杨宏帅 王秋红
摘 要：本文设计开发了一种锂电池外观检测、尺寸检测、扫码与性能检测系统的机械结构。锂电池外观检测采用了机械视觉与机械结构相结合的方法，可对锂电池的外观、条形码等性能进行检测，而锂电池的电性能检测则采用气动方式与机械结构相结合的方法实现。两种检测技术可准确地检测出锂电池各个参数，此检测系统适合生产线的批量化检测需要。
关键词：圆柱形锂电池 自动检测 外观 性能
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（a）-0093-02
随着新能源、电子等行业的不断发展，锂电池的使用越来越广泛，据有关数据显示，2015年国内的锂电池收入达到2030亿元，其生产量也有很大的提升。由于锂电池具有放电性能高、工作寿命长、绿色环保等优点，其广泛应用于航天、电动汽车等领域，锂电池的外观尺寸与性能检测关乎整个生产线的正常运转。
目前国内锂电池厂家对锂电池的检测方法主要依靠人工和单一的检测设备完成，这种传统的检测方法存在一些缺陷。工人在检测过程中会由于本身很多原因造成检测过程中的漏检、错检等，这使出厂的电池质量难以保证，出现用工成本的增加、原始生产效率低等实际问题，针对上述问题，锂电池产线的自动化检测技术应运而生。
1 自动检测过程
圆柱形锂电池检测分为两部分，一部分是锂电池外观检测、扫码、尺寸检测；另一部分是锂电池的电性能检测。
圆柱形锂电池自动检测参数的要求：一是外观检测。检测锂电池的外圆柱表面是否有破损及外观缺陷，当发现不合格的电池时要通过提料装置将其剔除。二是尺寸检测。检测电池的高度和直径，检测不合格的锂电池需要剔除。三是掃码。扫描锂电池表面条形码并将数据信息存入到软件系统中。四是电性能检测。检测锂电池的电压和电阻，当检测不合格时将其剔除。
圆柱形锂电池检测流程与外观扫码检测二维图分别如图1、图2所示。
1.1 锂电池外观、扫码检测技术
本检测技术主要利用视觉检测技术与机械结构相结合。如图2所示是外观扫码检测二维图。
技术实现过程：锂电池传送到指定位置后，首先由气缸将整个摩擦轮机构顶升到合适的距离，两侧的导向轴具有导向作用，使结构更加稳定。电机提供动力源，带动同步轮旋转，皮带带动摩擦轮旋转360°，通过两者之间的摩擦作用，进而实现锂电池的旋转运动。顶升气缸与两侧的光源配合视觉相机来检测。检测完成后气缸恢复到原来的位置，电池落到传送带上到下一个工位。
相机工作时，PLC给CCD相机一个信号，CCD相机对电池进行开始采集图像。同时顶起机构通过电机旋转两个锂电池；所述相机在锂电池旋转过程中连续采集图像并将采集到的图像发送给一个上位机；所述上位机通过图像处理软件检测锂电池的破损情况和条形码信息等。
1.2 锂电池电性能检测技术
如图3是锂电池的电性能检测机构，锂电池电性能检测包括电阻检测和电压检测。检测时，利用专业的检测仪器和气动装置相结合，通过接触电池的两端的极耳来完成检测。锂电池通过传送带传送到指定位置，气缸将带动两侧的夹具动作，夹具上安装有非标设计的金属探针，当锂电池到达检测区域后，夹具在气缸的驱动下夹紧电池两端的极耳，另一侧连接电阻与电压检测仪器，准确地检测出数值。检测完成后，夹具松开恢复原位，依次进行下次检测。
2 结语
本文针对圆柱型锂电池的检测需求，利用自动化装置完成了圆柱型锂电池的自动化检测，其解决了锂电池行业中普遍存在检测效率低，检测质量差的问题，大大提高了生产效率与锂电池在使用中的安全性能。自动化检测设备的设计具有重大意义。
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