一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置
阅读说明：本技术 一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置 (Soft packet of moulding device of lithium cell polymer shell based on visual detection ) 是由 桑成涛 刘彦兵 朱一虎 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置,塑形装置的机械结构设置在金属框架的内部,所述金属框架的内部下方左右两侧对称固定有限位架；所述金属框架的下端转动安装有底部丝杆,且所述底部丝杆的外部安装有底部螺纹环；包括：2个侧边丝杆,其对称转动安装在所述金属框架的内部左右两侧,所述侧边丝杆的外部设置有侧边螺纹架；定位杆,其设置在所述侧边螺纹架的下方,并且所述侧边螺纹架的内部贯穿设置有纵向滑杆。该基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置,采用新型的结构设计,使得本装置可以在加工后完成对聚合物外壳的脱模处理,同时该装置中设置有视觉质量检测结构,增加装置的加工工艺。(The invention discloses a soft-package lithium battery core polymer shell shaping device based on visual detection, wherein a mechanical structure of the shaping device is arranged in a metal frame, and limiting frames are symmetrically fixed on the left side and the right side below the inner part of the metal frame; a bottom screw rod is rotatably arranged at the lower end of the metal frame, and a bottom threaded ring is arranged outside the bottom screw rod; the method comprises the following steps: the side lead screws are symmetrically and rotatably arranged on the left side and the right side of the interior of the metal frame, and side thread frames are arranged outside the side lead screws; and the positioning rod is arranged below the side thread frame, and a longitudinal sliding rod penetrates through the inside of the side thread frame. This moulding device of soft packet of lithium cell polymer shell based on visual detection adopts neotype structural design for this device can be processed the drawing of patterns of completion to the polymer shell after processing and handle, is provided with visual quality detection structure in the device simultaneously, increases the processing technology of device.)
技术领域
本发明涉及锂电池芯加工技术领域，具体为一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置。
背景技术
锂电池芯是锂电池的重要组成部件，不同的锂电池芯由不同材质制作，聚合物外壳是一种聚合材料，其密封绝缘性较好，使用具备一定的优异性，根据锂电池的大小形状采用塑形装置完成聚合板材的压合成型，加工快速，但是塑形装置在生产加工的过程中还存在一些问题。
锂电芯聚合物外壳在塑形加工后不便于进行脱模处理，由于聚合物外壳的壁厚较薄，其嵌合在塑形装置的内部脱模较为困难，并且聚合物胚件的质量直接影响到锂电芯聚合物外壳的成型效果，但是加工后的聚合物外壳表面质量通过工作人员观察检测效果有限，塑形装置只能起到塑形加工的作用而不能起到质量检测的作用，后期再通过相应的检测设备对生产的聚合物外壳进行检测较为繁琐，不利于快速生产。
所以需要针对上述问题设计一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，以解决上述背景技术中提出锂电芯聚合物外壳在塑形加工后不便于进行脱模处理，由于聚合物外壳的壁厚较薄，其嵌合在塑形装置的内部脱模较为困难，并且聚合物胚件的质量直接影响到锂电芯聚合物外壳的成型效果，但是加工后的聚合物外壳表面质量通过工作人员观察检测效果有限，塑形装置只能起到塑形加工的作用而不能起到质量检测的作用，后期再通过相应的检测设备对生产的聚合物外壳进行检测较为繁琐，不利于快速生产的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，塑形装置的机械结构设置在金属框架的内部，所述金属框架的内部下方左右两侧对称固定有限位架；
所述金属框架的下端转动安装有底部丝杆，且所述底部丝杆的外部安装有底部螺纹环，以及所述底部螺纹环的上表面通过固定架与底模相互连接，同时所述固定架的下端焊接设置有位置调节作用的横向滑杆；
一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，包括：
2个侧边丝杆，其对称转动安装在所述金属框架的内部左右两侧，所述侧边丝杆的外部设置有侧边螺纹架，以及所述侧边螺纹架的侧面通过调节转轴与安装板相互连接，所述安装板的下表面通过下端支撑架与顶模相互连接，所述安装板的上表面固定安装有上端支撑架；
定位杆，其设置在所述侧边螺纹架的下方，并且所述侧边螺纹架的内部贯穿设置有纵向滑杆，以及所述侧边螺纹架的上端固定安装有驱动气缸，所述驱动气缸上方通过定位块与所述纵向滑杆相互连接。
优选的，所述底模水平左右对应设置有2个，且所述底模通过固定架和横向滑杆与所述限位架构成横向滑动结构，以及所述固定架下端通过底部螺纹环与所述底部丝杆构成螺纹传动结构，运行电机控制底部丝杆转动，在螺纹传动结构的控制作用下使得底部螺纹环左右移动(底部丝杆左右两侧的螺纹旋向相反)，从而带动上端的底模分别向左右移动。
优选的，所述安装板通过调节转轴与所述侧边螺纹架构成转动结构，所述侧边螺纹架与所述侧边丝杆构成螺纹传动结构，运行电机通过皮带传动结构控制两侧的侧边丝杆转动，在螺纹传动结构的控制作用下可以带动侧边螺纹架上下对应移动。
优选的，所述上端支撑架的内侧还设置有内置滑杆和视觉检测相机：
内置滑杆，其对称固定设置在所述上端支撑架的内部左右两侧，所述上端支撑架的内部转动安装有顶部丝杆；
视觉检测相机，其安装在所述顶部丝杆的外部，且所述视觉检测相机的下端固定设置有滑环。
优选的，所述定位杆的内外侧还设置有金属方杆、斜向滑杆和侧边气缸：
金属方杆，其固定焊接在所述侧边螺纹架的下端，所述金属方杆贯穿设置在所述定位杆的内部，且所述定位杆的下端固定安装有弯板，并且所述弯板的前侧面固定安装有限位作用的扣环；
斜向滑杆，其贯穿设置在所述扣环的内部，且所述斜向滑杆的侧面焊接固定有夹持架；
侧边气缸，其固定连接在所述定位杆的外侧面，所述侧边气缸的下端安装有固定片，同时所述固定片通过推杆与所述斜向滑杆相互连接。
优选的，所述视觉检测相机与所述滑环固定为一体化结构，且所述视觉检测相机与所述顶部丝杆构成螺纹传动结构，以及所述滑环与所述内置滑杆构成左右滑动结构，两侧的顶部丝杆螺纹旋向相反，控制顶部丝杆转动可以使得两侧的视觉检测相机相对移动，扩大视觉检测相机的质量检测范围。
优选的，所述定位杆通过所述金属方杆与所述侧边螺纹架构成升降结构，且所述定位杆通过纵向滑杆与所述纵向滑杆构成上下滑动结构，控制驱动气缸运行带动定位块上下移动，定位块通过纵向滑杆控制定位杆上下移动，从而调节夹持架对应的高度位置。
优选的，所述推杆的一端与所述固定片构成转动结构，所述推杆的另一端与所述斜向滑杆构成转动结构，并且所述斜向滑杆通过扣环与所述弯板构成斜向滑动结构，同时所述斜向滑杆和所述夹持架左右对称在顶模的外侧设置有2组，运行侧边气缸推动固定片上下移动，使得推杆两端进行转动，推杆推动斜向滑杆向侧面滑动，控制夹持架向侧面移动。
优选的，所述顶模对应设置在底模的正上端，所述顶模向下移动对应卡合设置在左右两侧的底模内部，运行电机控制调节转轴转动，可以控制下端支撑架和上端支撑架转动换位，从而便于通过装置分别进行塑形和视觉检测工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，采用新型的结构设计，使得本装置可以便捷的在塑形加工后完成聚合物外壳的机械脱模处理，并且在脱模处理后可以完成聚合物外壳表面视觉检测工艺，增加该装置的使用功能；
1.将聚合物胚件放置在底模上，通过顶模的压合作用使得胚件嵌合在底模的内部，完成底模的塑形加工，加工后运行电机控制底部丝杆转动，在螺纹传动结构控制作用下使得左右两侧的底模分别向两侧移动，底模的内侧壁与聚合物外壳的外侧壁相互分离，实现聚合物外壳的快速机械脱模加工；
2.脱模处理后，通过调节转轴交换上端支撑架和下端支撑架的对应位置，使得视觉检测相机镜头针对设置在聚合物外壳的上端，并且通过传动结构控制斜向滑杆向侧面移动，斜向滑动推动夹持架向侧面移动，夹持架夹持限定在聚合物外壳的左右两侧，再控制定位杆向上移动，定位杆带动夹持架以及夹持限定的聚合物外壳同步向上移动，使得聚合物外壳设置在视觉检测相机较为清晰的检测范围中，控制视觉检测相机横向往复性移动，对聚合物外壳表面进行质量检测，简化锂电芯聚合物外壳整体的加工工艺。
附图说明
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明斜向滑杆滑动收纳结构示意图；
图3为本发明斜向滑杆滑动展开结构示意图；
图4为本发明夹持架俯视结构示意图；
图5为本发明视觉检测相机正面结构示意图；
图6为本发明底模俯视结构示意图；
图7为本发明顶模仰视结构示意图；
图8为本发明限位架仰视结构示意图。
图中：1、金属框架；2、限位架；3、底部丝杆；4、底部螺纹环；5、固定架；6、底模；7、横向滑杆；8、侧边丝杆；9、侧边螺纹架；10、调节转轴；11、安装板；12、下端支撑架；13、顶模；14、上端支撑架；15、定位杆；151、金属方杆；152、弯板；153、扣环；154、斜向滑杆；155、夹持架；156、侧边气缸；157、固定片；158、推杆；16、纵向滑杆；17、驱动气缸；18、定位块；19、内置滑杆；20、顶部丝杆；21、视觉检测相机；22、滑环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，塑形装置的机械结构设置在金属框架1的内部，金属框架1的内部下方左右两侧对称固定有限位架2；
金属框架1的下端转动安装有底部丝杆3，且底部丝杆3的外部安装有底部螺纹环4，以及底部螺纹环4的上表面通过固定架5与底模6相互连接，同时固定架5的下端焊接设置有位置调节作用的横向滑杆7；
一种基于视觉检测的软包锂电芯聚合物外壳塑形装置，包括：
2个侧边丝杆8，其对称转动安装在金属框架1的内部左右两侧，侧边丝杆8的外部设置有侧边螺纹架9，以及侧边螺纹架9的侧面通过调节转轴10与安装板11相互连接，安装板11的下表面通过下端支撑架12与顶模13相互连接，安装板11的上表面固定安装有上端支撑架14；
定位杆15，其设置在侧边螺纹架9的下方，并且侧边螺纹架9的内部贯穿设置有纵向滑杆16，以及侧边螺纹架9的上端固定安装有驱动气缸17，驱动气缸17上方通过定位块18与纵向滑杆16相互连接。
本例中底模6水平左右对应设置有2个，且底模6通过固定架5和横向滑杆7与限位架2构成横向滑动结构，以及固定架5下端通过底部螺纹环4与底部丝杆3构成螺纹传动结构；顶模13对应设置在底模6的正上端，顶模13向下移动对应卡合设置在左右两侧的底模6内部。
将聚合物胚件放置在底模6上，左右两侧的底模6处于贴近闭合状态，运行金属框架1上端中间位置的电机控制下端的皮带传动结构循环转动，皮带传动结构控制两侧的侧边丝杆8对应转动，在螺纹传动结构的控制作用下使得侧边螺纹架9向下移动，侧边螺纹架9控制内侧安装的顶模13向下移动，使得顶模13对应至聚合物胚件上端，并且将聚合物胚件压合至底模6的内部实现塑形，形成聚合物外壳，加工后控制顶模13反向向上移动。
安装板11通过调节转轴10与侧边螺纹架9构成转动结构，侧边螺纹架9与侧边丝杆8构成螺纹传动结构；上端支撑架14的内侧还设置有内置滑杆19和视觉检测相机21：内置滑杆19，其对称固定设置在上端支撑架14的内部左右两侧，上端支撑架14的内部转动安装有顶部丝杆20；视觉检测相机21，其安装在顶部丝杆20的外部，且视觉检测相机21的下端固定设置有滑环22；视觉检测相机21与滑环22固定为一体化结构，且视觉检测相机21与顶部丝杆20构成螺纹传动结构，以及滑环22与内置滑杆19构成左右滑动结构。
定位杆15的内外侧还设置有金属方杆151、斜向滑杆154和侧边气缸156：金属方杆151，其固定焊接在侧边螺纹架9的下端，金属方杆151贯穿设置在定位杆15的内部，且定位杆15的下端固定安装有弯板152，并且弯板152的前侧面固定安装有限位作用的扣环153；斜向滑杆154，其贯穿设置在扣环153的内部，且斜向滑杆154的侧面焊接固定有夹持架155；侧边气缸156，其固定连接在定位杆15的外侧面，侧边气缸156的下端安装有固定片157，同时固定片157通过推杆158与斜向滑杆154相互连接；定位杆15通过金属方杆151与侧边螺纹架9构成升降结构，且定位杆15通过纵向滑杆16与纵向滑杆16构成上下滑动结构；推杆158的一端与固定片157构成转动结构，推杆158的另一端与斜向滑杆154构成转动结构，并且斜向滑杆154通过扣环153与弯板152构成斜向滑动结构，同时斜向滑杆154和夹持架155左右对称在顶模13的外侧设置有2组。
先运行底部电机控制底部丝杆3转动，在底部丝杆3的螺纹传动结构作用下使得底部螺纹环4分别向两侧移动，底部螺纹环4通过固定架5控制横向滑杆7在限位架2中向侧面滑动，使得左右两侧的底模6分别向两侧移动，压合在底模6中的聚合物外壳外侧面与底模6的内侧面相互分离，实现初步的脱模，再运行驱动气缸17控制定位块18向下移动，定位块18通过纵向滑杆16推动定位杆15向下移动，定位杆15控制下端的夹持架155处于接近底模6的上方，控制侧边气缸156运行推动固定片157向下移动，此时推杆158的两端发生转动，推杆158推动下端的斜向滑杆154斜向下方向滑动，使得夹持架155进入底模6的内部，并且夹持架155将塑形后的聚合物外壳两端夹持限定，运行驱动气缸17控制定位块18向上移动，通过纵向滑杆16和定位杆15等传动结构可以将夹持架155和其内部限定的聚合物外壳控制向上移动，完成聚合物外壳的脱模加工；脱模后的聚合物外壳与底模6分离，此时运行侧边螺纹架9内侧的电机控制调节转轴10转动，调节转轴10控制上端支撑架14和下端支撑架12转动换位，使得上端支撑架14处于安装板11的下方位置，此时视觉检测相机21置于聚合物外壳的正上端，运行上端支撑架14侧面的电机控制顶部丝杆20转动，在顶部丝杆20的螺纹传动结构作用下，使得视觉检测相机21通过滑环22在内置滑杆19的外部横向滑动，两侧的视觉检测相机21分别横向移动(顶部丝杆20左右两侧的螺纹旋向相反，可以控制左右两侧的视觉检测相机21相对移动)，通过视觉检测机械观察聚合物外壳的加工质量，简化聚合物外壳的生产工艺。
工作原理：使用本装置时，首先根据图1-8中所示的结构，将聚合物胚件放置在底模6上，通过侧边螺纹架9控制顶模13向下移动，顶模13将聚合物培江压合在底模6中完成塑形，塑形后运行电机控制底部丝杆3转动，在传动结构的作用下控制左右两侧的底模6分别向两侧移动，初步完成聚合物外壳的脱模处理，接着通过运行驱动气缸17和侧边气缸156控制夹持架155向下移动，使得夹持架155夹持限定在聚合物外壳的两侧，将夹持的聚合物外壳控制上移，完成脱模处理，接着通过调节转轴10控制上端支撑架14和下端支撑架12交替转动，使得视觉检测相机21处于聚合物外壳的正上端，通过螺纹传动结构控制视觉检测相机21横向往复性移动，视觉检测相机21通过视觉拍摄完成对聚合物外壳的表面质量检测，简化聚合物外壳的生产工艺，增加该塑形装置的使用功能。
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。
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