CN111458351A - 电池检测***及电池检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池检测***，用于对电池在制品进行检测，所述电池检测***包括支架、无影光源、图像获取装置及处理器：支架包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区；无影光源，安装于所述支架，所述无影光源用于对所述检测区进行照明；图像获取装置面向所述检测区且用于获取电池在制品通过所述检测区时的图像；处理器对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。本申请中，在电池在制品行进过程中进行不良检测，不影响电池的工艺过程，且可及时发现不良品，避免不良品流出造成安全隐患，此外无影光源亮度高且不会产生阴影，获得的图像亮度及对比度高，有利于提高检测的精确度。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种电池检测***及电池检测方法。
背景技术
锂电池，例如18650电池或21700电池，在极片进入卷绕工序前需要对焊接极耳的焊接区进行贴胶，以免焊接区外露引起电池短路甚至发生***。因而，对贴胶的检测及检测的精确度，变得尤为重要。
发明内容
本申请提供一种结构简单、检测精度高的电池检测***及电池检测方法。
本申请提供一种电池检测***，用于对电池在制品进行检测，所述电池检测***包括支架、无影光源、图像获取装置及处理器：支架包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区；无影光源，安装于所述支架，所述无影光源用于对所述检测区进行照明；图像获取装置面向所述检测区且用于获取电池在制品通过所述检测区时的图像；处理器对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。
进一步的，所述无影光源为环形光源。
进一步的，所述无影光源位于所述检测区和所述图像获取装置之间，所述无影光源具有空腔，所述图片获取装置通过空腔获取电池在制品的图像，所述电池在制品的运动方向垂直于所述图像获取装置与无影光源的排列方向。
进一步的，所述电池检测***包括背光元件，所述检测区位于所述背光元件和图像获取装置之间。
进一步的，所述背光元件为背光源、白纸或白板。
本申请还提供一种电池检测方法，用于电池检测***，所述电池检测***包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区，所述电池检测方法包括：通过无影光源对所述检测区进行照明；获取电池在制品通过所述检测区时的图像；对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。
进一步的，所述对所述图像进行处理，包括：根据所述图像获取电池在制品的距离数据，确认电池在制品的距离数据是否位于预设公差范围内，根据确认结果判断是否存在不良品；或对所述图像与预设图像进行对比，根据对比结果判断是否存在不良品。
进一步的，所述电池在制品包括极片、极耳、极片保护胶、极耳保护胶，所述极片设有焊接区，所述极耳焊接于所述焊接区，所述极片保护胶覆盖焊接区，所述极耳保护胶覆盖极耳，所述极片的延伸方向为第一方向，所述极耳的延伸方向为第二方向；所述距离数据包括：所述极片保护胶超出所述焊接区且未超出极片的部分在第一方向上的尺寸、所述极片保护胶超出所述极片的部分在第二方向上的尺寸、所述极耳超出极片的部分在第二方向上的尺寸、所述极耳的裸露部分在第二方向上尺寸、极耳保护胶在第一方向上的尺寸、所述极耳在第二方向上的尺寸、所述焊接区在第一方向上的边缘与所述极耳在第一方向上的边缘的距离中的至少一个。
进一步的，所述电池检测方法包括：在确认电池在制品的距离数据位于预设公差范围外时，对焊接区的图像与焊接区的预设图像进行对比，判断是否存在焊接区外露；和/或对极耳保护胶覆盖极耳的区域的图像与极耳保护胶覆盖极耳的区域的预设图像进行对比，判断极耳保护胶是否存在破损。
进一步的，所述电池检测方法包括：当判断存在不良品时，发出报警提示。
本申请中，在电池在制品行进过程中进行不良检测，不影响电池的工艺过程，且可及时发现不良品，避免不良品流出造成安全隐患，此外无影光源亮度高且不会产生阴影，获得的图像亮度及对比度高，有利于提高检测的精确度。
附图说明
图1为电池在制品的一个实施例的结构示意图；
图2为本申请电池检测***的一个实施例的结构示意图；
图3为图像获取装置获得的电池在制品的示意图像；
图4为本申请电池检测***的另一个实施例的结构示意图；
图5为本申请电池检测方法的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请提供一种电池检测***，用于对电池在制品进行检测，所述电池检测***包括支架、无影光源、图像获取装置及处理器：支架包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区；无影光源，安装于所述支架，所述无影光源用于对所述检测区进行照明；图像获取装置面向所述检测区且用于获取电池在制品通过所述检测区时的图像；处理器对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。本申请中，在电池在制品行进过程中进行不良检测，不影响电池的工艺过程，且可及时发现不良品，避免不良品流出造成安全隐患，此外无影光源亮度高且不会产生阴影，获得的图像亮度及对比度高，有利于提高检测的精确度。
请参照图1所示，本实施例的电池检测***用于对电池进行检测，尤其用于对电池在制品1进行检测，确认是否存在不良品，尤其是焊接区是否外露，这是由于焊接区一旦外露，容易发生短路，可能造成***等严重后果。
本实施例中，电池在制品1为进入卷绕工序前的半成品，其包括极片11、极耳12、极片保护胶13及极耳保护胶14，极片11的延伸方向(或者说长度方向，下同)为第一方向X，极耳12的延伸方向为第二方向Y。所述极片11包括焊接区15，所述极耳12焊接于所述焊接区15(在焊接前已粘贴极耳保护胶14)，焊接完成后，所述极片保护胶13覆盖焊接区15，显然，焊接于焊接区15的部分极耳也被极片保护胶13覆盖。本实施例中，焊接区15包括铝箔或铜箔。所述极耳保护胶14覆盖所述极耳12，极片保护胶13在第二方向Y上突出于极片11且部分覆盖极耳保护胶14。请结合图2，所述电池在制品1通过传送装置7进行传送，所述传送装置7包括驱动机构71及由驱动机构驱动的从动机构，所述驱动机构71可以是电机，所述从动机构可以包括主动辊72及从动辊73，主动辊72及从动辊73通过摩擦力驱动电池在制品1前进，图2所示的前进方向为自上向下方向。当然，前进方向可根据需求进行选择。
请结合图2，电池检测***包括支架2、无影光源3、图像获取装置5及处理器8。支架2可以是一体式结构，也可以是分体式结构，用于固定或安装上述元件的机构均可以认为是本申请的支架，支架不会对图像的获取构成障碍。本实施例中，所述支架2为一体式结构，其包括允许电池在制品通过的通道20，其中通道20位于图像获取装置5辐射区域内的部分定义为检测区A。电池在制品1在通过检测区A时，电池检测***对其进行检测，判断是否存在不良品。
所述无影光源3安装于支架2，无影光源2亮度高且不会产生阴影，获得的图像亮度高、清晰度高，有利于提高检测的准确度。所述无影光源3对检测区A进行照明。当然，无影光源3的照明范围可大于检测区。可选的，所述无影光源3为环形光源，其具有空腔31，空腔31由无影光源的内表面围成。所述无影光源3的光照射到位于检测区A的所述电池在制品1上，所述图片获取装置5通过空腔31获取电池在制品的图像。
所述图像获取装置5包括相机51及设置于相机前端的镜头52，所述相机51通过镜头52及空腔31获取电池在制品的图像。所述无影光源3位于所述检测区A和所述图像获取装置5之间，三者沿第三方向Z排列。本实施例中，第一方向X、第二方向Y、第三方向Z互相垂直。优选的，无影光源3、检测区A及图像获取装置5同轴设置。
所述图像获取装置5与处理器8电连接，处理器8接收图像获取装置5获取到的图像，并对图像进行处理，判断是否存在不良品。具体的判断过程将在下文中作详细描述。本实施例中处理器8可以选择工控机。
在一个实施例中，所述电池检测***还包括背光元件6，本实施例中，背光元件6安装于支架2。所述检测区A位于背光元件6与无影光源3之间，所述背光元件6用于提供白色背景色，形成背景图像，由于背景图像为白色，而本实施例中极片11呈黑色，极耳12呈银色，极耳保护胶14及极片保护胶13呈近似透明的黄色，焊接区15呈银色或金黄色(银色对应铝箔，金黄色对应铜箔)，电池在制品的图像和背景图像形成鲜明的对比，因而有利于提高电池在制品的图像识别的准确度，最终获得的图像如图3所示。所述背光元件6可以选择背光源、白纸或白板，白纸或白板相对背光源成本较低。
本申请还提供一种电池检测***，请结合图4，本实施例中，电池在制品1的运动方向为水平方向，所述支架包括分开设置的第一支架21及第二支架22，通道20A形成于第一支架21及第二支架22之间，图像获取装置5及无影光源3均位于检测区B的下方，背光元件6则设置于检测区的上方且安装于第二支架22，所述无影光源3安装于第一支架21且用于对检测区B进行照明，所述无影光源用于获取电池在制品位于检测区B时的图像。本实施例中的其他结构与前述实施例大致相同，不再一一细述。
本申请还提供一种电池检测方法，其用于前面实施例所述的电池检测***，请参照图5，所述电池检测方法包括：
S1：通过无影光源3对所述检测区A(或检测区B，下同)进行照明。
在一个实施例中，可通过环形光源3对所述检测区A进行照明，无影光源(或者说环形光源)具有亮度高、无阴影等优点，有利于提高图像的亮度和清晰度。
S2：获取电池在制品1通过所述检测区A时的图像。
在一个实施例中，通过图像获取装置的相机51获取电池在制品1位于所述检测区A时的图像。在一个实施例中，可在检测区A后侧(远离无影光源的一侧)设置背光元件6，使背景图像与电池在制品1的图像形成鲜明对比，有利于提高检测的准确度。
S3：对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。
在一个实施例中，对所述图像的特征与预设图像进行对比，若处理器8判断存在明显的区别时，判断对应的电池在制品为不合格品，反之则为合格品。预设图像可以理解为合格品的图像。例如，对焊接区的实际图像与焊接区的预设图像进行对比，判断是否存在焊接区外露(或者说铜箔或铝箔露箔)的缺陷；或者对极耳保护胶的裹胶区域(极耳保护胶覆盖极耳的区域)的实际图像与极耳保护胶的裹胶区域的预设图像进行对比，判断极耳保护胶是否存在破损。
在另一个实施例中，根据所述图像获取电池在制品1的距离数据，确认电池在制品1的距离数据是否位于预设公差范围内，根据确认结果判断是否存在不良品。若电池在制品1的距离数据位于预设公差范围内，则判断合格，反之则判断为不合格。
所述距离数据包括所述极片保护胶13超出所述焊接区15且未超出极片11的部分在第一方向X上的尺寸a、所述极片保护胶13超出所述极片11的部分在第二方向上的尺寸b、所述极耳12超出极片11的部分在第二方向上的尺寸c、所述极耳的裸露部分在第二方向上尺寸d、极耳保护胶14在第一方向上的尺寸e、所述极耳12在第二方向上的尺寸f、所述焊接区15在第一方向上的边缘与所述极耳12在第一方向上的边缘的距离g中的至少一个。预设公差范围可理解为合格品的对应的各个尺寸。其中，尺寸a及尺寸b均可取多个值进行判断，以保证判断的准确度，例如分别取四个端点区域的尺寸a及尺寸b。
在一个实施例中，可对距离数据超出预设公差范围的数据所对应的区域与预设图像进行对比。可选的，可进一步对焊接区15的实际图像与焊接区15的预设图像进行对比，以判断焊接区15是否外露(类似于前述实施例)；或者对极耳保护胶14的裹胶区域的实际图像与极耳保护胶14的裹胶区域的预设图像进行对比，判断极耳保护胶14是否存在破损(也类似于前述实施例)。在确认电池在制品的距离数据是否位于预设公差范围内后，处理器8可有针对性对部分图像进行识别，相对前述实施例，识别的速度更快。
S4：当判断存在不良品时，发出报警提示。
在一个实施例中，报警提示可以是声学提示、光学提示、振动提示等提示中的至少一种，操作者可在检测出不良品时，迅速做出反应，例如对不良品进行处理、查找产生不良的原因并进行改善等。
可选的，也可在上述距离数据位于预设公差范围外时，发出报警提示。
本申请中，在电池在制品行进过程中进行不良检测，不影响电池的工艺过程，且可及时发现不良品，避免不良品流出造成安全隐患，此外无影光源亮度高且不会产生阴影，获得的图像亮度及对比度高，有利于提高检测的精确度。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种电池检测***，用于对电池在制品进行检测，其特征在于：所述电池检测***包括：
支架，包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区；
无影光源，安装于所述支架，所述无影光源用于对所述检测区进行照明；
图像获取装置，面向所述检测区且用于获取电池在制品通过所述检测区时的图像；
处理器，对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。
2.如权利要求1所述的电池检测***，其特征在于：所述无影光源为环形光源。
3.如权利要求1所述的电池检测***，其特征在于：所述无影光源位于所述检测区和所述图像获取装置之间，所述无影光源具有空腔，所述图片获取装置通过空腔获取电池在制品的图像，所述电池在制品的运动方向垂直于所述图像获取装置与无影光源的排列方向。
4.如权利要求1所述的电池检测***，其特征在于：所述电池检测***包括背光元件，所述检测区位于所述背光元件和图像获取装置之间。
5.如权利要求4所述的电池检测***，其特征在于：所述背光元件为背光源、白纸或白板。
6.一种电池检测方法，用于电池检测***，所述电池检测***包括允许电池在制品通过的通道，所述通道具有检测区，其特征在于：所述电池检测方法包括：
通过无影光源对所述检测区进行照明；
获取电池在制品通过所述检测区时的图像；
对所述图像进行处理，判断是否存在不良品。
7.如权利要求6所述的电池检测方法，其特征在于：所述对所述图像进行处理，包括：
根据所述图像获取电池在制品的距离数据，确认电池在制品的距离数据是否位于预设公差范围内，根据确认结果判断是否存在不良品；
或对所述图像与预设图像进行对比，根据对比结果判断是否存在不良品。
8.如权利要求7所述的电池检测方法，其特征在于：所述电池在制品包括极片、极耳、极片保护胶、极耳保护胶，所述极片设有焊接区，所述极耳焊接于所述焊接区，所述极片保护胶覆盖焊接区，所述极耳保护胶覆盖极耳，所述极片的延伸方向为第一方向，所述极耳的延伸方向为第二方向；
所述距离数据包括：
所述极片保护胶超出所述焊接区且未超出极片的部分在第一方向上的尺寸、所述极片保护胶超出所述极片的部分在第二方向上的尺寸、所述极耳超出极片的部分在第二方向上的尺寸、所述极耳的裸露部分在第二方向上尺寸、极耳保护胶在第一方向上的尺寸、所述极耳在第二方向上的尺寸、所述焊接区在第一方向上的边缘与所述极耳在第一方向上的边缘的距离中的至少一个。
9.如权利要求8所述的电池检测方法，其特征在于：所述电池检测方法包括：在确认电池在制品的距离数据位于预设公差范围外时，
对焊接区的图像与焊接区的预设图像进行对比，判断是否存在焊接区外露；
和/或对极耳保护胶覆盖极耳的区域的图像与极耳保护胶覆盖极耳的区域的预设图像进行对比，判断极耳保护胶是否存在破损。
10.如权利要求6所述的电池检测方法，其特征在于：所述电池检测方法包括：
当判断存在不良品时，发出报警提示。
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