用于转接片的焊接强度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及二次电池加工设备技术领域，具体地，涉及一种用于转接片的焊接强度检测装置。


背景技术：

2.随着新能源行业的发展，因二次电池自身的可多次循环、可循环充放电且对环境友好等诸多优点而被广泛应用。其中，动力二次电池应用的尤为广泛。
3.根据目前动力电池的生产制作流程，主要分为电极制造、电芯装配、化成分容三个主体部分，其中，转接片激光焊接是电芯装配过程中的主要环节，首先通过超声波将转接片和电芯上的极耳焊接在一起，然后通过激光焊接将转接片与顶盖进行焊接。
4.当前的二次电池生产过程中，转接片与顶盖焊接状态大部分是人工对焊印的观察从而判断焊接是否良好，存在如下问题：
5.1、人工检测，检测效率低，从而影响生产效率；
6.2、判断误差大；
7.3、人工检测时存在安全隐患。


技术实现要素：

8.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于转接片的焊接强度检测装置。
9.根据本实用新型提供的一种用于转接片的焊接强度检测装置，包括检测平台、检测支架、2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机，所述检测支架放置于检测平台上，所述检测支架和检测平台之间形成有放置空间，所述2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者均设置在放置空间上方的检测支架上，且所述2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者的采样头均朝下设置；所述检测支架上还设置有驱动组件，所述驱动组件同时或分别驱动2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者在检测支架上进行平移。
10.优选地，所述检测支架包括支撑支架和移动支架，所述支撑支架固定安装在检测平台上，所述移动支架设置在支撑支架的顶部并与其滑移配合，所述2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者均固定安装在移动支架上；所述驱动组件驱动移动支架沿移动支架的长度方向往复滑移运动。
11.优选地，所述支撑支架的顶部设置有安装槽，所述安装槽的长度方向平行于移动支架的长度方向，所述移动支架嵌设在安装槽内，且所述移动支架与安装槽滑移配合。
12.优选地，所述驱动组件包括伺服电机和滚珠丝杆副，所述伺服电机紧固安装在支撑支架上；滚珠丝杆副包括丝杆和螺母，所述丝杆和螺母螺纹配合，所述丝杆转动设置在安装槽内，所述螺母与移动支架紧固连接，所述伺服电机的输出轴与丝杆传动连接。
13.优选地，所述驱动组件包括气缸和活塞杆，所述气缸紧固安装在支撑支架上，所述活塞杆与移动支架紧固连接，且所述活塞杆的运动方向平行于移动支架的长度方向。
14.优选地，所述检测支架包括支撑支架和移动支架，所述支撑支架固定安装在检测平台上，所述移动支架在支撑支架的顶部至少设置有三个，且三个所述移动支架均与支撑支架滑移配合；所述2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者分别设置在三个移动支架上，且三个所述移动支架分别传动连接有一组驱动组件。
15.优选地，所述支撑支架的顶部设置有安装槽，所述安装槽的长度方向平行于移动支架的长度方向，任一所述移动支架均嵌设在安装槽内，且任一所述移动支架均与安装槽滑移配合。
16.优选地，所述驱动组件包括伺服电机和滚珠丝杆副，所述伺服电机紧固安装在支撑支架上；所述滚珠丝杆副包括丝杆和螺母，所述丝杆和螺母螺纹配合，任一所述丝杆均转动设置在安装槽内，所述伺服电机的输出轴与丝杆同轴紧固连接，所述螺母与移动支架紧固连接。
17.优选地，所述驱动组件包括气缸和活塞杆，所述气缸驱动活塞杆直线往复运动，所述气缸紧固安装在支撑支架上；所述活塞杆与移动支架紧固连接，且所述活塞杆的运动方向均平行于移动支架的长度方向。
18.优选地，所述2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者在竖直方向呈间隔设置，且2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者的运动互不干涉。
19.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
20.1、本实用新型通过2d轮廓检测仪检测焊线爆点和针孔、3d轮廓检测仪检测是否产生虚焊、立体相机检测焊线的突起高度，再通过人工将检测数据与设计数据进行对比即可推断出焊接质量，有助于提高检测效率，且无需对焊线进行肉眼观察，准确度高，误差小，不存在检测时的人工安全隐患。
21.2、本实用新型通过驱动组件驱动安装有2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者的移动支架进行往复运动，能够使2d轮廓检测仪、3d轮廓检测仪以及立体相机三者依次对待检测产品的同一位置进行检测，有助于提高检测的准确度。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1为本实用新型主要体现检测装置整体结构的示意图。
24.附图标记：
25.2d轮廓检测仪1驱动组件4
26.3d轮廓检测仪2支撑支架5
27.立体相机3移动支架6
28.检测平台7
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。
这些都属于本实用新型的保护范围。
30.需要说明的是，本实用新型中的“上方”都指的是图1中沿“h”方向上的上方。本实用新型中的“顶部”都指的是图1中沿“h”方向上的顶部；本实用新型中的“移动支架6的长度方向”都指的是图1中的“l”方向。
31.实施例一
32.如图1所示，根据本实用新型提供的一种用于转接片的焊接强度检测装置，包括检测平台7、检测支架、2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3，检测支架放置于检测平台7上，检测支架和检测平台7之间形成有放置空间。2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者均设置在放置空间上方的检测支架上，且2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者的采样头均朝下设置。检测支架上还设置有驱动组件4，驱动组件4驱动2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者在检测支架上进行平移。
33.实际检测时，将待检测的产品稳定放置在检测平台7上，并使待检测的产品的焊接面处于待检测产品的顶部，即待检测的产品的焊接面朝向2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者的采样头设置。驱动组件4驱动2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者依次运动至待检测产品的正上方。
34.其中，本具体实施方式中的2d轮廓检测仪1可以是采用现有技术中的2d激光轮廓仪，2d轮廓检测仪1可以采集待检测的产品的焊接面的二维轮廓信息，从而能够检测待检测的产品的焊线上的细小针孔、爆点。
35.本具体实施方式中的3d轮廓检测仪2可以是采用现有技术总工的3d激光轮廓仪，3d轮廓检测仪2可以采集待检测的产品的焊接面上的三维轮廓信息，从而能够检测待检测的产品的焊线的尺寸，进而能够计算出焊线的有效焊接面积。
36.本具体实施方式中的立体相机3主要是用来检测待检测的产品的焊线的突起高度，从而能够通过对焊线的不同状态进行检测，推断出焊接质量。
37.需要说明的是，本技术的3d轮廓检测仪2和立体相机3也可以采集到待检测的产品的焊接面的二维轮廓信息，从而检测焊线上的细小针孔、爆点。本技术的3d轮廓检测仪2也可以检测待检测的产品的焊线的突起高度，从而检测焊线的不同状态。本技术的立体相机3也可以检测待检测的产品的焊线的尺寸。利用2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者的配合不仅实现了对待检测的产品的焊线的检测，还能够相互验证，提高检测结果的准确性。
38.具体地，当2d轮廓检测仪1运动到待检测产品的正上方时，2d轮廓仪的采样头朝下方垂直射出激光光束，通过激光的反射检测出待检测产品的焊接表面的凹坑和突起，从而检测到焊接过程中因为焊接熔池内的气体未及时排出熔池冷却后导致的焊线爆点、针孔。
39.当3d轮廓检测仪2运动到待检测产品的正上方时，3d轮廓检测仪2将激光朝下方垂直射出激光光束，通过激光扫描成像，得到待检测产品的焊线尺寸和面积，需要说明的是，本具体实施方式中，3d轮廓检测仪2主要检测的是待检测产品的焊接表面的焊线粗细尺寸和整体面积。可以理解的是，由于焊接功率不足时或焊接离焦量不在正确的范围值时会导致焊接虚焊，因上述两种原因导致的虚焊，待检测的产品的焊接表面的焊线会变细，通过对比3d轮廓检测仪2检测出的焊线尺寸和设计焊线尺寸，3d轮廓检测仪2检测出的有效焊接面积和设计焊接面积，即可判断待检测的产品的焊接表面的焊线是否产生虚焊。
40.当立体相机3运动到待检测产品的正上方时，立体相机3将向下拍照，通过相机内部算法，计算出待检测产品的焊接表面的焊线相对于待检测产品的焊接表面的突起和凹陷尺寸。由于铝极焊接良好时焊线会有一定突起，铜极会有一定细微的凹陷，通过对铜铝焊线的不同状态进行检测，进而推断出焊接质量。
41.需要注意的是：2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者对待检测产品的检测不分先后，目的是实现2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者能够对待检测产品的同一位置进行分别检测。
42.通过2d轮廓检测仪1检测待检测产品的焊接表面的焊线爆点和针孔，通过3d轮廓检测仪2检测待检测产品的焊接表面的焊线的粗细，判断是否产生虚焊，通过立体相机3检测待检测产品的焊接表面的焊线的突起高度，然后再通过将检测数据与设计数据进行对比即可推断出焊接质量，检测效率高，无需对焊线进行肉眼观察，准确度高，误差小，且不存在人工安全隐患。
43.实施例二
44.基于实施例一，根据本实用新型提供的一种用于转接片的焊接强度检测装置，驱动组件4同时驱动2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者在检测支架上进行平移。
45.具体地，检测支架包括支撑支架5和移动支架6，支撑支架5在检测平台7上至少固定安装有两个，两个支撑支架5的长度方向均沿图1中的“h”方向设置，移动支架6安装在两个支撑支架5的顶部并与其滑移配合。2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者均固定安装在移动支架6上。
46.需要注意的是，2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者与移动支架6的固定安装方式可以是可拆卸式安装也可以是不可拆卸式安装。不可拆卸式安装包括但不限于焊接、铆接等现有技术中常用的安装手段。可拆卸式安装包括但不限于抱箍、螺栓螺母配合等现有技术中常用的安装手段，且可拆卸式安装能够实现2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者安装角度的可调节。本技术优选可拆卸式安装方式。
47.驱动组件4驱动移动支架6沿移动支架6的长度方向往复滑移运动，其中，移动支架6的长度方向平行于图1中的“l”方向。具体地，支撑支架5的顶部设置有安装槽，安装槽的长度方向平行于图1中的“l”方向，移动支架6嵌设在安装槽内，且移动支架6与安装槽滑移配合。
48.一种可行的实施方式为：驱动组件4包括伺服电机和滚珠丝杆副，伺服电机紧固安装在支撑支架5上。滚珠丝杆副包括丝杆和螺母，丝杆和螺母螺纹配合，丝杆转动设置在安装槽内，螺母与移动支架6紧固连接，且伺服电机的输出轴与丝杆传动连接。
49.另一种可行的实施方式为：驱动组件4包括气缸和活塞杆，气缸紧固安装在支撑支架5上，活塞杆与移动支架6紧固连接，且活塞杆的运动方向平行于图1中的“l”方向。
50.本技术的驱动组件4主要提供移动支架6进行平移运动的直线驱动力，现有技术中存在的能够提供直线驱动的驱动组件4均能够实现相同的效果，因此，将现有技术中存在的能够提供直线驱动力的驱动组件4应用到本技术中，仍然落入本技术的保护范围。
51.实施例三
52.基于实施例一，根据本实用新型提供的一种用于转接片的焊接强度检测装置，驱
动组件4分别驱动2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者在检测支架上进行平移。
53.具体地，检测支架包括支撑支架5和移动支架6，支撑支架5固定安装在检测平台7上，移动支架6在支撑支架5的顶部至少设置有三个，且任一移动支架6均与支撑支架5滑移配合。2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者分别设置在三个移动支架6上。
54.需要注意的是，2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者与移动支架6的固定安装方式可以是可拆卸式安装也可以是不可拆卸式安装。不可拆卸式安装包括但不限于焊接、铆接等现有技术中常用的安装手段。可拆卸式安装包括但不限于抱箍、螺栓螺母配合等现有技术中常用的安装手段，且可拆卸式安装能够实现2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者安装角度的可调节。本技术优选可拆卸式安装方式。
55.驱动组件4分别驱动三个移动支架6沿图1中的“l”方向运动。支撑支架5的顶部设置有安装槽，安装槽的长度方向平行于图1中的“l”方向，任一移动支架6均嵌设在安装槽内，且任一移动支架6均与安装槽滑移配合。
56.一种可行的实施方式为：驱动组件4设置有三个，三个驱动组件4分别驱动三个移动支架6沿图1中的“l”方向做直线往复运动。
57.本技术的驱动组件4主要提供移动支架6进行平移运动的直线驱动力，现有技术中存在的能够提供直线驱动的驱动组件4均能够实现相同的效果，因此，将现有技术中存在的能够提供直线驱动力的驱动组件4应用到本技术中，仍然落入本技术的保护范围。
58.优选例
59.基于实施例三，根据本实用新型提供的一种用于转接片的焊接强度检测装置，所述2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者在竖直方向呈间隔设置，其中“竖直方向指的是“h”方向，且2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者的运动互不干涉。从而能够实现在对2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者进行分别驱动的同时，能够保证2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者对待检测产品的同一位置进行检测。
60.具体地，检测支架包括支撑支架5和移动支架6，支撑支架5固定安装在检测平台7上，移动支架6在支撑支架5上沿图1中“h”方向的上侧依次间隔设置有三个，且任一移动支架6均与支撑支架5滑移配合。2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者分别设置在三个移动支架6上。
61.需要注意的是，2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者与移动支架6的固定安装方式可以是可拆卸式安装也可以是不可拆卸式安装。不可拆卸式安装包括但不限于焊接、铆接等现有技术中常用的安装手段。可拆卸式安装包括但不限于抱箍、螺栓螺母配合等现有技术中常用的安装手段，且可拆卸式安装能够实现2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者安装角度的可调节。本技术优选可拆卸式安装方式。
62.驱动组件4分别驱动三个移动支架6沿图1中的“l”方向运动。支撑支架5的顶部设置有安装槽，安装槽的长度方向平行于图1中的“l”方向，任一移动支架6均嵌设在安装槽内，且任一移动支架6均与安装槽滑移配合。
63.一种可行的实施方式为：驱动组件4设置有三个，三个驱动组件4分别驱动三个移动支架6沿图1中的“l”方向做直线往复运动。
64.通过将2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者在图1中的“h”方向间隔设置，实现了在对2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者进行分别驱动的同时，能够保证2d轮廓检测仪1、3d轮廓检测仪2以及立体相机3三者对待检测产品的焊接表面的的同一位置进行检测，有助于提高检测的准确度，且有助于提高检测设备使用的灵活性。
65.本技术的驱动组件4主要提供移动支架6进行平移运动的直线驱动力，现有技术中存在的能够提供直线驱动的驱动组件4均能够实现相同的效果，因此，将现有技术中存在的能够提供直线驱动力的驱动组件4应用到本技术中，仍然落入本技术的保护范围。
66.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
67.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，包括检测平台(7)、检测支架、2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)，所述检测支架放置于检测平台(7)上，所述检测支架和检测平台(7)之间形成有放置空间，所述2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者均设置在放置空间上方的检测支架上，且所述2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者的采样头均朝下设置；所述检测支架上还设置有驱动组件(4)，所述驱动组件(4)同时或分别驱动2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者在检测支架上进行平移。2.如权利要求1所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述检测支架包括支撑支架(5)和移动支架(6)，所述支撑支架(5)固定安装在检测平台(7)上，所述移动支架(6)设置在支撑支架(5)的顶部并与其滑移配合，所述2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者均固定安装在移动支架(6)上；所述驱动组件(4)驱动移动支架(6)沿移动支架(6)的长度方向往复滑移运动。3.如权利要求2所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述支撑支架(5)的顶部设置有安装槽，所述安装槽的长度方向平行于移动支架(6)的长度方向，所述移动支架(6)嵌设在安装槽内，且所述移动支架(6)与安装槽滑移配合。4.如权利要求3所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括伺服电机和滚珠丝杆副，所述伺服电机紧固安装在支撑支架(5)上；滚珠丝杆副包括丝杆和螺母，所述丝杆和螺母螺纹配合，所述丝杆转动设置在安装槽内，所述螺母与移动支架(6)紧固连接，所述伺服电机的输出轴与丝杆传动连接。5.如权利要求3所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括气缸和活塞杆，所述气缸紧固安装在支撑支架(5)上，所述活塞杆与移动支架(6)紧固连接，且所述活塞杆的运动方向平行于移动支架(6)的长度方向。6.如权利要求1所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述检测支架包括支撑支架(5)和移动支架(6)，所述支撑支架(5)固定安装在检测平台(7)上，所述移动支架(6)在支撑支架(5)的顶部至少设置有三个，且三个所述移动支架(6)均与支撑支架(5)滑移配合；所述2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者分别设置在三个移动支架(6)上，且三个所述移动支架(6)分别传动连接有一组驱动组件(4)。7.如权利要求6所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述支撑支架(5)的顶部设置有安装槽，所述安装槽的长度方向平行于移动支架(6)的长度方向，任一所述移动支架(6)均嵌设在安装槽内，且任一所述移动支架(6)均与安装槽滑移配合。8.如权利要求6所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括伺服电机和滚珠丝杆副，所述伺服电机紧固安装在支撑支架(5)上；所述滚珠丝杆副包括丝杆和螺母，所述丝杆和螺母螺纹配合，任一所述丝杆均转动设置在安装槽内，所述伺服电机的输出轴与丝杆同轴紧固连接，所述螺母与移动支架(6)紧固连接。9.如权利要求6所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括气缸和活塞杆，所述气缸驱动活塞杆直线往复运动，所述气缸紧固安装在支撑支架上；
所述活塞杆与移动支架(6)紧固连接，且所述活塞杆的运动方向均平行于移动支架(6)的长度方向。10.如权利要求6所述的用于转接片的焊接强度检测装置，其特征在于，所述2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者在竖直方向呈间隔设置，且2d轮廓检测仪(1)、3d轮廓检测仪(2)以及立体相机(3)三者的运动互不干涉。

技术总结
本实用新型提供了一种用于转接片的焊接强度检测装置,包括检测支架放置于检测平台上，2D轮廓检测仪、3D轮廓检测仪以及立体相机三者均设置在放置空间上方的检测支架上，且2D轮廓检测仪、3D轮廓检测仪以及立体相机三者的采样头均朝下设置；检测支架上还设置有驱动组件，驱动组件同时或分别驱动2D轮廓检测仪、3D轮廓检测仪以及立体相机三者在检测支架上进行平移。通过2D轮廓检测仪检测焊线爆点和针孔、3D轮廓检测仪检测是否产生虚焊、立体相机检测焊线的突起高度，再通过人工将检测数据与设计数据进行对比即可推断出焊接质量，有助于提高检测效率，且无需对焊线进行肉眼观察，准确度高，误差小，不存在检测时的人工安全隐患。不存在检测时的人工安全隐患。不存在检测时的人工安全隐患。


技术研发人员：张明阳 余招宇 曹辉
受保护的技术使用者：瑞浦兰钧能源股份有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/7/14