CN218896055U - 极片检测设备和极片检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种极片检测设备和极片检测***。极片检测设备包括：移动平台，移动平台包括第一移动座和驱动器，第一移动座在驱动器的作用下沿第一方向可移动；第一图像采集装置，第一图像采集装置设置在第一移动座上，第一图像采集装置的镜头对准极片边缘检测区；位置检测装置，位置检测装置设置在第一移动座上，位置检测装置用于检测极片边缘检测区内的极片边缘在第一方向上的位置信息并生成位置信号；以及控制装置，控制装置可以控制驱动器驱动第一移动座沿第一方向移动，以使极片边缘与第一图像采集装置的镜头之间的距离在预定范围内。这样的极片检测设备可以使图像采集装置动态地追随极片边缘，从而采集到清晰的图像，提高检测效果。

Description

极片检测设备和极片检测***

技术领域

本实用新型涉及电池加工的技术领域，具体地，涉及一种极片检测设备和极片检测***。

背景技术

在电池生产过程中，为了保证电池的质量和使用安全，对电池的品质检测要求很高。有缺陷的电池产品流入市场，将可能引发非常严重的后果。传统生产线上，采用人工抽检的方式，不仅效率无法保障，产品的不良率也较高。机器视觉检测具有明显的使用优势，包括精确度高、效率高、稳定性强等。因此，现代化自动生产线上需要使用基于机器视觉检测的极片检测设备。

为了检测电池极片上是否存在毛刺，极片检测设备上设置有可以对极片进行图像采集的图像采集装置。拍摄的图像越清晰，毛刺检测的准确率越高，因此，相关技术需要一种能够尽可能拍摄到清晰图像的极片检测设备。

实用新型内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种极片检测设备，极片检测设备具有极片边缘检测区，极片检测设备包括：移动平台，移动平台包括第一移动座和驱动器，第一移动座在驱动器的作用下沿第一方向可移动；第一图像采集装置，第一图像采集装置设置在第一移动座上，第一图像采集装置的镜头沿第一方向对准极片边缘检测区；位置检测装置，位置检测装置设置在第一移动座上，位置检测装置用于检测极片边缘检测区内的极片边缘在第一方向上的位置信息并生成位置信号；以及控制装置，控制装置电连接至位置检测装置和驱动器，控制装置用于根据位置信号控制驱动器驱动第一移动座沿第一方向移动，以使极片边缘与第一图像采集装置的镜头之间的距离在预定范围内。

本实用新型提供的极片检测设备，通过位置检测装置对极片边缘在第一方向上的位置信息进行检测，从而调节第一图像采集装置的位置，以使极片边缘位于极片边缘检测区，并且保持极片边缘与第一图像采集装置的镜头始终在预定范围内，这样，就可以使图像采集装置动态地追随极片边缘，使图像采集装置可以始终对极片边缘进行准确地对焦，从而采集到清晰的图像，提高检测效果。

示例性地，位置检测装置包括光电传感器，光电传感器包括发射器和接收器，发射器和接收器彼此相对设置在极片边缘检测区的两侧。具有这样结构的位置检测装置，检测极片边缘的位置信息更加准确和稳定，提高了检测效果。

示例性地，发射器和接收器之间的光路与第一方向垂直。这样的位置检测装置结构更加简单，易于实现，检测效果也更好。

示例性地，极片检测设备还包括设置在第一移动座上的第一光源，第一光源设置在极片边缘检测区与第一图像采集装置之间且面向极片边缘检测区。第一光源的设置可以加强第一图像采集装置的图像采集效果，进而提高了整体设备的检测效果。

示例性地，第一光源为环形光源，环形光源围绕第一图像采集装置的光轴。具有环形光源形式的第一光源，对于第一图像采集装置的补光效果更好，提高了整体设备的检测效果。

示例性地，极片检测设备还包括第二图像采集装置，第二图像采集装置的镜头沿第二方向对准极片边缘检测区，第二方向与第一方向之间具有夹角。这样，整体设备可以从多个角度获得极片边缘的图像，增加了检测数量，提高了检测效率，使极片检测设备对极片边缘的检测效果更好。

示例性地，移动平台还包括第二移动座，第二移动座沿第二方向可移动地设置在第一移动座上，第二图像采集装置设置在第二移动座上。通过设置第二移动座，可以方便调节第二图像采集装置与极片边缘的距离，便于极片检测设备用于检测不同规格的极片边缘，扩大了整体设备的适用面，而且操作简单便捷。

示例性地，第二方向与第一方向垂直，第二图像采集装置的镜头的光轴与第一图像采集装置的镜头的光轴垂直交汇。这样，第一图像采集装置与第二图像采集装置可对所采集的极片的边缘从多个角度进行拍摄，检测效率更高，整体结构更加简单，而且方便，提高检测效果。

示例性地，极片检测设备还包括设置在第一移动座上的第二光源，第二光源和第二图像采集装置沿第二方向上相对地设置在极片边缘检测区的两侧。第二光源可以为第二图像采集装置提供背光，从而加强第二图像采集装置的图像采集效果，进而提高了整体设备的检测效果。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种极片检测***，极片检测***包括支架以及如上文中所说任一种的极片检测设备，极片检测设备设置在支架上。支架可以对其上安装的极片检测设备的角度进行调节，以使极片检测设备可以适用于对多种规格极片进行检测，也可以使极片检测设备可以应用在多种结构生产线中，扩大了极片检测***的适用范围。

在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的极片检测***的立体图；

图2为图1所示的极片检测***的另一个方向的立体图；以及

图3为图1所示的极片检测***的再一个方向的立体图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、极片检测设备；20、支架；100、移动平台；110、第一移动座；120、驱动器；130、第二移动座；210、第一图像采集装置；220、第一光源；230、第二图像采集装置；240、第二光源；300、位置检测装置；310、发射器。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本实用新型的优选实施例，本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

根据本实用新型的一个方面，如图1-3所示，提供了一种极片检测设备10。极片检测设备10可以具有极片边缘检测区。所述极片边缘检测区是指在极片附近并对极片边缘进行检测的区域。如图1所示，极片检测设备10可以对位于极片边缘检测区内的极片边缘进行检测。极片检测设备10还可以包括移动平台100、第一图像采集装置210、位置检测装置300和控制装置。

移动平台100可以包括第一移动座110和驱动器120。第一移动座110在驱动器120的作用下沿第一方向(X-X所在的方向)可移动。在一些实施例中，驱动器120可以包括电机和螺杆，第一移动座110可以与螺杆螺纹连接，电机可以驱动螺杆转动从而带动第一移动座110移动。当然，在另一些实施例中，驱动器120还可以包括液压缸、气缸或任意可驱动第一移动座110移动的装置，不再赘述。

第一图像采集装置210可以设置在第一移动座110上。第一图像采集装置210可以为相机。根据需求不同，第一图像采集装置210可以采用不同规格的相机，例如光学相机或红外相机等。第一图像采集装置210可以通过焊接、卡接、螺纹连接等各种连接方式设置在第一移动座110上，这样，当在驱动器120作用下，第一移动座110在第一方向X-X上移动时，第一图像采集装置210会随着第一移动座110在第一方向X-X上移动。

第一图像采集装置210的镜头可以沿第一方向X-X对准极片边缘检测区。也就是说，第一图像采集装置210可以获得极片边缘检测区内物体(例如，包含毛刺的极片边缘，或者不包括毛刺的极片边缘)的图像，并且在第一图像采集装置210沿第一方向X-X的移动的过程中，第一图像采集装置的焦距随移动发生变化，这样拍摄的极片边缘检测区内物体的图像的清晰度也会不同。例如，以第一图像采集装置210为光学相机为例，在准备成像之前通常会先设置好相机焦距，在已经设置好相机焦距的情况下，镜头与极片边缘检测区内物体的距离如果发生改变，获得的极片边缘检测区内物体的图像的清晰度就会改变。此时，可以通过改变该相机镜头与极片边缘检测区内物体的距离，来获得较为清晰的极片边缘检测区内物体的图像。

为方便描述，下文均以第一图像采集装置210为光学相机为例进行说明。

位置检测装置300可以设置在第一移动座110上。位置检测装置300可以包括感应同步器、磁尺位置检测装置、光栅位置检测装置、激光干涉装置或其他多种部件。位置检测装置300可以通过卡接、螺纹连接等各种连接方式设置在第一移动座110上。位置检测装置300可以用于检测极片边缘检测区内的极片边缘在第一方向X-X上的位置信息并可以生成位置信号。已经设置好相机镜头焦距的情况下，相机镜头的焦点位置可以确定。所说的位置信息可以是极片边缘与第一图像采集装置210在第一方向X-X上的距离，也可以是极片边缘与相机镜头焦点的距离。基于位置信息可以获得相应的位置信号。位置信号可以体现极片边缘与第一图像采集装置210在第一方向X-X上的相对距离的情况。当极片边缘的位置距离相机镜头焦点很近，所获得的极片边缘的图像会较为清晰。这里的位置信息与第一图像采集装置210获得的极片边缘的图像的清晰度相关联。

控制装置可以电连接至位置检测装置和驱动器120。控制装置可以用于根据位置信号控制驱动器120驱动第一移动座110沿第一方向X-X移动，以使极片边缘与第一图像采集装置210的镜头之间的距离可以在预定范围内。所说的预定范围指的是，第一图像采集装置210上获得的极片边缘的图像较为清晰时，极片边缘与第一图像采集装置210的镜头之间的距离。在如图1所示的实施例中，位置信号显示极片边缘与第一图像采集装置210的镜头之间的距离在预定范围内时，控制装置基于这一位置信号，控制驱动器不工作。位置信号显示极片边缘与第一图像采集装置210的镜头之间的距离在预定范围以外时，控制装置基于这一位置信号，控制驱动器工作，驱动第一移动座110沿第一方向X-X移动，以使极片边缘与第一图像采集装置210的镜头之间的距离进入预定范围内。

本实用新型提供的极片检测设备10，通过位置检测装置300对极片边缘在第一方向X-X上的位置信息进行检测，从而调节第一图像采集装置210的位置，以使极片边缘位于极片边缘检测区，并且保持极片边缘与第一图像采集装置210的镜头始终在预定范围内，这样，就可以使图像采集装置动态地追随极片边缘，使图像采集装置可以始终对极片边缘进行准确地对焦，从而采集到清晰的图像，提高检测效果。

控制装置可以采用计时器、比较器、寄存器、数字逻辑电路等电子元件搭建而成，或者采用单片机、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用集成电路(ASIC)等处理器芯片及其***电路实现。

示例性地，如图1-3所示，位置检测装置300可以包括光电传感器，光电传感器可以包括发射器310和接收器。由于视图关系，接收器在图中未示出。发射器310和接收器可以彼此相对设置在极片边缘检测区的两侧。值得注意的是，图中所示发射器310和接收器的相对位置关系仅作为参考，实际上发射器310和接收器的相对位置可以对调，发射器310和接收器之间的连线也可以与第一方向X-X具有任意角度，在此不作具体限定。具有这样结构的位置检测装置300，检测极片边缘的位置信息更加准确和稳定，提高了检测效果。

示例性地，发射器310和接收器之间的光路可以与第一方向X-X垂直。这样的位置检测装置300结构更加简单，易于实现，检测效果也更好。

示例性地，极片检测设备10还可以包括设置在第一移动座110上的第一光源220。第一光源220可以设置在极片边缘检测区与第一图像采集装置210之间且可以面向极片边缘检测区。第一光源220可以是点光源、面光源或其他各种形式。第一光源220的设置可以加强第一图像采集装置210的图像采集效果，进而提高了整体设备的检测效果。

示例性地，第一光源220可以为环形光源，环形光源围绕第一图像采集装置210的光轴。具有环形光源形式的第一光源220，对于第一图像采集装置210的补光效果更好，提高了整体设备的检测效果。

示例性地，如图1-3所示，极片检测设备10还可以包括第二图像采集装置230。第二图像采集装置230的镜头可以沿第二方向(Y-Y所在的方向)对准极片边缘检测区。第二方向Y-Y与第一方向X-X之间可以具有夹角。

在如图1-3所示的实施例中，第二图像采集装置230的镜头可以具有反光镜的结构，反光镜可以改变第二图像采集装置230的镜头的光路，以使第二图像采集装置230的镜头沿第二方向Y-Y对准极片边缘检测区。在其他未示出的实施例中，第二图像采集装置230的镜头也可以不具有反光镜的结构，这时，第二图像采集装置230的镜头直接沿第二方向Y-Y对准极片边缘检测区。

需要说明的是，第二图像采集装置230可以与第一图像采集装置210为同一种相机，也可以为不同种相机。第二图像采集装置230的设置，可以从第二方向Y-Y获得极片边缘的图像，这样，整体设备可以从多个角度获得极片边缘的图像，增加了检测数量，提高了检测效率，使极片检测设备对极片边缘的检测效果更好。

示例性地，移动平台100还可以包括第二移动座130。第二移动座130可以沿第二方向Y-Y可移动地设置在第一移动座110上。第二图像采集装置230可以设置在第二移动座130上。第二移动座130可以通过螺纹连接、卡接或其他可移动的连接形式设置在第一移动座110上。第二图像采集装置230设置在第二移动座130上，可以随着第二移动座130相对于第一移动座110在第二方向Y-Y上移动。在实际使用极片检测设备时，极片边缘在第二方向Y-Y上的移动对于第二图像采集装置230的成像影响很小，可以预先调整好第二移动座130在第二方向Y-Y上相对于第一移动座110的位置，也就是调整好第二方向Y-Y上第二图像采集装置230相对于极片边缘的距离。在一些实施例中，第二移动座130可以为手动移动座。通过设置第二移动座130，可以方便调节第二图像采集装置230与极片边缘的距离，便于极片检测设备10用于检测不同规格的极片边缘，扩大了整体设备的适用面，而且操作简单便捷。

示例性地，第二方向Y-Y可以与第一方向X-X垂直，也就是说，所述夹角是90度。第二图像采集装置230的镜头的光轴可以与第一图像采集装置210的镜头的光轴垂直交汇，即，第一图像采集装置210与第二图像采集装置230可针对极片边缘毛刺区域内的毛刺从相互垂直的两个视角去拍摄。第二方向Y-Y与第一方向X-X垂直，检测效率更高，整体结构更加简单。第二图像采集装置230的镜头的光轴与第一图像采集装置210的镜头的光轴交汇，方便对所采集的极片的边缘从多个角度进行检测，提高检测效果。

示例性地，极片检测设备10还可以包括设置在第一移动座110上的第二光源240。第二光源240和第二图像采集装置230可以沿第二方向Y-Y上相对地设置在极片边缘检测区的两侧。第二光源240可以是点光源、面光源或其他各种形式。第二光源240可以为第二图像采集装置230提供背光，从而加强第二图像采集装置230的图像采集效果，进而提高了整体设备的检测效果。

根据本实用新型的另一个方面，如图1-3所示，提供一种极片检测***。极片检测***可以包括支架20以及如上文中所说任一种的极片检测设备10，极片检测设备10可以设置在支架20上。根据实际检测需要，可以采用具有各种不同形式的支架，优选地，可以采用具有角度调节功能的支架20，这样的支架20可以对其上安装的极片检测设备10的角度进行调节，以使极片检测设备10可以适用于对多种规格极片进行检测，也可以使极片检测设备10可以应用在多种结构生产线中，扩大了极片检测***的适用范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用区域相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是，区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种极片检测设备，具有极片边缘检测区，其特征在于，包括：

移动平台，所述移动平台包括第一移动座和驱动器，所述第一移动座在所述驱动器的作用下沿第一方向可移动；

第一图像采集装置，所述第一图像采集装置设置在所述第一移动座上，所述第一图像采集装置的镜头沿所述第一方向对准所述极片边缘检测区；

位置检测装置，所述位置检测装置设置在所述第一移动座上，所述位置检测装置用于检测所述极片边缘检测区内的极片边缘在所述第一方向上的位置信息并生成位置信号；以及

控制装置，所述控制装置电连接至所述位置检测装置和所述驱动器，所述控制装置用于根据所述位置信号控制所述驱动器驱动所述第一移动座沿所述第一方向移动，以使所述极片边缘与所述第一图像采集装置的镜头之间的距离在预定范围内。

2.根据权利要求1所述的极片检测设备，其特征在于，所述位置检测装置包括光电传感器，所述光电传感器包括发射器和接收器，所述发射器和所述接收器彼此相对设置在所述极片边缘检测区的两侧。

3.根据权利要求2所述的极片检测设备，其特征在于，所述发射器和所述接收器之间的光路与所述第一方向垂直。

4.根据权利要求1所述的极片检测设备，其特征在于，所述极片检测设备还包括设置在所述第一移动座上的第一光源，所述第一光源设置在所述极片边缘检测区与所述第一图像采集装置之间且面向所述极片边缘检测区。

5.根据权利要求4所述的极片检测设备，其特征在于，所述第一光源为环形光源，所述环形光源围绕所述第一图像采集装置的光轴。

6.根据权利要求1所述的极片检测设备，其特征在于，所述极片检测设备还包括第二图像采集装置，所述第二图像采集装置的镜头沿第二方向对准所述极片边缘检测区，所述第二方向与所述第一方向之间具有夹角。

7.根据权利要求6所述的极片检测设备，其特征在于，所述移动平台还包括第二移动座，所述第二移动座沿所述第二方向可移动地设置在所述第一移动座上，所述第二图像采集装置设置在所述第二移动座上。

8.根据权利要求6所述的极片检测设备，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二图像采集装置的镜头的光轴与所述第一图像采集装置的镜头的光轴垂直交汇。

9.根据权利要求6所述的极片检测设备，其特征在于，所述极片检测设备还包括设置在所述第一移动座上的第二光源，所述第二光源和所述第二图像采集装置沿所述第二方向上相对地设置在所述极片边缘检测区的两侧。

10.一种极片检测***，其特征在于，包括：

支架；以及

如权利要求1-9中任一项所述的极片检测设备，所述极片检测设备设置在所述支架上。

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