CN115655107A - 一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法及装置，包括检测盘、剔除盘、次品盘、收集盘、电池高度调节装置、电池壳体尺寸视觉检测装置、次品电池剔除装置、导流装置和工控机，待测电池在检测盘上先经过电池高度调节装置调整到统一高度，后由电池壳体尺寸视觉检测装置获取图像，工控机检测电池尺寸是否存在缺陷，如果存在缺陷，则电池被次品电池剔除装置导入到次品盘；若不存在缺陷，则电池被导流装置导入到收集盘收集。本发明克服传统人工测量的不足，对于电池尺寸缺陷检测结果精确可靠，检测速度快，实用性强，提高测量效率，同时还能够在检测的同时进行次品的剔除，进一步的减少了人力成本，进一步提高了工作效率。

Description

一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法及装置

技术领域

本发明属于视觉检测领域，尤其涉及一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法及装置。

背景技术

我国每年的电池产量超过全球电池生产总量的50％，其中5号电池和7号电池生产业起着举足轻重的作用，对国民经济有着重要影响。5号电池和7号电池这类圆柱形电池因体积小、容量适中等优点在很多小电器和数码产品中使用，无论是在民用还是军工领域都受到广泛应用。目前，我国的电池生产装备水平与电池工艺技术逐渐摆脱国外引进的命运，开始走自主创新道路，电池生产的质量和速度都得到了飞速的提升。例如，碱性电池生产设备由原始的单一工作头马氏槽轮间歇形式发展成现在的多头马氏槽轮间歇形式生产线，碱性电池生产能力得到快速提升，电池生产速度由最初的每分钟60只到现在的每分钟600多只，国外的一些厂家生产的碱性电池产线速度可达每分钟1500只，比如松下和东芝，未来也必将向着更高的生产速度迈进。

电池生产作为传统行业中的一种，容易出现一些质量问题。在电池生产制备过程中，尤其是在高速生产线上，由于加工精度的问题，电池的壳体尺寸可能会出现偏差，尺寸测量是产品生产过程中必要步骤，是确保电池质量的关键环节，生产过程中的每一个电池都必须经过严格的尺寸测量才能判断出是否符合加工要求，其判断结果不仅决定电池自身是否为合格品，还关乎后续对电池的再加工。因此，对生产出来的电池进行壳体尺寸测量是企业不可缺少的一项工作。同时，在生产过程中对电池壳体尺寸的在线检测对于反馈指导生产环节，提高产品质量也有着重要意义。

现有方法中对于电池壳体尺寸的测量多为人工检测。目前电池壳体尺寸的测量，大部分都是依托工人，采用测量工具进行检测的，并按照企业标准判断电池是否合格，不仅耗时耗力、成本高，而且效率低下，同时易造成漏检。面对当前生产速度得到大大提升的自动化产线已不再适用。因此，针对5号电池、7号电池这类圆柱形电池壳体尺寸提出一种成本低、实用性强、满足高速、高精度要求的在线检测方法与装置有着重要意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种圆柱形电池壳体尺寸检测装置，包括检测盘、剔除盘、次品盘、收集盘、电池高度调节装置、电池壳体尺寸视觉检测装置、次品电池剔除装置、导流装置和工控机，电池在检测盘上先经过电池高度调节装置调整到统一高度，后由电池壳体尺寸视觉检测装置获取图像，工控机检测电池尺寸是否存在缺陷，如果存在缺陷，则电池被次品电池剔除装置导入到次品盘；若不存在缺陷，则电池被导流装置导入到收集盘收集。本发明对于电池尺寸缺陷检测结果精确可靠，检测速度快，实用性强。

本发明的一个方式的目的之一是，采用圆盘传动，稳定性更高，作业效率快且稳定，同时采用磁吸固定，不会传送多个电池，避免了物料堆叠，避免了各传送盘间的堆卡。

本发明的一个方式的目的之一是，采用磁吸式槽口来固定电池，采用转动式高度调节装置使电池处于同一高度的方法可以使电池壳体完整暴露在相机成像焦平面内，并且极大减少了装置的复杂程度、降低了成本；不同于传统的检测方法由工人通过测量工具测量电池尺寸，本发明可以大大提高检测速度，降低检测成本。

本发明的一个方式的目的之一是提供一种圆柱形电池壳体尺寸检测装置的检测方法，该方法基于所述圆柱形电池壳体尺寸检测装置，电池从上一道工序进入检测盘上的磁吸式槽口后随着检测盘高速转动，在通过电池高度调节装置时被抬到固定高度；当电池靠近电池壳体尺寸视觉检测装置的触发装置时，触发装置识别到电池，输出控制信号到单片机；单片机在完成信号的过滤和转换后电池前方的高速相机同步拍照，拍照所得的电池壳体图片通过输入工控机；工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测，若电池壳体不合格，则工控机控制次品电池剔除装置将缺陷的电池从剔除盘导入次品盘，若电池壳体合格，则电池被第二导流装置从剔除盘上导入到收集盘。本发明对于电池尺寸缺陷检测结果精确可靠，检测速度快，实用性强。

注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，包括检测盘、剔除盘、次品盘、收集盘、电池高度调节装置、电池壳体尺寸视觉检测装置、次品电池剔除装置、导流装置和工控机；

所述检测盘、剔除盘、次品盘和收集盘均为圆形，检测盘、次品盘和收集盘分别布置在剔除盘的圆周外侧；所述检测盘、剔除盘、次品盘和收集盘均由驱动机构驱动同步转动；

所述导流装置包括第一导流装置和第二导流装置；

所述剔除盘与检测盘的连接处设有第一导流装置，用于将电池从检测盘上导入到剔除盘上；所述剔除盘与收集盘的连接处设有第二导流装置，用于将电池从从剔除盘上导入到收集盘上；

所述电池高度调节装置位于检测盘的工位上，用于将检测盘上的电池调节至同一设定高度，所述电池壳体尺寸视觉检测装置位于检测盘的工位上，且工位在电池高度调节装置的工位后，用于获取电池壳体图片并传递给工控机；

所述次品电池剔除装置位于剔除盘的工位上，用于将不合格的电池从剔除盘导入到次品盘上；

所述工控机分别与驱动机构、电池高度调节装置、电池壳体尺寸视觉检测装置和次品电池剔除装置连接；工控机接受电池壳体尺寸视觉检测装置传递的电池图片并判断是否存在缺陷，若电池存在缺陷，则控制次品电池剔除装置将不合格电池导入到次品盘中，若电池不存在缺陷，则被第二导流装置导入到收集盘中。

上述方案中，所述检测盘、剔除盘、次品盘和收集盘的圆周处均设有多处半圆形的磁吸式槽口，磁吸式槽口中部开有孔洞，孔洞内设有用于吸住金属电池的磁铁。

上述方案中，所述电池高度调节装置包括电机和两个滚轮，所述滚轮由电机驱动，且两个滚轮分别布置在检测盘的上方和下方，且两个滚轮最低点和最高点的高度差等于电池高度。

上述方案中，所述电池壳体尺寸视觉检测装置包括高速相机、环形光源、固定杆、触发装置和支架；

所述高速相机高度镜头方向对准检测盘；

所述环形光源由多个周向分布的固定杆固定在高速相机的圆周外侧，所述触发装置安装在支架上，且位于高速相机前方；所述触发装置与高速相机连接，高速相机与工控机连接，触发装置用于识别到电池，控制高速相机拍照，高速相机用于获取电池壳体图片并传递给工控机。

上述方案中，所述环形光源为蓝色环形光源。

进一步的，所述触发装置包括电感式接近开关、放大输出电路和单片机；电感式接近开关用于别到靠近的电池信号，并传递给放大输出电路，放大输出电路将电池信号转换成开关信号，传递给单片机，单片机用于控制高速相机同步触发拍照。

上述方案中，所述次品电池剔除装置包括气缸、推杆、连接块和推块；

所述气缸安装在支架上，并与工控机连接，推杆位于气缸前端，所述连接块安装在推杆前端，所述推块安装在连接块上；推块前方设有与电池尺寸对应的半圆形凹槽。

上述方案中，所述导流装置包括弧形挡片、张紧螺丝和固定杆；弧形挡片通过张紧螺丝安装在固定杆上。

一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

待测电池进入检测盘后随着检测盘高速转动，在通过电池高度调节装置时被抬到设定高度；当电池靠近电池壳体尺寸视觉检测装置时，电池壳体尺寸视觉检测装置识别到电池，并拍照所得的电池壳体图片传递给工控机；工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测，若电池壳体不合格，则工控机控制次品电池剔除装置将缺陷的电池从剔除盘导入次品盘，若电池壳体合格，则电池被第二导流装置从剔除盘上导入到收集盘。

进一步的，所述工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测具体包括以下步骤：

步骤S1：图像收集：工控机接收受电池壳体尺寸视觉检测装置采集的圆柱形电池壳体图片；

步骤S2：图像标定：对步骤S1收集的圆柱形电池壳体图片，选择张正友标定法，根据标定板的设计值，选取其角点作为二维控制点，利用高速相机从各个方向对标定板进行拍摄；

步骤S3：图像预处理：将高速相机采集的圆柱形电池壳体图片进行灰度化，将灰度化后的圆柱形电池壳体图片进行滤波，将电池与从背景分割出来，提取电池边缘用于后续的尺寸测量；

步骤S4：尺寸测量：将预处理完的图像进行尺寸测量，包括圆电池高度测量以及圆电池直径测量；

步骤S5：结果显示：将测量的结果进行误差处理，将处理完的结果输出在界面之中，并且对输出的数据进行存储。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

根据本发明的一个方式，提供了一种圆柱形电池壳体尺寸检测装置，包括检测盘、剔除盘、次品盘、收集盘、电池高度调节装置、电池壳体尺寸视觉检测装置、次品电池剔除装置、导流装置和工控机，电池在检测盘上先经过电池高度调节装置调整到统一高度，后由电池壳体尺寸视觉检测装置获取图像，工控机检测电池尺寸是否存在缺陷，如果存在缺陷，则电池被次品电池剔除装置导入到次品盘；若不存在缺陷，则电池被导流装置导入到收集盘收集。本发明克服传统人工测量的不足，对于电池尺寸缺陷检测结果精确可靠，检测速度快，实用性强，提高测量效率，同时还能够在检测的同时进行次品的剔除，进一步的减少了人力成本，进一步提高了工作效率。

根据本发明的一个方式，采用圆盘传动，稳定性更高，作业效率快且稳定，同时采用磁吸固定，不会传送多个电池，避免了物料堆叠，避免了各传送盘间的堆卡。

根据本发明的一个方式，采用磁吸式槽口来固定电池，采用转动式高度调节装置使电池处于同一高度的方法可以使电池壳体完整暴露在相机成像焦平面内，并且极大减少了装置的复杂程度、降低了成本；不同于传统的检测方法由工人通过测量工具测量电池尺寸，本发明可以大大提高检测速度，降低检测成本。

根据本发明的一个方式，提供了一种圆柱形电池壳体尺寸检测方法，该方法基于所述圆柱形电池壳体尺寸检测装置，采用机器视觉尺寸测量，先对图像的特征曲线进行识别拟合，再用相关的数学方法，计算出拟合出图像特征曲线之间的距离，基于机器视觉尺寸测量能够实现圆柱形电池壳体尺寸测量的自动化，克服传统人工测量的不足，提高测量效率。

注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。

附图说明

图1是本发明一实施方式的结构示意图。

图2是本发明一实施方式的检测盘结构示意图。

图3是本发明一实施方式的电池高度调节装置结构示意图。

图4是本发明一实施方式的电池壳体尺寸视觉检测装置结构示意图。

图5是本发明一实施方式的次品电池剔除装置结构示意图。

图6是本发明一实施方式的导流装置结构示意图。

图7是本发明一实施方式的检测方法流程示意图。

图中：1、检测盘；101、磁铁；102、电机固定法兰；103、电机；2、剔除盘；3、次品盘；4、收集盘；5、电池高度调节装置；501、电机；502、滚轮；6、电池壳体尺寸视觉检测装置；601、高速相机；602、环形光源；603、固定杆；604、触发装置；605、支架；7、次品电池剔除装置；701、气缸；702、推杆；703、连接块；704、推块；8、导流装置；8A、第一导流装置；8B、第二导流装置；801、弧形挡片；802、张紧螺丝；803、固定杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1所示为所述圆柱形电池壳体尺寸检测装置的一种较佳实施方式，所述应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，包括检测盘1、剔除盘2、次品盘3、收集盘4、电池高度调节装置5、电池壳体尺寸视觉检测装置6、次品电池剔除装置7、导流装置8和工控机；

所述检测盘1、剔除盘2、次品盘3和收集盘4均为圆形，检测盘1、次品盘3和收集盘4分别布置在剔除盘2的圆周外侧；所述检测盘1、剔除盘2、次品盘3和收集盘4均由驱动机构驱动同步转动；

所述导流装置8包括第一导流装置8A和第二导流装置8B；

所述剔除盘2与检测盘1的连接处设有第一导流装置8A，用于将电池从检测盘1上导入到剔除盘2上；所述剔除盘2与收集盘4的连接处设有第二导流装置8B，用于将电池从从剔除盘2上导入到收集盘4上；

所述电池高度调节装置5位于检测盘1的工位上，用于将检测盘1上的电池调节至同一设定高度，所述电池壳体尺寸视觉检测装置6位于检测盘1的工位上，且工位在电池高度调节装置5的工位后，用于获取电池壳体图片并传递给工控机；

所述次品电池剔除装置7位于剔除盘2的工位上，且对准剔除盘2与次品盘3的连接处，用于将不合格的电池从剔除盘2导入到次品盘3上；

所述工控机分别与驱动机构、电池高度调节装置5、电池壳体尺寸视觉检测装置6和次品电池剔除装置7连接；工控机接受电池壳体尺寸视觉检测装置6传递的电池图片并判断是否存在缺陷，若电池存在缺陷，则控制次品电池剔除装置7将不合格电池导入到次品盘3中，若电池不存在缺陷，则被第二导流装置8B导入到收集盘4中。

如图2所示，所述检测盘1、剔除盘2、次品盘3和收集盘4的圆周处均设有多处半圆形的磁吸式槽口，磁吸式槽口中部开有孔洞，孔洞内设有用于吸住金属电池的磁铁101，磁铁101不少于10组；检测盘1还包括电机固定法兰102、电动机103构成，所述磁铁101安装于电池槽内对电池进行吸持，所述电机固定法兰102，与电动机103相连接，保证检测盘1固定在电动机103上，且随其转动。

如图3所示，所述电池高度调节装置5包括电机501和两个滚轮502，所述滚轮502由电机501驱动，且两个滚轮502分别布置在检测盘1的上方和下方，且两个滚轮502最低点和最高点的高度差等于电池高度。电池高度调节装置5用于将电池略微抬获降低高到固定高度，使到达电池壳体尺寸视觉检测装置6的电池处于同一水平面并且使电池位于电池壳体尺寸视觉检测装置6中高速相机601成像的焦平面中央。

如图4所示，所述电池壳体尺寸视觉检测装置6包括高速相机601、环形光源602、固定杆603、触发装置604和支架605；

所述高速相机601高度与检测盘1相同，镜头方向对准检测盘1；

所述环形光源602由多个周向分布的固定杆603固定在高速相机601外侧，所述触发装置604安装在支架605上，且位于高速相机601前方；所述触发装置604与高速相机601连接。

根据本实施例，优选的，使用带有漫反射玻璃材料的蓝色环形光源602对电池正负极进行补光。所述的环形光源602与高速彩色CCD相机镜头同轴安放，与远心镜头边缘相对齐，并调整到与电池壳体间隔合适的距离，来有效减少阴影、提高待测缺陷特征部分对比度；经理论研究与对比实验发现，使用蓝色环形光源602对检测高反射材料表面的缺陷效果最佳；因此使用蓝色环形光源非常适合于电池壳体尺寸测量。同时，通过图像色彩增益以及调大相机光圈，减少曝光时间可以有效缓解拍照时产生的运动模糊，根据本实施例，优选的，高速相机601曝光时间为60微秒。

所述触发装置604包括电感式接近开关、放大输出电路和单片机；在触发装置604工作时，电感式接近开关内部振荡器产生一个变交磁场，在电池金属壳体达到感应距离时，金属内产生涡流，从而导致振荡衰减或停振；振荡器振荡衰减及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，传递给单片机，再由单片机控制高速相机同步触发拍照。

如图5所示，所述次品电池剔除装置7包括气缸701、推杆702、连接块703和推块704；所述气缸701安装在支架上，并与工控机连接，推杆702位于气缸701前端，所述连接块703安装在推杆702前端，所述推块704安装在连接块703上；推块704前方设有与电池尺寸对应的半圆形凹槽。所述推块704在连接块703的作用下与推杆702连接，气缸701和推杆702相连接滑动。

如图6所示，所述导流装置8包括弧形挡片801、张紧螺丝802和固定杆803；弧形挡片801通过张紧螺丝802安装在固定杆803上。

一种根据所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：待测电池进入检测盘1后随着检测盘1高速转动，在通过电池高度调节装置5时被抬到设定高度；当电池靠近电池壳体尺寸视觉检测装置6时，电池壳体尺寸视觉检测装置6识别到电池，并拍照所得的电池壳体图片传递给工控机；工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测，并将测量值与预设值进行对比，若超出预设值侧判断为不合格，若电池壳体不合格，则工控机控制次品电池剔除装置7将缺陷的电池从剔除盘2导入次品盘3，若电池壳体合格，则电池被第二导流装置8B从剔除盘2上导入到收集盘4。

所述工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测具体包括以下步骤：

步骤S1：图像收集：工控机接收电池壳体尺寸视觉检测装置6采集的圆柱形电池壳体图片；

步骤S2：图像标定：对步骤S1收集的圆柱形电池壳体图片，选择张正友标定法，根据标定板的设计值，选取其角点作为二维控制点，利用高速相机601从各个方向对标定板进行拍摄；

步骤S3：图像预处理：将高速相机601采集的圆柱形电池壳体图片进行灰度化，将灰度化后的圆柱形电池壳体图片进行滤波，将电池与从背景分割出来，提取电池边缘用于后续的尺寸测量；

步骤S4：尺寸测量：将预处理完的图像进行尺寸测量，包括圆电池高度测量以及圆电池直径测量；

步骤S5：结果显示：将测量的结果通过误差修正法进行误差处理，引入校正值进行修正，消除测量的线性漂移或周期性变化引入的***误差，将处理完的结果输出在界面之中，并且对输出的数据进行存储。

根据本发明的一具体实施方式，优选的，一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法，包括以下步骤：

电池从上一道工序进入检测盘1上的磁吸式槽口后随着检测盘1以线速度1m/s高速转动，每秒输入/输出20个电池，在通过电池高度调节装置5时被抬到固定高度；当电池靠近电池壳体尺寸视觉检测装置6的触发装置604时，触发装置604识别到电池，输出控制信号到单片机；单片机在完成信号的过滤和转换后电池前方的高速相机同步拍照，拍照所得的电池壳体图片通过输入工控机；工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测，若电池壳体不合格，则工控机控制次品电池剔除装置7将缺陷的电池从剔除盘2导入次品盘3，若电池壳体合格，则电池被第二导流装置8B从剔除盘2上导入到收集盘4。

根据本发明的一具体实施方式，优选的，所述工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测具体包括以下步骤：

步骤S1：图像收集：工控机接受电池壳体尺寸视觉检测装置6采集的圆柱形电池壳体图片，将采集到的图像放入指定文件夹中，方便后期处理。

步骤S2：图像标定：对步骤S1收集的圆柱形电池壳体图片，选择张正友标定法，根据标定板的设计值，选取其角点作为二维控制点；利用高速相机从各个方向对标定板进行拍摄，像片数量在20～30张，以达到最佳标定效果；

根据本实施例，优选的，采用8×8的标定板，其单元网格大小为75mm×75mm将该标定板固定在平面上，利用高速相机从各个方向对标定板进行拍摄，像片数量在20～30张，以达到最佳标定效果。

步骤S3：图像预处理：灰度处理，将高速相机601采集的图像进行灰度化；将灰度化后的图像进行滤波；图像分割，将电池与从背景分割出来；边缘检测，提取电池边缘用于后续的尺寸测量；

步骤S4：尺寸测量：将预处理完的图像进行尺寸测量，包括圆电池高度测量以及圆电池直径测量；

步骤S5：结果显示：将测量的结果进行误差处理，引入校正值进行修正，消除测量***的线性漂移或周期性变化引入的***误差，将处理完的结果输出在界面之中，并且对输出的数据进行存储。

本发明所述圆柱形电池壳体尺寸检测装置，电池在检测盘上先经过电池高度调节装置5调整到统一高度，后由电池壳体尺寸视觉检测装置6获取图像，工控机检测电池尺寸是否存在缺陷，如果存在缺陷，则电池被次品电池剔除装置7导入到次品盘3；若不存在缺陷，则电池被导流装置8导入到收集盘4收集。本发明克服传统人工测量的不足，对于电池尺寸缺陷检测结果精确可靠，检测速度快，实用性强，提高测量效率，同时还能够在检测的同时进行次品的剔除，进一步的减少了人力成本，进一步提高了工作效率。

本发明所述应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测方法及装置，包括检测盘1、剔除盘2、次品盘3、收集盘4、电池高度调节装置5、电池壳体尺寸视觉检测装置6、次品电池剔除装置7、导流装置8和工控机，本发明采用视觉检测手段，应用流水线作业模式，集成电池检测、分选以及剔除收集等工位，结合调节导流以及剔除等装置，实现电池壳体尺寸的快速检测，以及对次品、成品电池进行分离收集，集成度高且检测效率块；电池通过磁吸装置用圆盘传动，结构稳定故障率低，且对不同规格的电池都能够进行检测作业，通过电池高度调节装置5可使电池水平整齐排布，便于检测识别，和进行分流传送，次品分离采用气动推杆，重复作业稳定性高且效率快；整体装置结构简单，具有较高的稳定性，且整体作业智能化程度高，无需人力介入，绿色环保。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，包括检测盘(1)、剔除盘(2)、次品盘(3)、收集盘(4)、电池高度调节装置(5)、电池壳体尺寸视觉检测装置(6)、次品电池剔除装置(7)、导流装置(8)和工控机；

所述检测盘(1)、剔除盘(2)、次品盘(3)和收集盘(4)均为圆形，检测盘(1)、次品盘(3)和收集盘(4)分别布置在剔除盘(2)的圆周外侧；所述检测盘(1)、剔除盘(2)、次品盘(3)和收集盘(4)均由驱动机构驱动同步转动；

所述导流装置(8)包括第一导流装置(8A)和第二导流装置(8B)；

所述剔除盘(2)与检测盘(1)的连接处设有第一导流装置(8A)，用于将电池从检测盘(1)上导入到剔除盘(2)上；所述剔除盘(2)与收集盘(4)的连接处设有第二导流装置(8B)，用于将电池从从剔除盘(2)上导入到收集盘(4)上；

所述电池高度调节装置(5)位于检测盘(1)的工位上，用于将检测盘(1)上的电池调节至同一设定高度，所述电池壳体尺寸视觉检测装置(6)位于检测盘(1)的工位上，且工位在电池高度调节装置(5)的工位后，用于获取电池壳体图片并传递给工控机；

所述次品电池剔除装置(7)位于剔除盘(2)的工位上，用于将不合格的电池从剔除盘(2)导入到次品盘(3)上；

所述工控机分别与驱动机构、电池高度调节装置(5)、电池壳体尺寸视觉检测装置(6)和次品电池剔除装置(7)连接；工控机接受电池壳体尺寸视觉检测装置(6)传递的电池图片并判断是否存在缺陷，若电池存在缺陷，则控制次品电池剔除装置(7)将不合格电池导入到次品盘(3)中，若电池不存在缺陷，则被第二导流装置(82)导入到收集盘(4)中。

2.根据权利要求1所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述检测盘(1)、剔除盘(2)、次品盘(3)和收集盘(4)的圆周处均设有多处半圆形的磁吸式槽口，磁吸式槽口中部开有孔洞，孔洞内设有用于吸住金属电池的磁铁(101)。

3.根据权利要求1所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述电池高度调节装置(5)包括电机(501)和两个滚轮(502)，所述滚轮(502)由电机(501)驱动，且两个滚轮(502)分别布置在检测盘(1)的上方和下方，且两个滚轮(502)最低点和最高点的高度差等于电池高度。

4.根据权利要求1所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述电池壳体尺寸视觉检测装置(6)包括高速相机(601)、环形光源(602)、固定杆(603)、触发装置(604)和支架(605)；

所述高速相机(601)镜头方向对准检测盘(1)；

所述环形光源(602)由多个周向分布的固定杆(603)固定在高速相机(601)的圆周外侧，所述触发装置(604)安装在支架(605)上，且位于高速相机(601)前方；所述触发装置(604)与高速相机(601)连接，高速相机(601)与工控机连接，触发装置(604)用于识别到电池，控制高速相机(601)拍照，高速相机(601)用于获取电池壳体图片并传递给工控机。

5.根据权利要求4所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述环形光源(602)为蓝色环形光源。

6.根据权利要求4所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述触发装置(604)包括电感式接近开关、放大输出电路和单片机；电感式接近开关用于别到靠近的电池信号，并传递给放大输出电路，放大输出电路将电池信号转换成开关信号，传递给单片机，单片机用于控制高速相机(601)同步触发拍照。

7.根据权利要求1所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述次品电池剔除装置(7)包括气缸(701)、推杆(702)、连接块(703)和推块(704)；

所述气缸(701)安装在支架上，并与工控机连接，推杆(702)位于气缸(701)前端，所述连接块(703)安装在推杆(702)前端，所述推块(704)安装在连接块(703)上；推块(704)前方设有与电池尺寸对应的半圆形凹槽。

8.根据权利要求1所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置，其特征在于，所述导流装置(8)包括弧形挡片(801)、张紧螺丝(802)和固定杆(803)；弧形挡片(801)通过张紧螺丝(802)安装在固定杆(803)上。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：待测电池进入检测盘(1)后随着检测盘(1)高速转动，在通过电池高度调节装置(5)时被抬到设定高度；当电池靠近电池壳体尺寸视觉检测装置(6)时，电池壳体尺寸视觉检测装置(6)识别到电池，并拍照所得的电池壳体图片传递给工控机；工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测，若电池壳体不合格，则工控机控制次品电池剔除装置(7)将缺陷的电池从剔除盘(2)导入次品盘(3)，若电池壳体合格，则电池被第二导流装置(82)从剔除盘(2)上导入到收集盘(4)。

10.根据权利要求9所述的应用视觉装置的圆柱形电池壳体尺寸检测装置的检测方法，其特征在于，所述工控机将电池壳体图片进行圆柱形电池壳体尺寸检测具体包括以下步骤：

步骤S1：图像收集：工控机接收电池壳体尺寸视觉检测装置(6)采集的圆柱形电池壳体图片；

步骤S2：图像标定：对步骤S1收集的圆柱形电池壳体图片，选择张正友标定法，根据标定板的设计值，选取其角点作为二维控制点，利用高速相机(601)从各个方向对标定板进行拍摄；

步骤S3：图像预处理：将高速相机(601)采集的圆柱形电池壳体图片进行灰度化，将灰度化后的圆柱形电池壳体图片进行滤波，将电池与从背景分割出来，提取电池边缘用于后续的尺寸测量；

步骤S4：尺寸测量：将预处理完的图像进行尺寸测量，包括圆电池高度测量以及圆电池直径测量；

步骤S5：结果显示：将测量的结果进行误差处理，将处理完的结果输出在界面之中，并且对输出的数据进行存储。

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