CN116929259A - 一种叠片电池ct与x-ray一体检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠片电池CT与X‑RAY一体检测系统及方法，包括X‑RAY检测装置和CT检测装置；X‑RAY检测装置包括相对设置的第一光管组件和第一平板探测组件；CT检测装置包括固定在转盘上且以转盘的中心呈对称分布设置的第二光管组件和第二平板探测组件；X‑RAY检测装置和CT检测装置之间还设置有XYAR检测平台，XYAR检测平台用于承载和移动目标检测叠片电池；X‑RAY检测装置、CT检测装置以及XYAR检测平台均设置在公共底座上，相较于传统的对叠片电池进行检测的X‑RAY检测装置，本发明增设了CT检测装置，两种装置可根据用户的需求选择进行使用，同时也大大提高了目标检测叠片电池的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及电池检测领域,更具体地说，它涉及一种叠片电池CT与X-RAY一体检测系统及方法。
背景技术
随着锂电池需求的不断扩大，终端应用市场对锂电池品质要求越来越高。与之不相适应的是，当前锂电池生产企业鱼龙混杂，各种锂电池事故时有发生，消费者要求提高锂电池安全保障的呼声越来越高。
当前终端应用对锂电池的质量要求日趋严格，针对叠片电池极片对齐度(包覆量)检测，目前现有设备只具备传统X-RAY检测功能，检测方式方法单一。
因此，现有技术还有待改进与发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种叠片电池CT与X-RAY一体检测系统及方法，不仅可以进行传统X-RAY检测还可以进行CT检测，大大提高了叠片电池检测的精度，对于X-RAY检测和CT检测两种检测配置，可根据用户实际需求进行使用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，包括X-RAY检测装置和CT检测装置，其中，所述X-RAY检测装置包括第一光管组件和第一平板探测组件，所述第一光管组件和所述第一平板探测组件相对设置；
所述第一光管组件用于对目标检测叠片电池发射X射线进行照射，所述第一平板探测组件用于接收所述第一光管组件照射所述目标检测叠片电池的X射线，并进行成像；
所述CT检测装置包括第二光管组件、第二平板探测组件以及转盘，所述第二光管组件和所述第二平板探测组件固定在所述转盘上且以所述转盘的中心呈对称分布设置；
所述第二光管组件用于对所述目标检测叠片电池发射X射线进行照射，所述第二平板探测组件用于接收所述第二光管组件照射所述目标检测叠片电池的X射线，并进行成像，所述转盘用于带动所述第二光管组件和所述第二平板探测组件进行旋转；
所述X-RAY检测装置和所述CT检测装置之间还设置有XYAR检测平台，所述XYAR检测平台用于承载所述目标检测叠片电池，并将所述目标检测叠片电池从所述X-RAY检测装置移动至所述CT检测装置；
所述X-RAY检测装置、所述CT检测装置以及所述XYAR检测平台均设置在公共底座上。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述第一光管组件包括第一伺服模组、第一支撑架以及第一光管；
所述第一伺服模组设置在所述公共底座上，用于移动所述第一光管组件；
所述第一支撑架设置在所述第一伺服模组的上端，用于支撑所述第一光管；
所述第一光管设置在所述第一支撑架的上端，用于对所述目标检测叠片电池发射X射线。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述第一平板探测组件包括第二支撑架、第二伺服模组以及第一平板；
所述第二支撑架设置在所述公共底座上，用于支撑所述第一平板探测组件；
所述第二伺服模组设置在所述第二支撑架的上端，用于移动所述第一平板；
所述第一平板设置在所述第二伺服模组的上端，用于接收所述第一光管照射所述目标检测叠片电池的X射线。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述第二光管组件包括第二光管和第三伺服模组，所述第二光管与所述第三伺服模组相连接，且所述第三伺服模组与所述转盘固定连接；
所述第二光管用于发射X射线，所述第三伺服模组用于移动所述第二光管。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述第二平板探测组件包括第二平板和第四伺服模组，所述第二平板与所述第四伺服模组相连接，且所述第四伺服模组与所述转盘固定连接；
所述第二平板用于接收所述第二光管照射所述目标检测叠片电池的X射线，所述第四伺服模组用于移动所述第二平板。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述XYAR检测平台包括第五伺服模组、第六伺服模组、第七伺服模组以及中空旋转平台；
所述第五伺服模组设置在所述公共底座上，用于控制所述XYAR检测平台X轴方向移动；
所述第六伺服模组设置在所述第五伺服模组上端，用于控制所述XYAR检测平台Y轴方向移动；
所述第七伺服模组设置在所述第六伺服模组上端，用于控制所述XYAR检测平台Z轴方向移动；
所述中空旋转平台设置在所述第七伺服模组上端，用于旋转所述目标检测叠片电池。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述XYAR检测平台还包括电池承载板；
所述电池承载板设置在所述中空旋转平台的上端，用于承载所述目标检测叠片电池。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述CT检测装置还包括第三支撑架、固定板以及电机，所述第三支撑架连接所述固定板，所述固定板与所述转盘之间通过所述电机连接。
所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其中，所述CT检测装置还包括转轴，所述转轴设置在所述电机的内部，所述转轴与所述转盘直接连接，用于控制所述转盘转动。
一种如上任一项所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统的叠片电池CT与X-RAY一体检测方法，其中，包括如下步骤：
所述第一光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行照射，并通过所述第一平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的照射进行成像，得到第一成像图片，并根据所述第一成像图片计算所述目标检测叠片电池的第一包覆量，判断所述第一包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格；
当需要对所述目标检测叠片电池进行CT检测时，通过所述XYAR检测平台将所述目标检测叠片电池从所述X-RAY检测装置移动至所述CT检测装置预设位置处；
所述CT检测装置中的所述转盘按照预设旋转方向控制所述第二光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行旋转照射，并通过所述第二平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的旋转照射进行成像，得到第二成像图片，并根据所述第二成像图片计算所述目标检测叠片电池的第二包覆量，判断所述第二包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格。
综上所述，本发明在传统的X-RAY检测装置上增设了CT检测装置，目标检测叠片电池不仅可以进行传统X-RAY检测，还可以通过XYZR轴检测平台移动到CT检测工位进行CT检测，通过CT取图重建，切层获得真实的OH包覆量。本发明为传统X-RAY检测与CT检测一体式检测系统，大大提高了目标检测叠片电池检测的精度，X-RAY检测装置和CT检测装置这两种配置，可根据用户实际需求进行使用。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例的CT检测装置整体结构的示意图；
图3是本实施例的X-RAY检测装置整体结构的示意图；
图4是本实施例中空旋转平台和电池承载板的结构示意图；
图5是本实施例中叠片电池CT与X-RAY一体检测的流程图。
图中：1、X-RAY检测装置；11、第一光管组件；111、第一伺服模组；112、第一支撑架；113、第一光管；12、第一平板探测组件；121、第二支撑架；122第二伺服模组；123、第一平板；2、CT检测装置；21、第二光管组件；211、第二光管；212、第三伺服模组；22、第二平板探测组件；221、第二平板；222、第四伺服模组；23、转盘；24、第三支撑架；25、固定板；26、电机；3、XYAR检测平台；31、第五伺服模组；32、第六伺服模组；33、第七伺服模组；34、中空旋转平台；35、电池承载板；4、目标检测叠片电池；5、公共底座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
针对于叠片电池检测，目前现有设备只具备传统X-RAY检测功能，检测方式方法单一。针对上述问题，本发明在传统X-RAY检测机构上增设了CT检测系统，使叠片电池不仅可以进行传统X-RAY检测，还可以通过XYZR轴检测平台移动到CT检测工位进行CT检测，通过CT取图重建，切层获得真实的OH包覆量。此装置为传统X-RAY检测与CT检测一体式检测系统，不仅可以进行传统X-RAY检测还可以进行CT检测，大大提高了叠片电池检测的精度，两种配置，可根据用户实际需求进行设备使用。
实施例：一种叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，如图1与图2所示，包括X-RAY检测装置1和CT检测装置2，所述X-RAY检测装置1包括第一光管组件11和第一平板探测组件12，所述第一光管组件11和所述第一平板探测组件12相对设置。
所述第一光管组件11用于对目标检测叠片电池4发射X射线进行照射，所述第一平板探测组件12用于接收所述第一光管组件11照射所述目标检测叠片电池4的X射线，并进行成像。
所述CT检测装置2包括第二光管组件21、第二平板探测组件22以及转盘23，所述第二光管组件21和所述第二平板探测组件22固定在所述转盘23上且以所述转盘23的中心呈对称分布设置。
所述第二光管组件21用于对所述目标检测叠片电池4发射X射线进行照射，所述第二平板探测组件22用于接收所述第二光管组件21照射所述目标检测叠片电池4的X射线，并进行成像，所述转盘23用于带动所述第二光管组件21和所述第二平板探测组件22进行旋转。
所述第二光管组件21包括第二光管211和第三伺服模组212，所述第二光管211与所述第三伺服模组212相连接，且所述第三伺服模组212与所述转盘23固定连接；所述第二光管211用于发射X射线，所述第三伺服模组212用于移动所述第二光管。
所述第二平板探测组件22包括第二平板221和第四伺服模组222，所述第二平板221与所述第四伺服模组222相连接，且所述第四伺服模组222与所述转盘23固定连接；所述第二平板221用于接收所述第二光管211照射所述目标检测叠片电池4的X射线，所述第四伺服模组222用于移动所述第二平板221。
所述CT检测装置2还包括第三支撑架24、固定板25以及电机26，所述第三支撑架24连接所述固定板25，所述固定板25与所述转盘23之间通过所述电机26连接。
所述CT检测装置2还包括转轴(图中未示出)，所述转轴设置在所述电机26的内部，所述转轴与所述转盘23直接连接，用于控制所述转盘23转动。
如图1和如图3所示，所述X-RAY检测装置1和所述CT检测装置2之间还设置有XYAR检测平台3，所述XYAR检测平台3用于承载所述目标检测叠片电池4，并将所述目标检测叠片电池4从所述X-RAY检测装置1移动至所述CT检测装置2的指定位置。
所述X-RAY检测装置1、所述CT检测装置2以及所述XYAR检测平台3均设置在公共底座5上。
所述第一光管组件11包括第一伺服模组111、第一支撑架112以及第一光管113；所述第一伺服模组111设置在所述公共底座5上，用于移动所述第一光管组件11；所述第一支撑架112设置在所述第一伺服模组111的上端，用于支撑所述第一光管113；所述第一光管113设置在所述第一支撑架112的上端，用于对所述目标检测叠片电池4发射X射线。
所述第一平板探测组件12包括第二支撑架121、第二伺服模组122以及第一平板123；所述第二支撑架121设置在所述公共底座5上，用于支撑所述第一平板探测组件12；所述第二伺服模组122设置在所述第二支撑架121的上端，用于移动所述第一平板123；所述第一平板123设置在所述第二伺服模组122的上端，用于接收所述第一光管113照射所述目标检测叠片电池4的X射线。
所述XYAR检测平台3包括第五伺服模组31、第六伺服模组32、第七伺服模组33以及中空旋转平台34；所述第五伺服模组31设置在所述公共底座5上，用于控制所述XYAR检测平台3沿X轴方向移动；所述第六伺服模组32设置在所述第五伺服模组31上端，用于控制所述XYAR检测平台3沿Y轴方向移动；所述第七伺服模组33设置在所述第六伺服模组32上端，用于控制所述XYAR检测平台Z轴方向移动34；所述中空旋转平台34设置在所述第七伺服模组33上端，用于旋转所述目标检测叠片电池4。
如图1与图4所示，所述XYAR检测平台3还包括电池承载板35；所述电池承载板35设置在所述中空旋转平台34的上端，用于承载所述目标检测叠片电池4。
本发明还提供一种叠片电池CT与X-RAY一体检测方法，如图5所示，包括如下步骤：
S100、所述第一光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行照射，并通过所述第一平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的照射进行成像，得到第一成像图片，并根据所述第一成像图片计算所述目标检测叠片电池的第一包覆量，判断所述第一包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格。
当需要进行传统X-RAY检测时，首先由人工将需检测的目标检测叠片电池放入XYZR轴检测平台的电池承载板上，通过XYZR检测平台Z轴(第七伺服模组)和纵向移动(Y轴第六伺服模组)到合适的检测位置，第一光管发射X射线与目标检测叠片电池的角成45°照射。由X-RAY平板探测器的第一平板接收成像，得到目标检测叠片电池45°的切面值，并根据三角函数换算得出第一正负极包覆量，将第一正负极包覆量与设定的标准区间值比较，判定合格与不良品。
S200、当需要对所述目标检测叠片电池进行CT检测时，通过所述XYAR检测平台将所述目标检测叠片电池从所述X-RAY检测装置移动至所述CT检测装置预设位置处。
当需要进行CT检测时，电池可通过XYZR检测平台的Z轴和纵向(Y轴)及横向(X轴)移动至CT检测时需要的指定检测位置。
S300、所述CT检测装置中的所述转盘按照预设旋转方向控制所述第二光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行旋转照射，并通过所述第二平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的旋转照射进行成像，得到第二成像图片，并根据所述第二成像图片计算所述目标检测叠片电池的第二包覆量，判断所述第二包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格。
当所述目标检测叠片电池达到所述CT检测装置指定检测位置时，通过CT检测装置内部旋转机构旋转光管和接收平板，连续捕捉电池极片各个角度状态，算法重建电池外形，通过测定值与设定的标准区间值比较，判定合格与不良品。
检测完的叠片电池再由XYZR轴检测平台，移动至取料位，由人工取出电池。
综上所述，本发明在传统的X-RAY检测装置上增设了CT检测装置，目标检测叠片电池不仅可以进行传统X-RAY检测，还可以通过XYZR轴检测平台移动到CT检测工位进行CT检测，通过CT取图重建，切层获得真实的OH包覆量。本发明为传统X-RAY检测与CT检测一体式检测系统，大大提高了目标检测叠片电池检测的精度，X-RAY检测装置和CT检测装置这两种配置，可根据用户实际需求进行使用。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，包括X-RAY检测装置和CT检测装置，其特征在于：
所述X-RAY检测装置包括第一光管组件和第一平板探测组件，所述第一光管组件和所述第一平板探测组件相对设置；
所述第一光管组件用于对目标检测叠片电池发射X射线进行照射，所述第一平板探测组件用于接收所述第一光管组件照射所述目标检测叠片电池的X射线，并进行成像；
所述CT检测装置包括第二光管组件、第二平板探测组件以及转盘，所述第二光管组件和所述第二平板探测组件固定在所述转盘上且以所述转盘的中心呈对称分布设置；
所述第二光管组件用于对所述目标检测叠片电池发射X射线进行照射，所述第二平板探测组件用于接收所述第二光管组件照射所述目标检测叠片电池的X射线，并进行成像，所述转盘用于带动所述第二光管组件和所述第二平板探测组件进行旋转；
所述X-RAY检测装置和所述CT检测装置之间还设置有XYAR检测平台，所述XYAR检测平台用于承载所述目标检测叠片电池，并将所述目标检测叠片电池从所述X-RAY检测装置移动至所述CT检测装置；
所述X-RAY检测装置、所述CT检测装置以及所述XYAR检测平台均设置在公共底座上。
2.根据权利要求1所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述第一光管组件包括第一伺服模组、第一支撑架以及第一光管；
所述第一伺服模组设置在所述公共底座上，用于移动所述第一光管组件；
所述第一支撑架设置在所述第一伺服模组的上端，用于支撑所述第一光管；
所述第一光管设置在所述第一支撑架的上端，用于对所述目标检测叠片电池发射X射线。
3.根据权利要求2所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述第一平板探测组件包括第二支撑架、第二伺服模组以及第一平板；
所述第二支撑架设置在所述公共底座上，用于支撑所述第一平板探测组件；
所述第二伺服模组设置在所述第二支撑架的上端，用于移动所述第一平板；
所述第一平板设置在所述第二伺服模组的上端，用于接收所述第一光管照射所述目标检测叠片电池的X射线。
4.根据权利要求1所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述第二光管组件包括第二光管和第三伺服模组，所述第二光管与所述第三伺服模组相连接，且所述第三伺服模组与所述转盘固定连接；
所述第二光管用于发射X射线；
所述第三伺服模组用于移动所述第二光管。
5.根据权利要求4所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述第二平板探测组件包括第二平板和第四伺服模组，所述第二平板与所述第四伺服模组相连接，且所述第四伺服模组与所述转盘固定连接；
所述第二平板用于接收所述第二光管照射所述目标检测叠片电池的X射线；
所述第四伺服模组用于移动所述第二平板。
6.根据权利要求1所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述XYAR检测平台包括第五伺服模组、第六伺服模组、第七伺服模组以及中空旋转平台；
所述第五伺服模组设置在所述公共底座上，用于控制所述XYAR检测平台X轴方向移动；
所述第六伺服模组设置在所述第五伺服模组上端，用于控制所述XYAR检测平台Y轴方向移动；
所述第七伺服模组设置在所述第六伺服模组上端，用于控制所述XYAR检测平台Z轴方向移动；
所述中空旋转平台设置在所述第七伺服模组上端，用于旋转所述目标检测叠片电池。
7.根据权利要求6所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述XYAR检测平台还包括电池承载板；
所述电池承载板设置在所述中空旋转平台的上端，用于承载所述目标检测叠片电池。
8.根据权利要1所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述CT检测装置还包括第三支撑架、固定板以及电机，所述第三支撑架连接所述固定板，所述固定板与所述转盘之间通过所述电机连接。
9.根据权利要求8所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统，其特征在于：所述CT检测装置还包括转轴，所述转轴设置在所述电机的内部，所述转轴与所述转盘直接连接，用于控制所述转盘转动。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的叠片电池CT与X-RAY一体检测系统的叠片电池CT与X-RAY一体检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述第一光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行照射，并通过所述第一平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的照射进行成像，得到第一成像图片，并根据所述第一成像图片计算所述目标检测叠片电池的第一包覆量，判断所述第一包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格；
当需要对所述目标检测叠片电池进行CT检测时，通过所述XYAR检测平台将所述目标检测叠片电池从所述X-RAY检测装置移动至所述CT检测装置预设位置处；
所述CT检测装置中的所述转盘按照预设旋转方向控制所述第二光管组件发射X射线对所述目标检测叠片电池进行旋转照射，并通过所述第二平板探测组件接收所述目标检测叠片电池的旋转照射进行成像，得到第二成像图片，并根据所述第二成像图片计算所述目标检测叠片电池的第二包覆量，判断所述第二包覆量是否属于预设包覆量范围内，若是，则判定所述目标检测叠片电池合格。
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