CN105548201B - 一种电池焊盖视觉检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池焊盖视觉检测方法，包括：将合格的电池照片注册标准图像；对待测产品进行一次拍照成像；设定一相似度数值，将实际拍摄的图像与标准图像进行比对，并计算出相似度，对相似度大于设定数值的，判定为初步合格产品；再进行分组瑕疵检测，用以检测焊盖脚的折角是否在焊接位置；斑点检测，用以检测焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上的缺陷；边缘位置检测，用以检测焊脚焊接位置偏离许可值的情况；该方法检测程序简单，使用方便，可快速检测电池焊盖焊接情况，可有效解决当前人工目测存在的效率低下、检测效果差以及目测标准不一样导致的产品稳定性差等问题。

Description

一种电池焊盖视觉检测方法
技术领域
本发明涉及电池制备相关技术领域，尤其涉及一种电池焊盖视觉检测方法。
背景技术
电池作为生活必备品，广泛应用在人们的日常生活中，比如遥控器、玩具、电话机、计算器等。在9V电池生产工艺中，电池焊脚焊接情况为必备检测项目，因而焊脚焊接工艺直接影响着电池性能，而电池性能的优劣直接影响着人们的生活品质以及人们对该电池品牌的印象。
目前，在正常的电池生产工艺中，电池焊盖部分存在以下几种缺陷：(1)焊盖角折脚折在电池背面，未在焊接位置上；(2)焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上；(3)焊脚焊接位置偏离正常位置。目前市场上的通用做法是，人工目测，检查电池的焊接情况；人工目测存在以下几方面问题：(1)目前用工短缺，人力成本高，导致生产成本高；(2)人工目测效率低下，且由于不同的人员肉眼判断标准不一样，导致产品不同批次或者同一批次中，产品的稳定性能差。目前市面上尚未有直接有效的检测电池焊脚工艺的视觉检测方法，来检测电池焊脚的焊接情况。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提出了一种电池焊盖视觉检测方法。
本发明的技术方案为:
一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将合格的电池照片注册标准图像；
步骤S2：通过外部PLC控制信号的控制，***将生产线的待检测产品传送到检测工位上；视觉控制器控制相机在其视野范围内对待测产品进行一次拍照成像；
步骤S3：设定一相似度数值，将实际拍摄的图像与标准图像进行比对，并计算出相似度，对相似度大于设定数值的，判定为初步合格产品，进入步骤S4，反之转步骤S7；
步骤S4：分组瑕疵检测，用以检测焊盖脚的折角是否在焊接位置：设定一检测区域，设定瑕疵上限数值，在检测区域内检测瑕疵数量，当瑕疵数超过设定上限数值时，转步骤S7，否则转步骤S5；
步骤S5：斑点检测，用以检测焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上的缺陷；设定斑点上限的上限值，若检测斑点数超过设定值，则转步骤S7，否则转步骤S6；
步骤S6：边缘位置检测，用以检测焊脚焊接位置偏离许可值的情况；设定焊脚距离电池边缘的最近及最远距离，设定最近距离为Sn，最远距离为Sf，计算待测产品图像中焊脚距离电池边缘的距离S，若S处于Sn与Sf之间，则判断为合格品，反之转步骤S7；
步骤S7：产品为不合格品，由剔除工位剔除。
进一步，步骤S1中，拍摄合格的电池照片，将电池焊盖以下的焊脚图像作为标准图像，进行注册保存。
进一步，步骤S3中，相似度数值为90％。
进一步，步骤S4中，瑕疵检测方法如下：以标准图像的中心为中心点，设定一检测区域A；因待测产品的图像中心与标准图像中心重叠，处于同心状态，所以检测区域A也正好落在待测产品的图像相对应的位置区域上；调整待测产品检测区域A的二值化数值并且选定二值化反转；以标准图像二值化反转后的颜色作为背景色，当待测产品背面出现焊脚或者其他瑕疵时，瑕疵在检测区域A中显示为区别于背景色的颜色；在检测区域A中设定一瑕疵区域面积，根据瑕疵区域面积的值判定电池焊盖是否存在缺陷。
进一步，检测区域A的大小为小于或等于电池背面能拍摄区域的大小。
本发明的优点在于：本发明提出了一种电池焊盖视觉检测方法，该方法将分组瑕疵检测、斑点检测、边缘位置检测三种检测方法相融合，可以有效检测焊盖角折脚折在背面未在焊接位置的缺陷、焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上的缺陷、以及检测焊脚焊接位置偏离许可值的情况。该方法检测程序简单，使用方便，可快速检测电池焊盖焊接情况，可有效解决当前人工目测存在的效率低下、检测效果差以及目测标准不一样导致的产品稳定性差等问题。
附图说明
图1是电池焊盖视觉检测装置结构示意图；
图2是发明的检测流程图；
图3是电池检测示意框图；
图4是分组瑕疵检测示意框图；
图5是边缘位置检测示意框图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，为电池焊盖视觉检测装置，包括外部PLC控制信号、视觉控制器、检测工位、剔除工位、相机；检测工位上放置有待检测电池，相机位于待检测产品的前方45度，相机的前方设置有光源，相机与视觉控制器相连；外部PLC控制信号分别与视觉控制器及检测工位连接。在电池焊脚工艺中，需要检测焊脚与电池的焊接情况。如图3所示，附图标记1为电池焊盖，附图标记2为电池，附图标记3为焊脚；
本发明通过拍摄合格的电池照片，将电池焊盖以下的焊脚图像作为标准图像(见图3)，并将实际拍摄的图像与标准图像进行比对，并计算出相似度，对相似度低于90％的，判定为瑕疵产品并输出信号给PLC，对相似度大于90％的，判定为初步合格产品，再进行分组瑕疵检测、斑点检测、边缘位置检测。
如图2所示，本发明的具体实施步骤如下：
步骤S1：注册标准图像：拍摄合格的电池照片，将电池焊盖以下的焊脚图像作为标准图像，进行保存；
步骤S2：通过外部PLC控制信号的控制，***将生产线的待检测产品传送到检测工位上；视觉控制器控制相机在其视野范围内对待测产品进行一次拍照成像；
步骤S3：将实际拍摄的图像与标准图像进行比对，并计算出相似度，对相似度大于90％的，判定为初步合格产品，进入步骤S4，反之为不合格品，由剔除工位剔除。
步骤S4：分组瑕疵检测:检测焊盖脚折角是否在焊接位置。设定一检测区域，设定瑕疵上限数值，在检测区域内检测瑕疵数量，当瑕疵数超过设定上限时，则判定为不合格品，由剔除工位剔除。若焊脚在电池背面，由于焊盖脚为金属，同检索区域的颜色色比不同，则检索区域内瑕疵数目会大幅增加，由检测***判断该产品NG，为不合格产品，输出信号给控制***处理后由控制***信号给剔除***，剔除不合格品。输出分组瑕疵检测用以检测焊盖脚的折角是否在焊接位置，比如通过检测，可以发现焊盖角折脚折在背面，未在焊接位置的缺陷。
如图4所示，以标准图像的中心为中心点，设定一方形检测区域A，检测区域A的大小为小于或等于电池背面能拍摄区域的大小；因待测产品的图像中心与标准图像中心重叠，处于同心状态，所以检测区域A也正好落在待测产品的图像相对应的位置区域上；
调整待测产品检测区域A的二值化数值并且选定二值化反转；以标准图像二值化反转后的颜色作为背景色，当待测产品背面出现焊脚或者其他瑕疵时，瑕疵在检测区域A中显示为区别于背景色的颜色，在检测区域A中设定一瑕疵区域面积，根据瑕疵区域面积的值判定电池焊盖是否存在缺陷；如实际瑕疵区域面积的值大于或等于设定值，则判断为瑕疵品，并输出信号给PLC，在下一个工位由气缸剔除；如实际检索面积的值小于设定值，则判定为合格品，不输出信号。
步骤S5：斑点检测：将标准图像盖部分的两焊脚注册为检测部位，如果焊脚焊接良好，此时检测图像处无断面，该图像斑点数为1；若焊接不良，焊脚飘在焊接位置处，此时检测处图像出现断面，检测图像斑点数为2，***判断该图像不合格(NG信号输出)设定斑点上限的上限值，若检测斑点数超过设定值，则判定为不合格品，由剔除工位剔除。斑点检测用以检测焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上的缺陷。在本实施例中，斑点上限数值设置为1。
步骤S6：边缘位置检测。如图5所示，设定焊脚距离电池边缘的最近及最远距离，设定最近距离为Sn，最远距离为Sf，计算待测产品图像中焊脚距离电池边缘的距离a，如a处于Sn与Sf之间，则判断为合格品，反之为不合格品，由剔除工位剔除。边缘位置检测用以检测焊脚焊接位置偏离许可值的情况。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将合格的电池照片注册标准图像；
步骤S2：通过外部PLC控制信号的控制，***将生产线的待检测产品传送到检测工位上；视觉控制器控制相机在其视野范围内对待测产品进行一次拍照成像；
步骤S3：设定一相似度数值，将实际拍摄的图像与标准图像进行比对，并计算出相似度，对相似度大于设定数值的，判定为初步合格产品，进入步骤S4，反之转步骤S7；
步骤S4：分组瑕疵检测，用以检测焊盖脚的折角是否在焊接位置：设定一检测区域，设定瑕疵数的上限数值，在检测区域内检测瑕疵数量，当瑕疵数超过设定上限数值时，转步骤S7，否则转步骤S5；
步骤S5：斑点检测，用以检测焊盖脚未焊接，出现断面，飘在焊接位置上的缺陷；设定斑点上限的上限值，若检测斑点数超过设定值，则转步骤S7，否则转步骤S6；
步骤S6：边缘位置检测，用以检测焊脚焊接位置偏离许可值的情况；设定焊脚距离电池边缘的最近及最远距离，设定最近距离为Sn，最远距离为Sf，计算待测产品图像中焊脚距离电池边缘的距离S，若S处于Sn与Sf之间，则判断为合格品，反之转步骤S7；
步骤S7：产品为不合格品，由剔除工位剔除。
2.根据权利要求1所述的一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，步骤S1中，拍摄合格的电池照片，将电池焊盖以下的焊脚图像作为标准图像，进行注册保存。
3.根据权利要求1所述的一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，步骤S3中，设定的相似度数值为90％。
4.根据权利要求1所述的一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，步骤S4中，瑕疵检测方法如下：以标准图像的中心为中心点，设定一检测区域A，因待测产品的图像中心与标准图像中心重叠，处于同心状态，所以检测区域A也正好落在待测产品的图像相对应的位置区域上；
调整待测产品检测区域A的二值化数值并且选定二值化反转；以标准图像二值化反转后的颜色作为背景色，当待测产品背面出现焊脚或者其他瑕疵时，瑕疵在检测区域A中显示为区别于背景色的颜色；
在检测区域A中设定一瑕疵数的上限数值，根据瑕疵数量判定电池焊盖是否存在缺陷。
5.根据权利要求4所述的一种电池焊盖视觉检测方法，其特征在于，检测区域A的大小为小于或等于电池背面能拍摄区域的大小。
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