置在顶升底架的中间，阻回机构设置在顶升底架的右侧。

进一步的，所述插件检测包括：调节组件和读码器，调节组件与大板相连接，读码器与调节组件相连接。

进一步的，所述扫描组件包括：左右移动组件、移动连接板、前后移动组件、2D检测组件和3D检测组件，左右移动组件与大板相连接，移动连接板与左右移动组件相连接，前后移动组件设置在移动连接板上方，2D检测组件和3D检测组件均与前后移动组件相连接。

进一步的，所述阻挡组件包括：阻挡块和阻挡把手，阻挡块与顶升组件相连接，阻挡把手设置在阻挡块上方 。

进一步的，所述顶升组件包括：顶升气缸、顶升板和顶升治具，顶升板可移动的设置在顶升底架上方，顶升气缸的输出端与顶升板相连接，顶升治具设置在顶升板上方。

进一步的，所述阻回机构包括：阻回底座、阻回支块和阻回块，阻回底座与顶升底架相连接，阻回支块设置在阻回底座上方，阻回块设置在阻回支块上方。

进一步的，所述第一电控架的前方设有第一散热风扇，所述第二电控架的前方设有第二散热风扇。

进一步的，所述连接架采用型材拼接而成，所述第一电控架内设有PLC控制器和驱动器，所述第二电控架内设有电脑主机、光源控制器和上位机，所述大板中间设有镂空的通槽。

进一步的，所述安全外罩上方设有警报灯，所述安全外罩的前侧面设有人机操作界面和操作按钮。

一种电芯外观焊缝检测方法，包括以下步骤：

S1、 输送线将待检测的电芯输送到设备入料端，读码器识别电芯产品号，并将识别信息反馈到电脑主机，电脑主机内的MES系统对检测信息进行验证；

S2、 若MES系统验证为不是待测产品，则电芯随着输送线移动进入连接架内部时，拍摄组件和顶升机构均不动作，不对该电芯进行检测；

S3、 若MES系统验证为待测产品，则MES系统验将该信息反馈到PLC控制器，当电芯随着输送线移动进入连接架内部时，自动触发拍摄组件和顶升机构动作，对该电芯进行检测；

S4、 进行电芯检测时，顶升气缸先动作，将电芯从输送线上顶起；顶升气缸动作，推动顶升板向上移动，带动阻挡把手向上移动，从而将输送线上的电芯拦截下来，带动顶升治具向上移动，从而推动电芯向上移动，以便于扫描组件进行扫描检测；

S5、 电芯被顶起后，扫描组件动作；左右移动组件动作，带动前后移动组件左右移动，前后移动组件动作，带动2D检测组件和3D检测组件前后移动，3D检测组件检测电芯焊疤立体结构尺寸，2D检测组件检测电芯焊疤平面色泽，实现对电芯上表面焊疤进行扫描检测；

S6、 扫描组件检测完成后，将检测信息传送到MES系统，顶升机构反向动作，将电芯放置到输送线上，电芯随着输送线往外移动，MES系统通过算法计算出对应的电芯是否合格，完成电芯上表面焊疤检测。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1、安全外罩，设置在底架电控组件上方，且拍摄组件和顶升机构处于安全外罩内部，确保检测生产的安全性和检测的准确性，安全外罩，可避免粉尘对传感器和拍摄镜头的影响，从而可确保检测的准确性；

2、所述第一电控架的前方设有第一散热风扇，第一散热风扇用于对第一电控架内部进行风冷散热，提高第一电控架内的PLC控制器和驱动器使用寿命；所述第二电控架的前方设有第二散热风扇，第二散热风扇用于对第二电控架内部进行风冷散热，提高第二电控架内电脑主机、光源控制器和上位机的使用寿命；

3、左右移动组件带动前后移动组件左右移动，前后移动组件带动2D检测组件和3D检测组件前后移动，3D检测组件检测电芯焊疤立体结构尺寸，2D检测组件检测电芯焊疤平面色泽，实现对电芯上表面焊疤进行自动扫描检测，实现自动化检测代替人工操作；

4、2D检测组件的检测工位通过视野公用、图像裁剪的方式减少硬件投入，同时提高了2D检测组件工位的检测节拍，同时还满足检测需求。2D检测组件图像采集方面通过与多功能光源进行多波段、多层次的配和多次采集同一产品表面缺陷，结合多种视觉算法，更加精准、稳定的实现缺陷检测；2D检测组件以2个较低像素相机（1200w）工位通过像素拼接的方式，在满足12ppm（1分钟12个产品）生产节拍下达到检测精度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明底架电控组件结构示意图；

图3为本发明拍摄组件结构示意图；

图4为本发明顶升机构结构示意图。

标注说明：底架电控组件1；拍摄组件2；顶升机构3；安全外罩4；连接架11；第一电控架12；第二电控架13；大板14；第一散热风扇121；第二散热风扇131；插件检测21；扫描组件22；调节组件211；读码器212；左右移动组件221；移动连接板222；前后移动组件223；2D检测组件224；3D检测组件225；顶升底架31；阻挡组件32；顶升组件33；阻回机构34；阻挡块321；阻挡把手322；顶升板331；顶升治具332；阻回底座341；阻回支块342；阻回块343；警报灯41；人机操作界面42；操作按钮43。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1～附图4所示；一种用于电芯外观焊缝检测设备，包括：

底架电控组件1，主要起支撑作用和用于安装电控部件；

拍摄组件2，设置在底架电控组件1上方，用于对电芯进行拍照检测；

顶升机构3，设置在拍摄组件2下方，用于推动电芯上下往复移动，以便于拍摄组件2进行拍照检测；

安全外罩4，设置在底架电控组件1上方，且拍摄组件2和顶升机构3处于安全外罩4内部，确保检测生产的安全性和检测的准确性，安全外罩4，可避免粉尘对传感器和拍摄镜头的影响，从而可确保检测的准确性；

所述底架电控组件1包括：连接架11、第一电控架12、第二电控架13和大板14，输送检测电芯的输送线从连接架11中间穿过，连接架11的一侧与第一电控架12相连接，连接架11的另一侧与第二电控架13相连接，大板14设置在连接架11、第一电控架12、第二电控架13的上方；大板14的上方设有拍摄组件2，大板14的下方设有顶升机构3；所述连接架11采用型材拼接而成，从而可使得整个连接架11拼装快速方便；所述第一电控架12的前方设有第一散热风扇121，第一散热风扇121用于对第一电控架12内部进行风冷散热，所述第二电控架13的前方设有第二散热风扇131，第二散热风扇131用于对第二电控架13内部进行风冷散热；所述第一电控架12内设有PLC控制器和驱动器，PLC控制器分别与顶升机构3、拍摄组件2相连接，用于驱动顶升机构3、拍摄组件2动作，驱动器与拍摄组件2相连接，用于驱动摄像头进行工作；所述第二电控架13内设有电脑主机、光源控制器和上位机，电脑主机内设有MES系统，用于对检测信息进行验证；光源控制器用于为摄像机的拍照提供一个明亮的环境；所述大板14中间设有镂空的通槽，顶升机构3可向上顶起电芯穿过通槽，以便于拍摄组件2进行拍照检测；具体的，PLC控制器、驱动器、电脑主机、光源控制器和上位机均属于现有已知部件，因此不再进行详细介绍。

所述拍摄组件2包括：插件检测21和扫描组件22，插件检测21设置在大板14的右上方，用于识别电芯产品号，扫描组件22设置在大板14的左上方，用于对插件检测21检测后的电芯进行拍照检测；所述插件检测21包括：调节组件211和读码器212，调节组件211与大板14相连接，读码器212与调节组件211相连接，读码器212用于识别输送线输送过来的电芯产品号，用于对产品进行初次识别；所述扫描组件22包括：左右移动组件221、移动连接板222、前后移动组件223、2D检测组件224和3D检测组件225，左右移动组件221与大板14相连接，移动连接板222与左右移动组件221相连接，前后移动组件223设置在移动连接板222上方，2D检测组件224和3D检测组件225均与前后移动组件223相连接；左右移动组件221带动前后移动组件223进行左右移动，前后移动组件223带动2D检测组件224、3D检测组件225进行前后移动，3D检测组件225检测电芯焊疤立体结构尺寸，2D检测组件224检测电芯焊疤平面色泽，实现对电芯上表面焊疤进行扫描检测。

所述顶升机构3包括：顶升底架31、阻挡组件32、顶升组件33和阻回机构34，顶升底架31与大板14相连接，阻挡组件32设置在顶升底架31的左侧，顶升组件33设置在顶升底架31的中间，阻回机构34设置在顶升底架31的右侧；所述阻挡组件32包括：阻挡块321和阻挡把手322，阻挡块321与顶升组件33相连接，阻挡把手322设置在阻挡块321上方；所述顶升组件33包括：顶升气缸、顶升板331和顶升治具332，顶升板331可移动的设置在顶升底架31上方，顶升气缸的输出端与顶升板331相连接，顶升治具332设置在顶升板331上方；所述阻回机构34包括：阻回底座341、阻回支块342和阻回块343，阻回底座341与顶升底架31相连接，阻回支块342设置在阻回底座341上方，阻回块343设置在阻回支块342上方；顶升气缸动作，带动顶升板331向上移动，进而可带动阻挡把手322向上移动，将沿着输送线移动电芯拦截下来，同时顶升治具332向上托起电芯，以便拍摄组件2对电芯进行检测。

所述安全外罩4上方设有警报灯41，设备运行出现故障时，警报灯41会闪烁发光，提醒操作者，出现故障；所述安全外罩4的前侧面设有人机操作界面42和操作按钮43，通过人机界面可进行设备调控，操作按钮43具体包括启动、停止、急停等按钮。

一种电芯外观焊缝检测方法，包括以下步骤：

S1、 输送线将待检测的电芯输送到设备入料端，读码器212识别电芯产品号，并将识别信息反馈到电脑主机，电脑主机内的MES系统对检测信息进行验证；

S2、 若MES系统验证为不是待测产品，则电芯随着输送线移动进入连接架11内部时，拍摄组件2和顶升机构3均不动作，不对该电芯进行检测；

S3、 若MES系统验证为待测产品，则MES系统验将该信息反馈到PLC控制器，当电芯随着输送线移动进入连接架11内部时，自动触发拍摄组件2和顶升机构3动作，对该电芯进行检测；

S4、 进行电芯检测时，顶升气缸先动作，将电芯从输送线上顶起；顶升气缸动作，推动顶升板331向上移动，带动阻挡把手322向上移动，从而将输送线上的电芯拦截下来，带动顶升治具332向上移动，从而推动电芯向上移动，以便于扫描组件22进行扫描检测；

S5、 电芯被顶起后，扫描组件22动作；左右移动组件221动作，带动前后移动组件223左右移动，前后移动组件223动作，带动2D检测组件224和3D检测组件225前后移动，3D检测组件225检测电芯焊疤立体结构尺寸，2D检测组件224检测电芯焊疤平面色泽，实现对电芯上表面焊疤进行扫描检测；

S6、 扫描组件22检测完成后，将检测信息传送到MES系统，顶升机构3反向动作，将电芯放置到输送线上，电芯随着输送线往外移动，MES系统通过算法计算出对应的电芯是否合格，完成电芯上表面焊疤检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。