鋰電池極片表面缺陷檢測設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及鋰電池極片檢測裝置，特別涉及鋰電池極片表面缺陷檢測設備。鋰電池極片表面缺陷檢測設備，包括極片輸送裝置和視覺檢測裝置，所述極片輸送裝置包括同向運行的前輸送裝置和后輸送裝置，前輸送裝置和后輸送裝置之間設有檢測臺面，檢測臺面上設有透光結構，視覺檢測裝置包括設于檢測臺面上方的上表面檢測裝置和設于透光縫下方的下表面檢測裝置。本發明具有結構簡單和體積小的優點。由于本發明的裝置中的檢測臺面上開設有透光結構，上表面檢測裝置和下表面檢測裝置可同時對鋰電池極片的上、下表面進行檢測，因而可以大大提高檢測效率。
【專利說明】鋰電池極片表面缺陷檢測設備
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋰電池極片檢測裝置，特別涉及鋰電池極片表面缺陷檢測設備。
【背景技術】
[0002] 近年隨著電池技術的發展，鋰電池應用領域不斷擴大，并將逐步取代其它形式的 大容量電池。應用領域如小型或可移動電子設備、醫療或軍用電子設備、電動汽車甚至小型 電動飛機等大型工業設備、甚至可再生能源上也將頻繁出現它的身影。電池極片是電池中 的重要部件，極片的質量對電池的性能有著至關重要的影響。
[0003] 鋰電池的極片是由基材和涂層兩部分組成?；臑?0微米左右的銅箔或25微米 左右的鋁箔，涂層為活性物質。生產流程為，先將活性物質涂覆在基材上，再經干燥、壓實和 分切，制成極片。在上述生產過程中，會出現一些極片不合格現象，主要有以下幾個方面：① 極片表面涂覆區漏箔、顆粒、氣泡等缺陷；②極片彎曲、折痕褶皺、壓痕、干裂等缺陷；③極 片邊緣掉料、缺口、裂口等缺陷。
[0004] 缺陷極片會造成電池容量、內容一致性差，自放電高，容量衰減等現象，嚴重影響 電池的質量，甚至還會造成電池鼓脹、冒煙、爆炸。
[0005] 目前，電池生產廠家一般采用人工挑選的方式剔除缺陷極片，即人眼逐片觀察極 片表面狀態，并篩選出缺陷極片。該種方式勞動強度高，勞動力需求量大，缺陷判斷不精確， 易漏檢和誤檢，且在取放極片過程中易損傷極片。
[0006] 另外還有一些極片缺陷檢測技術，是用機器視覺對分切前的極卷進行檢測，并在 缺陷位置做標示，在分切時將有標示極片檢出。但該種方法不能檢測分切過程中造成的邊 緣掉料、裂口、缺口以及壓痕等缺陷。
[0007] 申請號為201110108839. 3的中國專利文件中公開一種鋰離子電池極片在線檢測 分級裝置及其方法，該裝置可用于對分切后的極片進行表面缺陷檢測，該裝置包括極片輸 送裝置，極片輸送裝置上按照極片輸送裝置的運送方向依次設有第一表面識別裝置、極片 翻轉裝置、第二表面識別裝置、極片分級裝置，在使用時，極片輸送裝置將極片送至第一表 面識別裝置檢測區域，對其進行圖像采集和圖像數據處理；然后將極片送至極片翻轉裝置 區域，根據第一表面識別裝置的檢測結果控制極片是否翻轉，若檢測結果合格對極片進行 翻轉，若檢測結果不合格不再翻轉極片；接著將極片輸送至第二表面識別裝置區域，對翻轉 后的極片進行圖像采集和圖像數據處理；然后將極片輸送至分級裝置區域，根據第二表面 識別裝置的檢測結果對極片進行分級處理。上述檢測裝置結構復雜，其檢測過程繁瑣，檢測 效率低。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于提供一種結構簡單且檢測效率高的鋰電池極片表面缺陷檢測 設備。
[0009] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：鋰電池極片表面缺陷檢測設備，包 括極片輸送裝置和視覺檢測裝置，所述極片輸送裝置包括同向運行的前輸送裝置和后輸送 裝置，前輸送裝置和后輸送裝置之間設有檢測臺面，檢測臺面上設有透光結構，視覺檢測裝 置包括設于檢測臺面上方的上表面檢測裝置和設于透光縫下方的下表面檢測裝置。
[0010] 所述檢測臺面為遮光板，透光結構為透光縫。
[0011] 所述透光縫的上方設有擋光板，該擋光板與遮光板之間具有供極片通過的極片通 道，所述上表面檢測裝置位于擋光板的前側或后側。
[0012] 所述遮光板和擋光板為白色塑料板。
[0013] 所述前輸送裝置和后輸送裝置同步運行。
[0014] 所述前輸送裝置包括前傳送帶和兩個前驅動輥，后輸送裝置包括后傳送帶和兩個 后驅動輥，遮光板的前側設有位于前傳送帶上方的、與相應前驅動輥對應的前壓輥，遮光板 的后側設有位于后傳送帶上方的、與相應的后驅動輥對應的后壓輥。
[0015] 鋰電池極片表面缺陷檢測設備還包括用于向前輸送裝置上放置極片的上料機構 和用于將檢測后的極片從后輸送裝置上取走的下料機構。
[0016] 上料機構和下料機構均為機械手。
[0017] 下料機構包括合格品下料機構和不合格品下料機構。
[0018] 所述合格品下料機構位于后輸送裝置的末端。
[0019] 本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明的裝置中省去了極片翻轉裝置，本發 明具有結構簡單和體積小的優點。由于本發明的裝置中的檢測臺面上開設有透光結構，上 表面檢測裝置和下表面檢測裝置可同時對鋰電池極片的上、下表面進行檢測，因而可以大 大提1?檢測效率。
[0020] 進一步的，由于擋光板設于透光縫的上方，上檢測裝置位于擋光板的前側或后側， 因而，可防止上下光源相互干擾，而影響檢測結果。
[0021] 進一步的，遮光板和擋光板均為白色塑料板，可以提供圖像采集所需要的白色背 旦 -5^ 〇
[0022] 進一步的，前輸送裝置和后輸送裝置同步運行，可實現極片的勻速直線運動。
[0023] 進一步的，前壓輥和相應的前驅動輥配合使用可將待測的極片壓平，后壓輥與相 應的后驅動輥配合使用可將檢測后的極片壓平，從而可以保證極片表面平整；此外，前壓輥 和相應的前驅動輥配合可推動極片進入遮光板上進行圖像采集，后壓輥和相應的后驅動輥 配合可將極片從遮光板上拉出，從而可以提高檢測效率。
[0024] 進一步的，采用上料機構和下料機構進行上料和下料操作，可以大大提高工作效 率。
[0025] 進一步的，上料機構和下料機構均為機械手，機械手具有結構簡單、操作靈活的優 點。
[0026] 進一步的，下料機構包括不合格品下料機構和合格品下料機構，采用兩個下料機 構與采用一個下料機構相比，可以簡化各個下料機構的動作，提高工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明的鋰電池極片表面缺陷檢測設備的實施例1的結構示意圖； 圖2是遮光板的結構示意圖； 圖3是遮光板上透光縫的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 本發明的鋰電池極片表面缺陷檢測設備的實施例1，如圖1-3所示：鋰電池極片表 面缺陷檢測設備，包括極片輸送裝置和視覺檢測裝置。視覺檢測裝置用于對極片1進行圖 像采集、分析、識別和判斷。極片輸送裝置用于使極片1逐一通過視覺檢測裝置。
[0029] 極片輸送裝置包括同向運行的前輸送裝置和后輸送裝置，前輸送裝置和后輸送裝 置之間設有檢測臺面，檢測臺面上設有透光結構。在本實施例中，檢測臺面為遮光板20,遮 光板20上開設有透光縫21，透光結構為透光縫。透光縫21左右延伸，透光縫21的長度不 小于極片1的寬度。在其它實施例中，檢測臺面還可以為塊狀的遮光體，遮光體上開設有透 光孔，透光結構為透光孔；在其它實施例中，還可以將檢測臺面上開設安裝槽，在安裝槽內 設置一塊玻璃，透光結構還可以為玻璃。
[0030] 視覺檢測裝置包括設于遮光板20上方的上表面檢測裝置3和設于透光縫21下方 的下表面檢測裝置4。上表面檢測裝置3和下表面檢測裝置4均包括CCD相機和LED光源， 上、下兩個CCD相機同時對極片兩面進行圖像采集；上下兩個LED光源用于提供圖像采集所 需的穩定光線。視覺檢測裝置還包括與上表面檢測裝置3和下表面檢測裝置4電連接的圖 像處理系統5,圖像處理系統5用于分析極片是否合格。
[0031] 在本實施例中，透光縫21的上方設有擋光板22,擋光板22的左右兩側通過支撐 壁裝配于遮光板20的上方。該擋光板22與遮光板20之間具有供極片1通過的極片通道 23,上表面檢測裝置3位于擋光板22的后側，在其它實施例中，上表面檢測裝置還可以位于 擋光板的前側。遮光板20和擋光板22均采用白色塑料制成。
[0032] 前輸送裝置和后輸送裝置同步運行，前輸送裝置包括前傳送帶61和兩個前驅動 輥62,后輸送裝置包括后傳送帶71和兩個后驅動輥72,遮光板20的前側設有位于前傳送 帶61上方的、與相應前驅動輥62對應的前壓輥81，遮光板20的后側設有位于后傳送帶71 上方的、與相應的后驅動輥72對應的后壓輥82。前驅動輥62和后驅動輥72均采用電機驅 動。
[0033] 鋰電池極片表面缺陷檢測設備，還包括用于向前輸送裝置上放置極片的上料機構 91和用于將檢測后的極片從后輸送裝置上取走的下料機構，下料機構與視覺檢測裝置電連 接，下料機構可根據視覺檢測裝置的檢測結果，對極片進行分類。在本實施例中，上料機構 和下料機構均為機械手。下料機構包括合格品下料機構92和不合格品下料機構93。合格 品下料機構92位于后輸送裝置的末端。鋰電池極片表面缺陷檢測設備還包括不合品料盒 和合格品料盒。
[0034] 上述實施例1的使用過程：通過上料機構91將極片1放置到前向前輸送裝置上， 在前壓輥81和前傳送帶61的共同作用下將極片1展平，并將其推入遮光板20,在此過程 中，極片1做勻速直線運動，極片1在其間通過時，下表面檢測裝置4通過透光縫21采集極 片下表面圖像，上表面檢測裝置3采集上表面圖像，極片圖像信息經圖像處理系統5分析 判斷后，若極片表面有不符合要求的缺陷，圖像處理系統將向不合格品下料機構92下達指 令，將缺陷極片抓取至不合格品料盒，否則，極片在后傳送帶末端進入合格品下料機構93， 經位置糾正后，由機械手抓取至合格品料盒。
[0035] 本發明具有結構簡單和檢測效率高的優點。
[0036] 在本發明的其它實施例中，還可以省去擋光板，但是省去擋光板后，可能會導致上 下光源相互干擾，而影響檢測結果。
[0037] 在本發明的其它實施例中，還可以省去壓輥，在使用時，將極片依次靠近放置于極 片輸送裝置上，極片可通過其相鄰極片對其的作用力依次進入遮光板上或離開遮光板。
[0038] 在本發明的其它實施例中，上料機構還可以為設于前傳動帶上方的皮帶或漏斗。
[0039] 在本發明的其它實施例中，下料機構還可以為電磁鐵。
[0040] 在本發明的其它實施例中，還可以省去上料機構和下料機構。
[0041] 在其它實施例中，前輸送裝置和后輸送裝置還可以僅同向運行而不同步運行。
【權利要求】
1. 鋰電池極片表面缺陷檢測設備，包括極片輸送裝置和視覺檢測裝置，其特征在于： 所述極片輸送裝置包括同向運行的前輸送裝置和后輸送裝置，前輸送裝置和后輸送裝置之 間設有檢測臺面，檢測臺面上設有透光結構，視覺檢測裝置包括設于檢測臺面上方的上表 面檢測裝置和設于透光縫下方的下表面檢測裝置。
2. 根據權利要求1所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所述檢測臺面 為遮光板，透光結構為透光縫。
3. 根據權利要求2所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所述透光縫的 上方設有擋光板，該擋光板與遮光板之間具有供極片通過的極片通道，所述上表面檢測裝 置位于擋光板的前側或后側。
4. 根據權利要求3所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所述遮光板和 擋光板為白色塑料板。
5. 根據權利要求1所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所述前輸送裝 置和后輸送裝置同步運行。
6. 根據權利要求1-5中任一項所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所 述前輸送裝置包括前傳送帶和兩個前驅動輥，后輸送裝置包括后傳送帶和兩個后驅動輥， 遮光板的前側設有位于前傳送帶上方的、與相應前驅動輥對應的前壓輥，遮光板的后側設 有位于后傳送帶上方的、與相應的后驅動輥對應的后壓輥。
7. 根據權利要求1所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：還包括用于向 前輸送裝置上放置極片的上料機構和用于將檢測后的極片從后輸送裝置上取走的下料機 構。
8. 根據權利要求7所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：上料機構和下 料機構均為機械手。
9. 根據權利要求7所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：下料機構包括 合格品下料機構和不合格品下料機構。
10. 根據權利要求9所述的鋰電池極片表面缺陷檢測設備，其特征在于：所述合格品下 料機構位于后輸送裝置的末端。
【文檔編號】G01N21/896GK104142350SQ201310614804
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】陳天振, 張巖, 周志勇, 徐建波, 李鐵南, 程康 申請人:中航鋰電（洛陽）有限公司
專業數控銑床產品供應商
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