CN109613013A - 极耳极片毛刺检测方法及*** - Google Patents

极耳极片毛刺检测方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了极耳极片毛刺检测方法，包括以下步骤：轨迹获取步骤；图像获取步骤；提取毛刺步骤；测量毛刺的尺寸步骤；判断步骤：通过分析毛刺的尺寸，判断待测极耳或极片是否满足标准要求。本发明还公开了极耳极片毛刺检测***。本发明能提高检测效率和精度，避免出现漏检的现象。

Description

极耳极片毛刺检测方法及***
技术领域
本发明涉及电池检测技术领域，尤其涉及极耳极片毛刺检测方法及***。
背景技术
由于锂电池分切毛刺极其微小，锂电池分切毛刺的长度为微米级的，而正极极片与负极极片之间通过隔膜分开，如果毛刺的长度超过隔膜的一半，就有可能刺穿隔膜形成正负极间的短路，造成电池安全事故。所以在生产过程中必须严控毛刺的长度，而现有的检测方法是通过人工观察和手触摸的方式进行检测，这种方式的缺点是效率低、并且容易漏检。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供极耳极片毛刺检测方法，能够提高检测效率，避免出现漏检的现象，有利于提高检测的精准度。
本发明的目的之二在于提供极耳极片毛刺检测***，能够提高检测效率，避免出现漏检的现象，有利于提高检测的精准度。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
极耳极片毛刺检测方法，包括以下步骤：
轨迹获取步骤：控制处理***控制传动***移动，所述传动***与检测夹具连接，所述传动***移动过程中，所述检测夹具在所述传动***的带动下移动，待测极耳或极片在所述检测夹具的带动下移动，摄像***检测待测极耳或极片的运动轨迹；
图像获取步骤：第一CCD检测器拍摄待测极耳或极片，获取清晰的图像，X向导向***停止移动，Y向导向***和Z向导向***移动，所述检测夹具在所述Y向导向***和Z向导向***的带动下移动，待测极耳或极片在所述检测夹具的带动下移动，第二CCD检测器对待测极耳或极片进行对焦固定，根据待测极耳或极片的运动轨迹进行多幅图像采集，根据各幅图像相对位置关系合成高分辨率图像；
提取毛刺步骤：图像***编码器处理辨别高分辨率图像，提取毛刺的图像；若经过图像算法处理发现不存在毛刺图像，则认为该高分辨率图像不存在毛刺，转至轨迹获取步骤，否则，转至测量毛刺的尺寸步骤；
测量毛刺的尺寸步骤：根据高分辨率图像查找待测极耳或极片边缘与毛刺连接点的坐标，以及该边缘上毛刺最远点的坐标，通过所述连接点的坐标与最远点的坐标计算毛刺的尺寸；
判断步骤：通过分析毛刺的尺寸，判断所述待测极耳或极片是否满足标准要求。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
极耳极片毛刺检测***，包括摄像***、检测夹具、传动***和控制处理***；
所述摄像***包括检测台、第一CCD检测器和第二CCD检测器，所述检测台包括支撑板和侧板，所述第一CCD检测器和第二CCD检测器固定在所述侧板上；
所述传动***包括X向导向***、Y向导向***和Z向导向***，所述X向导向***包括X向传动机构，所述X向传动机构以可转动连接的方式设置在支撑板上，所述Y向导向***包括Y向传动机构，所述Y向传动机构以可转动连接的方式设置在所述X向传动机构上，所述Z向导向***包括Z向传动机构，所述Z向传动机构以可转动连接的方式设置在所述Y向传动机构上，所述检测夹具固定于Z向传动机构上，所述第一CCD检测器的镜头朝向检测夹具的上部，所述第二CCD检测器的镜头朝向检测夹具的侧部；
所述控制处理***包括图像***编码器，所述第一CCD检测器的信号输出端与所述图像***编码器的第一信号输入端连接，所述图像***编码器的第一信号输出端与所述第二CCD检测器的信号输入端连接，所述第二CCD检测器的信号输出端与所述图像***编码器的第二信号输入端连接。
进一步地，所述X向导向***还包括连接座和X轴导轨，所述X轴导轨固定于支撑板上，所述连接座与X轴导轨滑动连接，所述X向传动机构与连接座通过丝杆传动连接，所述Y向导向***还包括Y轴导轨，所述Y轴导轨固定于连接座上，所述Y向传动机构与Y轴导轨滑动连接，所述Y向传动机构与Z向传动机构通过丝杆传动连接，所述Z向导向***还包括Z轴导轨和安装座，所述Z轴导轨固定于Y向传动机构上，所述Z向传动机构与Z轴导轨滑动连接，所述Z向传动机构与安装座通过丝杆传动连接。
进一步地，所述X轴导轨的中轴线与Y轴导轨的中轴线互相垂直，所述Z轴导轨的中轴线与X轴导轨的中轴线互相垂直，所述Z轴导轨的中轴线与Y轴导轨的中轴线互相垂直。
进一步地，所述检测夹具由透明材料一体制造成型。
进一步地，还包括上部光源、侧部光源和底部光源，所述上部光源设于第二CCD检测器的镜头的下侧，用于与极耳或极片的上部位置对应，所述侧部光源固定于支撑板上，所述侧部光源与第一CCD检测器的镜头相对设置，所述底部光源固定于安装座与检测夹具之间，所述底部光源用于与极耳或极片的底部位置对应。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
上述的极耳极片毛刺检测方法及***，能够提高检测效率，避免出现漏检的现象，有利于提高检测的精准度。
附图说明
图1为本发明中极耳极片毛刺检测方法的流程图；
图2为本发明中毛刺尺寸检测界面的示意图；
图3为本发明中传动***的结构示意图；
图4为本发明中传动***的结构示意图；
图5为本发明中传动***的分解结构示意图；
图中：1、检测台；2、第一CCD检测器；3、第二CCD检测器；4、支撑板；5、侧板；6、X向传动机构；7、Y向传动机构；8、Z向传动机构；9、检测夹具；10、连接座；11、X轴导轨；12、Y轴导轨；13、Z轴导轨；14、安装座；15、上部光源；16、侧部光源；17、极耳；18、底部光源。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-5所示的极耳17极片毛刺检测***，包括摄像***、检测夹具9、传动***和控制处理***；
摄像***包括检测台1、第一CCD检测器2和第二CCD检测器3，检测台1包括支撑板4和侧板5，第一CCD检测器2和第二CCD检测器3固定在侧板5上；
传动***包括X向导向***、Y向导向***和Z向导向***，X向导向***包括X向传动机构6，X向传动机构6以可转动连接的方式设置在支撑板4上，Y向导向***包括Y向传动机构7，Y向传动机构7以可转动连接的方式设置在X向传动机构6上，Z向导向***包括Z向传动机构8，Z向传动机构8以可转动连接的方式设置在Y向传动机构7上，检测夹具9固定于Z向传动机构8上，第一CCD检测器2的镜头朝向检测夹具9的上部，第二CCD检测器3的镜头朝向检测夹具9的侧部；
控制处理***包括图像***编码器，第一CCD检测器2的信号输出端与图像***编码器的第一信号输入端连接，图像***编码器的第一信号输出端与第二CCD检测器3的信号输入端连接，第二CCD检测器3的信号输出端与图像***编码器的第二信号输入端连接。
作为本实施例中一种较佳的实施方式，X向导向***还包括连接座10和X轴导轨11，X轴导轨11固定于支撑板4上，连接座10与X轴导轨11滑动连接，X向传动机构6与连接座10通过丝杆传动连接，Y向导向***还包括Y轴导轨12，Y轴导轨12固定于连接座10上，Y向传动机构7与Y轴导轨12滑动连接，Y向传动机构7与Z向传动机构8通过丝杆传动连接，Z向导向***还包括Z轴导轨13和安装座14，Z轴导轨13固定于Y向传动机构7上，Z向传动机构8与Z轴导轨13滑动连接，Z向传动机构8与安装座14通过丝杆传动连接。
需要强调的是，X轴导轨11的中轴线与Y轴导轨12的中轴线互相垂直，Z轴导轨13的中轴线与X轴导轨11的中轴线互相垂直，Z轴导轨13的中轴线与Y轴导轨12的中轴线互相垂直，使本实施例中的X轴导轨11、Y轴导轨12、Z轴导轨13分别对应空间笛卡尔直角坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向布置。从而，利用传动***能够调节极耳17或极片在X轴、Y轴、Z轴方向上的位置，即对极耳17或极片的检测位置进行多维度调整，有助于提高检测精度。
此外，本检测***还包括上部光源15、侧部光源16和底部光源18，上部光源15设于第二CCD检测器3的镜头的下侧，与极耳17或极片的上部位置对应，侧部光源16固定于支撑板4上，侧部光源16与第一CCD检测器2的镜头相对设置，底部光源18固定于安装座14与检测夹具9之间，即底部光源18位于检测夹具9的底部，使底部光源18与极耳17或极片的底部位置对应。第一CCD检测器2和第二CCD检测器3进行拍照时，光源可以用于补足光线，使得获取的图像信息更加清晰。优选地，如图1所示，上部光源15为环形光源，上部光源15绕第二CCD检测器3的圆周方向布置，有助于提高极耳17或极片上部的亮度。
值得一提的是，检测夹具9由透明材料一体制造成型，有助于提高光线的通过率，以利于提高检测的精准度。
摄像***将待测极耳17或极片的运动轨迹反馈至控制处理***，当第一CCD检测器拍摄待测极耳或极片，获取清晰的图像，X向导向***停止移动，Y向导向***和Z向导向***移动，检测夹具在Y向导向***和Z向导向***的带动下移动，待测极耳或极片在检测夹具的带动下移动，第二CCD检测器3对待测极耳或极片进行对焦固定，根据待测极耳或极片的运动轨迹，根据待测极耳或极片的运动轨迹进行多幅图像采集，根据各幅图像相对位置关系合成高分辨率图像，获取的高分辨率图像发送至控制处理***，控制处理***计算出毛刺的尺寸，将该毛刺的尺寸与标准产品进行比对，并判定待测极耳17或极片是否及格，如果待测极耳17或极片及格，则顺利进入下一道工序，如果待测极耳17或极片不及格，那么待测极耳17或极片传输出本检测***后，会经过剪切后在进入下一道工序，流程简单，操作便利，能够提高检测效率，避免出现漏检的现象，有利于提高检测的精准度。
极耳17极片毛刺检测方法，包括以下步骤：
轨迹获取步骤：控制处理***控制传动***移动，传动***与检测夹具9连接，传动***移动过程中，检测夹具9在传动***的带动下移动，待测极耳17或极片在检测夹具9的带动下移动，摄像***检测待测极耳17或极片的运动轨迹；
图像获取步骤：第一CCD检测器拍摄待测极耳或极片，获取清晰的图像，X向导向***停止移动，Y向导向***和Z向导向***移动，检测夹具在Y向导向***和Z向导向***的带动下移动，待测极耳或极片在检测夹具的带动下移动，第二CCD检测器对待测极耳或极片进行对焦固定，根据待测极耳或极片的运动轨迹进行多幅图像采集，根据各幅图像相对位置关系合成高分辨率图像；
提取毛刺步骤：图像***编码器处理辨别高分辨率图像，提取毛刺的图像；若经过图像算法处理发现不存在毛刺图像，则认为该高分辨率图像不存在毛刺，转至轨迹获取步骤，否则，转至测量毛刺的尺寸步骤；
测量毛刺的尺寸步骤：根据高分辨率图像查找待测极耳或极片边缘与毛刺连接点的坐标，以及该边缘上毛刺最远点的坐标，通过上述连接点的坐标与最远点的坐标计算毛刺的尺寸；
判断步骤：通过分析毛刺的尺寸，将毛刺的尺寸与标准产品进行比对，判断待测极耳17或极片是否满足标准要求。如当检测到检测位点上的毛刺长度≥7μm时，则毛刺长度超标，产品不合格，否则该检测位点上的毛刺合格。
本检测方法步骤简单，流程少，精准度较高。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.极耳极片毛刺检测方法，其特征在于包括以下步骤：
轨迹获取步骤：控制处理***控制传动***移动，所述传动***与检测夹具连接，所述传动***移动过程中，所述检测夹具在所述传动***的带动下移动，待测极耳或极片在所述检测夹具的带动下移动，摄像***检测待测极耳或极片的运动轨迹；
图像获取步骤：第一CCD检测器拍摄待测极耳或极片，获取清晰的图像，X向导向***停止移动，Y向导向***和Z向导向***移动，所述检测夹具在所述Y向导向***和Z向导向***的带动下移动，待测极耳或极片在所述检测夹具的带动下移动，第二CCD检测器对待测极耳或极片进行对焦固定，根据待测极耳或极片的运动轨迹进行多幅图像采集，根据各幅图像相对位置关系合成高分辨率图像；
提取毛刺步骤：图像***编码器处理辨别高分辨率图像，提取毛刺的图像；若经过图像算法处理发现不存在毛刺图像，则认为该高分辨率图像不存在毛刺，转至轨迹获取步骤，否则，转至测量毛刺的尺寸步骤；
测量毛刺的尺寸步骤：根据高分辨率图像查找待测极耳或极片边缘与毛刺连接点的坐标，以及该边缘上毛刺最远点的坐标，通过所述连接点的坐标与最远点的坐标计算毛刺的尺寸；
判断步骤：通过分析毛刺的尺寸，判断所述待测极耳或极片是否满足标准要求。
2.极耳极片毛刺检测***，其特征在于：包括摄像***、检测夹具、传动***和控制处理***；
所述摄像***包括检测台、第一CCD检测器和第二CCD检测器，所述检测台包括支撑板和侧板，所述第一CCD检测器和第二CCD检测器固定在所述侧板上；
所述传动***包括X向导向***、Y向导向***和Z向导向***，所述X向导向***包括X向传动机构，所述X向传动机构以可转动连接的方式设置在支撑板上，所述Y向导向***包括Y向传动机构，所述Y向传动机构以可转动连接的方式设置在所述X向传动机构上，所述Z向导向***包括Z向传动机构，所述Z向传动机构以可转动连接的方式设置在所述Y向传动机构上，所述检测夹具设于Z向传动机构上，所述第一CCD检测器的镜头朝向检测夹具的上部，所述第二CCD检测器的镜头朝向检测夹具的侧部；
所述控制处理***包括图像***编码器，所述第一CCD检测器的信号输出端与所述图像***编码器的第一信号输入端连接，所述图像***编码器的第一信号输出端与所述第二CCD检测器的信号输入端连接，所述第二CCD检测器的信号输出端与所述图像***编码器的第二信号输入端连接。
3.如权利要求2所述的极耳极片毛刺检测***，其特征在于：所述X向导向***还包括连接座和X轴导轨，所述X轴导轨固定于支撑板上，所述连接座与X轴导轨滑动连接，所述X向传动机构与连接座通过丝杆传动连接，所述Y向导向***还包括Y轴导轨，所述Y轴导轨固定于连接座上，所述Y向传动机构与Y轴导轨滑动连接，所述Y向传动机构与Z向传动机构通过丝杆传动连接，所述Z向导向***还包括Z轴导轨和安装座，所述Z轴导轨固定于Y向传动机构上，所述Z向传动机构与Z轴导轨滑动连接，所述Z向传动机构与安装座通过丝杆传动连接，所述检测夹具设于安装座上。
4.如权利要求3所述的极耳极片毛刺检测***，其特征在于：所述X轴导轨的中轴线与Y轴导轨的中轴线互相垂直，所述Z轴导轨的中轴线与X轴导轨的中轴线互相垂直，所述Z轴导轨的中轴线与Y轴导轨的中轴线互相垂直。
5.如权利要求4所述的极耳极片毛刺检测***，其特征在于：所述检测夹具由透明材料一体制造成型。
6.如权利要求5所述的极耳极片毛刺检测***，其特征在于：还包括上部光源、侧部光源和底部光源，所述上部光源设于第二CCD检测器的镜头的下侧，用于与极耳或极片的上部位置对应，所述侧部光源固定于支撑板上，所述侧部光源与第一CCD检测器的镜头相对设置，所述底部光源固定于安装座与检测夹具之间，所述底部光源用于与极耳或极片的底部位置对应。
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