一种半电池的性能检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半电池的性能检测装置，涉及电池检测技术领域，包括底座、夹紧机构、电动移动机构、液体分配系统、非接触式测量装置、摄像机以及照明器，所述电动移动机构、液体分配系统、非接触式测量装置均安装于底座上，本发明专利技术还公开了上述半电池的性能检测方法，本发明专利技术减少了半电池检测的时间，同时由于舍去了传统的人工肉眼、手工检测，改为机械自动检测，显著提高了检测结果的准确性，同时，采用数值化的方式，使得检测的结果更加直观。

A semi battery performance testing device and its testing method

【技术实现步骤摘要】
一种半电池的性能检测装置及其检测方法
本专利技术属于电池检测
，具体涉及一种半电池的性能检测装置。
技术介绍
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。通常，如果燃料电池为管状结构，则其最里面的支撑层一般为用作阳极的陶瓷层，没有阴极的燃料电池，通常被定义为“半电池”。燃料电池的制造过程中，半电池会经历各种热处理过程，在此过程中，可能会改变其原始尺寸或损坏其电解质层，形成一些孔或裂缝，这样会使得氢发生渗透，导致燃料电池的性能下降。目前，对于半电池的检测，多采用生产线上的人工检测，导致检测结果不准确，检测效率低的缺陷。故有必要研发一种新型的半电池的性能检测设备，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半电池的性能检测装置，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。一种半电池的性能检测装置，包括底座、夹紧机构、电动移动机构、液体分配系统、非接触式测量装置、摄像机以及照明器，所述电动移动机构、液体分配系统、非接触式测量装置均安装于底座上；所述夹紧机构用于夹持半电池并能够实现半电池的沿着其轴向旋转，夹紧机构安装于电动移动机构上并能够借助于电动移动机构实现夹紧机构沿着半电池的长度方向水平移动；所述液体分配系统位于半电池的一侧，并通过滴落或喷雾的方式向半电池的表面施加渗透液体；所述非接触式测量装置位于半电池的一侧，并用于测量半电池的直径和长度；所述摄像机通过立柱安装于半电池的一侧，并用于获取半电池的表面图像，所述照明器也安装于立柱上并位于摄像机的上方，用于照明。优选的，所述夹紧机构包括电机一、夹持块一、夹持块二以及尾架，所述夹持块一、夹持块二均滑动连接于滑轨一上并通过分别螺纹连接于夹持块一、夹持块二侧面的螺钉紧固，所述滑轨一安装于托盘上，所述电机安装于夹持块一上其输出端通过联轴器连接至锥形尖端，所述尾架转动连接于夹持块二上，所述半电池夹紧于锥形尖端与尾架之间。优选的，所述电动移动机构包括支撑板、滑轨二、滑动件、电机二以及丝杠组件，所述支撑板安装于底座上，滑动件滑动连接于固定于支撑板上的滑轨二上，所述电机二的输出端连接至丝杠组件并借助于丝杠组件驱动滑动件在滑轨二上水平移动。优选的，所述液体分配系统包括储液罐、连接管、L形框架以及夹具，所述储液罐安装于底座上，储液罐的入口端连接至连接管的一端，连接管的另一端固定在夹具上且设置有位于半电池正上方的出口端，所述夹具安装于L形框架上，L形框架安装于底座上。优选的，所述非接触式测量装置包括发射器和接收器，且发射器和接收器分别位于半电池的两侧并正对着半电池。优选的，所述立柱上设有铰接座，所述铰接座上通过螺栓紧固有安装座，所述摄像机安装于安装座上，安装座上还安装有物镜并位于摄像机的上方。优选的，所述照明器安装于横向设置于立柱上的横向支架上。一种半电池的性能的检测方法，包括如下步骤：(1)首先通过调节夹持块一、夹持块二的位置，将半电池手动定位在夹紧机构中，接着调节夹具的位置，使得连接管的出口端位于半电池其中一端的正上方；(2)控制系统控制电机二转动，以驱动半电池在其长度方向上做水平移动，与此同时，非接触式测量装置开启并获取信号以确定半电池的开始和结束的位置，然后根据这些初始和最终位置计算出半电池的长度，依据该长度，确定渗透液的剂量；(3)电机二驱动半电池恢复原位，此时再次启动电机一和电机二，同时实现半电池的水平移动和沿着轴心的旋转，液体分配系统同时向半电池的表面喷洒渗透液，使其均匀分布在半电池的表面，在等待半电池表面的渗透液干燥时，利用非接触式测量装置对半电池进行纵向扫描，获取其直径尺寸，具体测量方法如下：a)半电池先水平移动一段距离L，移动结束后，非接触式测量装置先对半电池进行一侧直径测量，接着电机一驱动半电池旋转180度，再测量一次直径，获取一系列的直径的测量值；b)对上述测量值进行滤波处理，以获得相应的一系列的滤波值，将该组滤波值与直径的至少一个公差值进行比较，如果超过公差值的滤波值的数量超过设定的一个阈值，则认为尺寸测量未通过，停止进行半电池的直径尺寸测量；(4)直径尺寸测量结束后，利用摄像机对半电池表面进行拍照，获取其表面图像，拍照的过程需要不断驱动半电池旋转，以获得一系列线形图像，最终将这些线性图像连在一起形成单个图像，测量过程中，需要在半电池的长度方向上选取多个测量点；(5)对上述获得的单个图像进行后处理，对半电池的表面上的一些孔或缝隙经渗透处理后的污点进行突出显示，将其他变化不明显的区域进行背景色的弱化处理，最终获得后处理图像，然后再对该后处理图像进行二值化处理，获得二值化图像；(6)对二值化图像上检测到的污点进行技术，测量每个污点的面积参数，最终进行统计，将污点的数量和污点的面积参数与参考数量进行比较，并分别与相对于样本图像的参考区域进行比较，如果指标中的至少一个超过相应的参考参数，则判断该半电池不合格并丢弃。优选的，所述面积参数包括污点的总面积或污点的最大面积或污点的平均面积。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术减少了半电池检测的时间，同时由于舍去了传统的人工肉眼、手工检测，改为机械自动检测，显著提高了检测结果的准确性，同时，采用数值化的方式，使得检测的结果更加直观。(2)本专利技术能够实现在渗透液还未干燥的同时，对半电池进行及时的性能检测，保证了检测的最佳时机，进一步提高了检测的准确性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的截面剖视图。图3为本专利技术中基于直径测量值的三维数字重建。图4为本专利技术中基于直径滤波值的三维数字重建。图5为本专利技术中的后处理图像。图6为图5经二值化后的图像。其中，1-装置，2-半电池，3-底座，4-夹紧机构，5-电动移动机构，6-液体分配系统，7-非接触式测量装置，8-摄像机，9-照明器，10-控制系统，11-支撑板，12-滑轨二，13-滑动件，14-电机二，15-托盘，16-滑轨一，17-夹持块一，18-夹持块二，19-锥形尖端，20-尾架，21-电机一，22-联轴器，23-储液罐，24-连接管，25-入口端，26-L形框架，27-水平臂，28-夹具，29-出口端，30-发射器，31-接收器，32-物镜，33-立柱。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1至图6所示，一种半电池的性能检测装置，该装置1包括底座3、夹紧机构4、电动移动机构5、液体分配系统6、非接触式测量装置7、摄像机8以及照明器9，所述电动移动机构5、液体分配系统6、非接触式测量装置7均安装于底座3上；所述夹紧机构4用于夹持半电池2并能够实现半电池2的沿着其轴向旋转，夹紧机构4安装于电动移动机构5上并能够借助于电动移动机构5实现夹紧机构4沿着半电池2的长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半电池的性能检测装置，其特征在于，包括底座(3)、夹紧机构(4)、电动移动机构(5)、液体分配系统(6)、非接触式测量装置(7)、摄像机(8)以及照明器(9)，所述电动移动机构(5)、液体分配系统(6)、非接触式测量装置(7)均安装于底座(3)上；/n所述夹紧机构(4)用于夹持半电池(2)并能够实现半电池(2)的沿着其轴向旋转，夹紧机构(4)安装于电动移动机构(5)上并能够借助于电动移动机构(5)实现夹紧机构(4)沿着半电池(2)的长度方向水平移动；/n所述液体分配系统(6)位于半电池(2)的一侧，并通过滴落或喷雾的方式向半电池(2)的表面施加渗透液体；/n所述非接触式测量装置(7)位于半电池(2)的一侧，并用于测量半电池(2)的直径和长度；/n所述摄像机(8)通过立柱(33)安装于半电池(2)的一侧，并用于获取半电池(2)的表面图像，所述照明器(9)也安装于立柱(33)上并位于摄像机(8)的上方，用于照明。/n

【技术特征摘要】
1.一种半电池的性能检测装置，其特征在于，包括底座(3)、夹紧机构(4)、电动移动机构(5)、液体分配系统(6)、非接触式测量装置(7)、摄像机(8)以及照明器(9)，所述电动移动机构(5)、液体分配系统(6)、非接触式测量装置(7)均安装于底座(3)上；
所述夹紧机构(4)用于夹持半电池(2)并能够实现半电池(2)的沿着其轴向旋转，夹紧机构(4)安装于电动移动机构(5)上并能够借助于电动移动机构(5)实现夹紧机构(4)沿着半电池(2)的长度方向水平移动；
所述液体分配系统(6)位于半电池(2)的一侧，并通过滴落或喷雾的方式向半电池(2)的表面施加渗透液体；
所述非接触式测量装置(7)位于半电池(2)的一侧，并用于测量半电池(2)的直径和长度；
所述摄像机(8)通过立柱(33)安装于半电池(2)的一侧，并用于获取半电池(2)的表面图像，所述照明器(9)也安装于立柱(33)上并位于摄像机(8)的上方，用于照明。


2.根据权利要求1所述的一种半电池的性能检测装置，其特征在于：所述夹紧机构(4)包括电机一(21)、夹持块一(17)、夹持块二(18)以及尾架(20)，所述夹持块一(17)、夹持块二(18)均滑动连接于滑轨一(16)上并通过分别螺纹连接于夹持块一(17)、夹持块二(18)侧面的螺钉紧固，所述滑轨一(16)安装于托盘(15)上，所述电机安装于夹持块一(17)上其输出端通过联轴器(22)连接至锥形尖端(19)，所述尾架(20)转动连接于夹持块二(18)上，所述半电池(2)夹紧于锥形尖端(19)与尾架(20)之间。


3.根据权利要求2所述的一种半电池的性能检测装置，其特征在于：所述电动移动机构(5)包括支撑板(11)、滑轨二(12)、滑动件(13)、电机二(14)以及丝杠组件，所述支撑板(11)安装于底座(3)上，滑动件(13)滑动连接于固定于支撑板(11)上的滑轨二(12)上，所述电机二(14)的输出端连接至丝杠组件并借助于丝杠组件驱动滑动件(13)在滑轨二(12)上水平移动。


4.根据权利要求3所述的一种半电池的性能检测装置，其特征在于：所述液体分配系统(6)包括储液罐(23)、连接管(24)、L形框架(26)以及夹具(28)，所述储液罐(23)安装于底座(3)上，储液罐(23)的入口端(25)连接至连接管(24)的一端，连接管(24)的另一端固定在夹具(28)上且设置有位于半电池(2)正上方的出口端(29)，所述夹具(28)安装于L形框架(26)上，L形框架(26)安装于底座(3)上。


5.根据权利要求4所述的一种半电池的性能检测装置，其特征在于：所述非接触式测量装置(7)包括发射器(30)和接收器(31)，且发射器(30)和接收器(31)分别位于半电池(2)的两侧并正对着半电池(2)。


6.根据权利要求5所述的一种半电池的性能检测装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴倩倩，方敏，李扬，袁荣，王涛，
申请(专利权)人：亳州文青测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34