CN111412837A - 一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法 - Google Patents
一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明适用于新能源电池加工技术领域，提供了一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，通过设置带有传送带的运输架，通过设置位于传送带上方的用于采集电池本体的2D图像的2D相机、用于采集电池本体的3D图像的3D相机、用于接收2D图像和3D图像并通过视觉算法软件进行处理以进行质量判定的的工控机，从而能够实现自动检测，减少了人工。通过设置安装有第一螺纹杆、第二螺纹杆和活动杆的两个立板，2D相机安装在第一拍摄座上，3D相机安装在第二拍摄座上，第一拍摄座通过第一螺纹杆驱动以进行移动，第二拍摄座通过第二螺纹杆驱动进行移动，第一拍摄座和第二拍摄座可以依次分别移动到待检测电池的上方，图像采集效果更好。
Description
技术领域
本发明属于新能源电池技术领域，尤其涉及一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法。
背景技术
新能源电池在出厂前需要进行尺寸标准的测量，以筛选出不合格的电池，提升电池的出厂合格率。现有的检测技术一般采用自动化检测。
以本发明创造针对的新能源电池检测为例，目前国内相关的新能源电池检测存在着如下问题：
1、相关检测项仍需人工检测或借助三坐标测量仪完成，耗费人力和检测时间。
2、三坐标测量仪做检测无法进行大批量验证。
3、采用三坐标测量仪的方式无法实现实时数据查验，数据化管理不足。
发明内容
本发明提供一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，旨在解决上述现有技术存在的问题。
本发明是这样实现的，一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，包括传送组件和检测组件；
所述传送组件包括运输架和传送带，所述运输架为水平设置，且所述运输架内安装有所述传送带，所述传送带用于沿传送带的长度方向运送待检测的电池本体；
所述检测组件包括检测箱、顶箱、立板、活动杆、第一螺纹杆、第二螺纹杆、第一拍摄座、第二拍摄座、第一驱动电机、第二驱动电机、2D相机、3D相机、工控机和触控显示屏；所述检测箱位于所述运输架的一侧，所述顶箱位于所述运输架的中部的上方，所述顶箱固定在所述检测箱的顶部，所述顶箱的底部固定有相对设置的两个所述立板，所述活动杆的两端分别固定连接两个所述立板，所述第一螺纹杆的一端转动连接一个所述立板，所述第一螺纹杆的另一端穿过另一个所述立板并固定连接所述第一驱动电机的输出轴，所述第二螺纹杆的一端转动连接一个所述立板，所述第二螺纹杆的另一端穿过另一个所述立板并固定连接所述第二驱动电机的输出轴，所述第一拍摄座和所述第二拍摄座均安装在所述活动杆上且滑动连接所述活动杆，所述第一拍摄座的底部安装有至少一个所述2D相机，所述第二拍摄座的底部安装有至少一个所述3D相机，所述工控机固定在所述检测箱上，所述2D相机和所述3D相机的信号输出端连接所述工控机的信号输入端，所述触控显示屏的与所述工控机为电气连接；
所述2D相机用于采集电池本体的2D图像，所述3D相机用于采集电池本体的3D图像，所述工控机用于接收所述2D图像和所述3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果输送到所述触控显示屏显示；
其中，所述第一拍摄座上开设有供活动杆穿过的第一活动孔、与所述第一螺纹杆螺接的第一螺纹孔和供所述第二螺纹杆穿过的第一内孔；所述第二拍摄座上开设有供活动杆穿过的第二活动孔、与所述第二螺纹杆螺接的第二螺纹孔和供所述第一螺纹杆穿过的第二内孔。
优选的，所述运输架的中部安装有侧板，所述侧板上安装有检测所述电池本体是否到位的光电传感器；
所述光电传感器的信号输出端连接一个PLC控制器，所述PLC控制器用于控制所述传送带的启停；
当所述光电传感器检测到所述电池本体经过时，所述PLC控制器控制所述传送带停止。
优选的，所述运输架的电池本体的传输方向的输入端安装有对称设置的两个限位挡板，两个所述限位挡板的一端均通过一个连接轴转动连接所述运输架，两个所述连接轴分别位于所述运输架的两侧边沿上，每一个所述限位挡板上安装有一个穿过所述连接轴的锁定螺栓，所述锁定螺栓可拆卸的固定连接所述运输架。
优选的，所述第一拍摄座的底部安装有对称设置的两个所述2D相机；
所述第二拍摄座的底部安装有呈矩阵式分布的四个所述3D相机。
优选的，所述运输架的两端均安装有两个支撑腿，所述支撑腿的下端固定有碗状结构的底座。
优选的，所述检测箱的底部固定有多个竖直设置的撑杆。
优选的，所述检测箱的外壁上安装有一个声光报警器，所述声光报警器与所述工控机为电气连接；
当所述工控机判定所述电池本体合格时，所述工控机控制所述声光报警器显示绿色；当所述工控机判定所述电池本体不合格时，所述工控机控制所述声光报警器显示红色。
本发明还提供一种用于新能源电池全尺寸测量的检测方法，其适用于上述任意一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，包括以下步骤：
S1、通过2D相机采集电池本体的2D图像，通过所述3D相机采集电池本体的3D图像，并将采集到的2D图像和3D图像上传到工控机；
S2、工控机接收所述2D图像和所述3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果输送到所述触控显示屏显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，通过设置带有传送带的运输架，从而可以均匀输送待检测的电池本体，通过设置位于传送带上方的用于采集电池本体的2D图像的2D相机、用于采集电池本体的3D图像的3D相机、用于接收2D图像和3D图像并通过视觉算法软件进行处理以进行质量判定的的工控机，从而能够实现自动检测，减少了人工，且检测效率高，工控机可以对数据进行本地化存储，方便查询。
2、通过设置安装有第一螺纹杆、第二螺纹杆和活动杆的两个立板，2D相机安装在第一拍摄座上，3D相机安装在第二拍摄座上，第一拍摄座通过第一螺纹杆驱动以进行移动，第二拍摄座通过第二螺纹杆驱动进行移动，从而能够将第一拍摄座和第二拍摄座依次分别移动到待检测电池的上方，图像采集效果好。
附图说明
图1为本发明的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置的结构示意图。
图2为图1中的运输架的俯视图。
图3为图1中的第一拍摄座的侧视图。
图4为图1中的第二拍摄座的侧视图。
图中：1-传送组件、11-运输架、12-传送带、13-支撑腿、14-底座、15-限位挡板、151-锁定螺栓、16-连接轴、17-电池本体、18-侧板、19-光电传感器、2-检测组件、21-检测箱、22-顶箱、23-立板、24-活动杆、25-第一螺纹杆、26-第二螺纹杆、27-第一拍摄座、2701-第一活动孔、2702-第一螺纹孔、2703-第一内孔、28-第二拍摄座、2801-第二活动孔、2802-第二螺纹孔、2803-第二内孔、29-第一驱动电机、210-第二驱动电机、211-2D相机、212-3D相机、213-工控机、214-触控显示屏、215-声光报警器、216-撑杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，检测装置包括传送组件1和检测组件2。
传送组件1包括运输架11和传送带12，运输架11为水平设置，且运输架11内安装有传送带12，传送带12用于沿传送带12的长度方向运送待检测的电池本体17。运输架11的中部安装有侧板18，侧板18上安装有检测电池本体17是否到位的光电传感器19。光电传感器19的信号输出端连接一个PLC控制器，PLC控制器用于控制传送带12的启停。当光电传感器19检测到电池本体17经过时，PLC控制器控制传送带12停止。
传送带12从左向右输送电池本体17，侧板18设置有两个且对称分布在运输架11的两侧边沿上，两个侧板18分别安装有光电传感器19的发射器和接收器，电池本体17移动到光电传感器19的位置时，光电传感器19将信号输送到PLC控制器，PLC控制器控制传送带12停止传送，从而进行电池本体17的图像采集作业。
请参阅图1和图2，进一步的，为了使电池本体17在输入时定位更准确。运输架11的电池本体17的传输方向的输入端安装有对称设置的两个限位挡板15，两个限位挡板15的一端均通过一个连接轴16转动连接运输架11，两个连接轴16分别位于运输架11的两侧边沿上，每一个限位挡板15上安装有一个穿过连接轴16的锁定螺栓151，锁定螺栓151可拆卸的固定连接运输架11。使用者可以调整两个限位挡板15为喇叭形，且窄口端的宽度略大于电池本体17的宽度，当电池本体17的位置发生偏移时，可以沿挡板15移动到传送带12的中部。由于挡板15通过锁定螺栓151进行固定和安装，拆卸方便。
进一步的，为了使运输架11结构更稳定。运输架11的两端均安装有两个支撑腿13，支撑腿13的下端固定有碗状结构的底座14。四个支撑腿13和底座14能够向运输架11提供稳定支撑。
检测组件2包括检测箱21、顶箱22、立板23、活动杆24、第一螺纹杆25、第二螺纹杆26、第一拍摄座27、第二拍摄座28、第一驱动电机29、第二驱动电机210、2D相机211、3D相机212、工控机213和触控显示屏214；检测箱21位于运输架11的一侧，顶箱22位于运输架11的中部的上方，顶箱22固定在检测箱21的顶部，顶箱22的底部固定有相对设置的两个立板23，活动杆24的两端分别固定连接两个立板23，第一螺纹杆25的一端转动连接一个立板23，第一螺纹杆25的另一端穿过另一个立板23并固定连接第一驱动电机29的输出轴，第二螺纹杆26的一端转动连接一个立板23，第二螺纹杆26的另一端穿过另一个立板23并固定连接第二驱动电机210的输出轴，第一拍摄座27和第二拍摄座28均安装在活动杆24上且滑动连接活动杆24，第一拍摄座27的底部安装有对称设置的两个2D相机211，第二拍摄座28的底部安装有呈矩阵式分布的四个3D相机212，工控机213固定在检测箱21上，2D相机211和3D相机212的信号输出端连接工控机213的信号输入端，触控显示屏214的与工控机213为电气连接。检测箱21的底部固定有多个竖直设置的撑杆216。
2D相机211用于采集电池本体17的2D图像，3D相机212用于采集电池本体17的3D图像，工控机213用于接收2D图像和3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体17的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果输送到触控显示屏214显示。
检测箱21的外壁上安装有一个声光报警器215，声光报警器215与工控机213为电气连接。当工控机213判定电池本体17合格时，工控机213控制声光报警器215显示绿色；当工控机213判定电池本体17不合格时，工控机213控制声光报警器215显示红色。
请参阅图1、图3和图4，第一拍摄座27上开设有供活动杆24穿过的第一活动孔2701、与第一螺纹杆25螺接的第一螺纹孔2702和供第二螺纹杆26穿过的第一内孔2703；第二拍摄座28上开设有供活动杆24穿过的第二活动孔2801、与第二螺纹杆26螺接的第二螺纹孔2802和供第一螺纹杆25穿过的第二内孔2803。第一驱动电机29用于驱动第一螺纹杆25旋转，并且第一螺纹杆25旋转时，能够带动第一拍摄座27沿活动杆24横向移动，并且在移动带电池本体17的正上方时停止，第二驱动电机210以相同的原理驱动第二拍摄座28横向移动到电池本体17的正上方。在进行图像采集时，首先通过2D相机211进行图像采集，第一拍摄座27上的2D相机211采集完成后，第一拍摄座27复位，然后移动第二拍摄座28进行3D图像采集。
本发明的检测方法，其适用于上述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，包括以下步骤：
S1、启动传送带12运输电池本体17，电池本体17移动到光电传感器19的位置时，光电传感器19将信号输送到PLC控制器，PLC控制器控制传送带12停止传送，从而进行电池本体17的图像采集作业。
首先通过第一驱动电机29驱动第一拍摄座27移动带电池本体17的正上方，通过2D相机211进行图像采集，第一拍摄座27上的2D相机211采集完成后，第一拍摄座27复位，然后移动第二拍摄座28进行3D图像采集，并将采集到的2D图像和3D图像上传到工控机213。
S2、工控机213接收2D图像和3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体17的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果和相关检测数据输送到触控显示屏214显示。
当工控机213判定电池本体17合格时，工控机213控制声光报警器215显示绿色，并工控机213通过PLC控制器控制传送带12继续传送，从而检测下一个电池本体17。当工控机213判定电池本体17不合格时，工控机213控制声光报警器215显示红色，操作员工可以选择重新检测观察是否检测有问题，如果确认是电池本体17问题，将对此电池贴上标签进行NG类产品的操作。
综上所述，本发明的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置及其检测方法，通过设置带有传送带12的运输架11，从而可以均匀输送待检测的电池本体17，通过设置位于传送带12上方的用于采集电池本体17的2D图像的2D相机211、用于采集电池本体17的3D图像的3D相机212、用于接收2D图像和3D图像并通过视觉算法软件进行处理以进行质量判定的的工控机213，从而能够实现自动检测，减少了人工，且检测效率高，工控机213可以对数据进行本地化存储，方便查询。通过设置安装有第一螺纹杆25、第二螺纹杆26和活动杆24的两个立板23，2D相机211安装在第一拍摄座27上，3D相机212安装在第二拍摄座28上，第一拍摄座27通过第一螺纹杆25驱动以进行移动，第二拍摄座28通过第二螺纹杆26驱动进行移动，从而能够将第一拍摄座27和第二拍摄座28依次分别移动到待检测电池本体17的上方，图像采集效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：包括传送组件(1)和检测组件(2)；
所述传送组件(1)包括运输架(11)和传送带(12)，所述运输架(11)为水平设置，且所述运输架(11)内安装有所述传送带(12)，所述传送带(12)用于沿传送带(12)的长度方向运送待检测的电池本体(17)；
所述检测组件(2)包括检测箱(21)、顶箱(22)、立板(23)、活动杆(24)、第一螺纹杆(25)、第二螺纹杆(26)、第一拍摄座(27)、第二拍摄座(28)、第一驱动电机(29)、第二驱动电机(210)、2D相机(211)、3D相机(212)、工控机(213)和触控显示屏(214)；所述检测箱(21)位于所述运输架(11)的一侧，所述顶箱(22)位于所述运输架(11)的中部的上方，所述顶箱(22)固定在所述检测箱(21)的顶部，所述顶箱(22)的底部固定有相对设置的两个所述立板(23)，所述活动杆(24)的两端分别固定连接两个所述立板(23)，所述第一螺纹杆(25)的一端转动连接一个所述立板(23)，所述第一螺纹杆(25)的另一端穿过另一个所述立板(23)并固定连接所述第一驱动电机(29)的输出轴，所述第二螺纹杆(26)的一端转动连接一个所述立板(23)，所述第二螺纹杆(26)的另一端穿过另一个所述立板(23)并固定连接所述第二驱动电机(210)的输出轴，所述第一拍摄座(27)和所述第二拍摄座(28)均安装在所述活动杆(24)上且滑动连接所述活动杆(24)，所述第一拍摄座(27)的底部安装有至少一个所述2D相机(211)，所述第二拍摄座(28)的底部安装有至少一个所述3D相机(212)，所述工控机(213)固定在所述检测箱(21)上，所述2D相机(211)和所述3D相机(212)的信号输出端连接所述工控机(213)的信号输入端，所述触控显示屏(214)的与所述工控机(213)为电气连接；
所述2D相机(211)用于采集电池本体(17)的2D图像，所述3D相机(212)用于采集电池本体(17)的3D图像，所述工控机(213)用于接收所述2D图像和所述3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体(17)的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果输送到所述触控显示屏(214)显示；
其中，所述第一拍摄座(27)上开设有供活动杆(24)穿过的第一活动孔(2701)、与所述第一螺纹杆(25)螺接的第一螺纹孔(2702)和供所述第二螺纹杆(26)穿过的第一内孔(2703)；所述第二拍摄座(28)上开设有供活动杆(24)穿过的第二活动孔(2801)、与所述第二螺纹杆(26)螺接的第二螺纹孔(2802)和供所述第一螺纹杆(25)穿过的第二内孔(2803)。
2.如权利要求1所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述运输架(11)的中部安装有侧板(18)，所述侧板(18)上安装有检测所述电池本体(17)是否到位的光电传感器(19)；
所述光电传感器(19)的信号输出端连接一个PLC控制器，所述PLC控制器用于控制所述传送带(12)的启停；
当所述光电传感器(19)检测到所述电池本体(17)经过时，所述PLC控制器控制所述传送带(12)停止。
3.如权利要求2所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述运输架(11)的电池本体(17)的传输方向的输入端安装有对称设置的两个限位挡板(15)，两个所述限位挡板(15)的一端均通过一个连接轴(16)转动连接所述运输架(11)，两个所述连接轴(16)分别位于所述运输架(11)的两侧边沿上，每一个所述限位挡板(15)上安装有一个穿过所述连接轴(16)的锁定螺栓(151)，所述锁定螺栓(151)可拆卸的固定连接所述运输架(11)。
4.如权利要求1所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述第一拍摄座(27)的底部安装有对称设置的两个所述2D相机(211)；
所述第二拍摄座(28)的底部安装有呈矩阵式分布的四个所述3D相机(212)。
5.如权利要求1所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述运输架(11)的两端均安装有两个支撑腿(13)，所述支撑腿(13)的下端固定有碗状结构的底座(14)。
6.如权利要求1所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述检测箱(21)的底部固定有多个竖直设置的撑杆(216)。
7.如权利要求1所述的一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：所述检测箱(21)的外壁上安装有一个声光报警器(215)，所述声光报警器(215)与所述工控机(213)为电气连接；
当所述工控机(213)判定所述电池本体(17)合格时，所述工控机(213)控制所述声光报警器(215)显示绿色；当所述工控机(213)判定所述电池本体(17)不合格时，所述工控机(213)控制所述声光报警器(215)显示红色。
8.一种用于新能源电池全尺寸测量的检测方法，其适用于权利要求1至7所述的任意一种用于新能源电池全尺寸测量的检测装置，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过2D相机(211)采集电池本体(17)的2D图像，通过所述3D相机(212)采集电池本体(17)的3D图像，并将采集到的2D图像和3D图像上传到工控机；
S2、工控机(213)接收所述2D图像和所述3D图像，并通过视觉算法软件进行处理，统筹得到电池本体(17)的尺寸数据和位置度数据，再将数据与预设标准阈值进行对比，如果全部数据合格则判定合格，否则不合格，并将判定结果输送到所述触控显示屏(214)显示。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112361961A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-12 | 湖北三赢兴光电科技股份有限公司 | 基于摄像头的产品尺寸检测贴标方法及设备 |
| CN116953537A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 北京恩天科技发展有限公司 | 蓄电池在线检测装置 |
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2020
- 2020-04-26 CN CN202010339112.5A patent/CN111412837A/zh active Pending
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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