CN109709102A

CN109709102A - 模切机锂电池极片物理缺陷检测系统、方法及装置

Info

Publication number: CN109709102A
Application number: CN201910044517.3A
Authority: CN
Inventors: 张立; 张俊峰; 叶长春; 罗国和
Original assignee: Guangzhou Supersonic Automation Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Supersonic Automation Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-05-03

Abstract

本发明公开了模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，包括：工控机、线扫相机、面阵相机、第一编码器和第二编码器；第一编码器用于向线扫相机发送触发信号，触发线扫相机启动采集锂电池极片的表面图像并将其发送给工控机；第二编码器用于向面阵相机发送触发信号，触发面阵相机启动采集裁切后的锂电池极片的图像并将其发送给工控机；所述工控机用于根据线扫相机发送的锂电池极片的表面图像，或根据面阵相机发送的锂电池极片的图像，分别进行图像处理得出对应检测结果。本发明可大大提高模切机中锂电池极片的生产效率。本发明还提供了模切机锂电池极片物理缺陷检测方法、电子设备及存储介质。

Description

模切机锂电池极片物理缺陷检测系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及模切机的锂电池极片检测，尤其涉及一种模切机中的锂电池极片物理缺陷检测系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，锂电池极片的生成过程一般是：极片卷料通过在模切机的放卷机构上经缓冲与纠偏、模切后，进入CCD缺陷检测区进行表面缺陷检测，随后经过原设备裁片，在进入极片尺寸检测区对极片的尺寸进行检测，但是由于检测过程根据光照、设备等的影响，会导致检测结果不准确；另外，检测结果的显示结果不清楚，不能提供良好的结果显示。

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模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其能够解决现有模切机中对锂电池极片的检测结果不准确等的问题。

本发明的目的之二在于提供模切机锂电池极片物理缺陷检测方法，其能够解决现有模切机中对锂电池极片的检测结果不准确等的问题。

本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其能够解决现有模切机中对锂电池极片的检测结果不准确等的问题。

本发明目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有模切机中对锂电池极片的检测结果不准确等的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，包括：工控机、线扫相机、面阵相机、第一编码器和第二编码器，线扫相机、面阵相机、第一编码器、第二编码器分别与工控机连接，线扫相机与第一编码器连接、面阵相机与第二编码器连接；当锂电池极片进入到缺陷检测区域时，第一编码器用于向线扫相机发送触发信号，进而触发线扫相机启动采集锂电池极片的表面图像并将其发送给工控机；当裁切后的锂电池极片进入到尺寸检测区域时，第二编码器用于向面阵相机发送触发信号，进而触发面阵相机启动采集裁切后的锂电池极片的图像并将其发送给工控机；所述工控机用于根据线扫相机发送的锂电池极片的表面图像进行图像处理并判断得出缺陷检测结果，或根据面阵相机发送的锂电池极片的图像进行图像处理得出尺寸检测结果。

进一步地，所述锂电池极片的表面图像包括锂电池极片的正面图像和锂电池极片的反面图像。

进一步地，所述线扫相机有两个，其像素均为8K或16K；面阵相机有三个，其像素均为500W。

进一步地，所述工控机还用于根据缺陷检测结果在锂电池极片的表面图像中将缺陷的位置、大小标识出来。

进一步地，还包括显示器，所述显示器用于显示缺陷检测结果以及尺寸检测结果。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

模切机锂电池极片物理缺陷检测方法，其应用于如本发明目的之一所采用的模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，包括缺陷检测步骤和尺寸检测步骤，其中缺陷检测步骤用于根据获取的锂电池极片的表面图像进行图像处理得出缺陷检测结果；尺寸检测步骤还用根据获取每个裁切后的锂电池极片的图像进行图像处理得出尺寸检测结果。

进一步地，所述缺陷检测步骤具体包括：

步骤S11：对锂电池极片的表面图像进行灰度处理得出灰度对比图，区分得出极片区域与背景区域；

步骤S12：根据图像亮度以及几何特征对极片区域进行处理，判断得出锂电池极片中是否存在缺陷、以及存在缺陷的数据信息；

步骤S13：当存在缺陷时，判断缺陷的数据信息是否满足系统规格要求，若是，则说明该锂电池极片为合格产品；若否，则说明该锂电池极片为不合格产品，并且在锂电池极片表面图像中将缺陷标识出来并生成缺陷检测结果存储于系统中。

进一步地，所述尺寸检测步骤具体包括：

步骤S21：对裁切后的锂电池极片的图像进行初步定位得出极片区域和背景区域；

步骤S22：通过图像纵向投影法得出极片区域的两侧边缘，并对极片区域的两侧边缘处进行除噪处理；

步骤S23：通过最小二乘法对极片区域的两侧边缘进行处理，进而确定极片区域的两侧边缘线；

步骤S24：根据极片区域的两侧边缘线得出极片区域的两侧边缘线之间的距离，进而得出裁切后锂电池极片的宽度。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之二所采用的模切机锂电池极片物理缺陷检测方法的步骤。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二所采用的模切机锂电池极片物理缺陷检测方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过在模切机上设置缺陷检测区域以及尺寸检测区域，进而完成模切机上的锂电池极片的缺陷以及裁切后尺寸的检测，可实现对锂电池极片的生产控制，同时也可以大大提高产品的合格率。

附图说明

图1为本发明提供的锂电池极片的尺寸图；

图2为本发明提供的模切机锂电池极片物理缺陷检测系统模块图；

图3为本发明提供的缺陷检测步骤流程图；

图4为本发明提供的尺寸检测步骤流程图。

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。

实施例一：

本发明是针对模切机中锂电池极片的物理缺陷检测，其中物理缺陷检测包括表面缺陷检测以及尺寸大小检测，通过对模切前的锂电池极片进行表面缺陷的检测，然后对模切后锂电池极片的尺寸进行检测，并且对检测的结果与系统的规格要求进行对比，判断锂电池极片是否满足预设的要求，同时将检测结果通过图示的方式标识出来，使得检测结果清晰明了。

如图2所示，模切机锂电池极片的物理缺陷检测系统，其包括线扫CCD、面阵CCD、工控机、编码器等。其中面阵CCD、线扫CCD分别包括相机、镜头和光源。其中，线扫CCD用于对切片之前的锂电池极片的表面物理缺陷进行检测，而面阵CCD用于对切片后的锂电池极片的尺寸进行检测。

而线扫CCD包括2套相机、2套镜头以及2套光源，其配置分别为：

相机：8K/16K线扫相机；镜头28mm镜头；光源：300mm线性光；

而面阵CCD包括3套相机、3套镜头以及2套光源，其配置分别为：

相机：500W面阵相机；镜头：16mm镜头；光源：210mm平面光源。

其中编码器有两个，即第一编码器、第二编码器，其中第一编码器与线扫相机连接，第二编码器与面阵相机连接，当锂电池极片进去到相应的检测区域时，对应编码器触发对应信号，并启动对应的相机实时采集图像，并将图像发送给工控机完成对图像数据的分析、处理，实现对锂电池极片的检测。

另外，本系统还包括安装在模切机上的显示器、键盘鼠标等，通过显示器显示检测的过程，比如显示图像数据、检测结果数据等，键盘鼠标用于对工控机输入相应的指令或数据来控制工控机的工作。

在对锂电池极片的表面物理缺陷进行检测：

当锂电池极片进行缺陷检测区时：线扫相机通过编码器的触发信号来实时对锂电池极片进行正反面扫描拍摄，并将拍摄的图像发送给工控机，使得工控机对图像进行处理得出锂电池极片的表面是否存在缺陷以及存在缺陷的位置、形态等数据信息。在对锂电池极片的表面缺陷检测时，需要分别对锂电池极片的正面和反面均进行检测。

当锂电池极片裁切完成，进入到尺寸检测区时：通过安装在工控机上的压平结构组件对极片固定，然后通过编码器的触发信号来启动面阵相机对裁切后的锂电池极片进行扫描拍摄，并将拍摄的图像发送给工控机，使得工控机对图像进行处理得出锂电池极片的尺寸大小、以及判断尺寸大小是否符合系统的规格要求。在对锂电池极片进行尺寸大小检测时，其主要是检测以下几个尺寸，如图1所示，数据如表1所示：

代号	尺寸范围(mm)	精度(mm)
			A	80～300	±0.5
H	150～300	±0.3
			Y	10～35	±0.3
K	15～40	±0.3
			V	94°	±1°
RB	3～3.5	±0.1

表1

在实际的操作过程中：设备启动后，相机经过光感感应以及编码器所反馈的位置信号进行图像采集，并对图像积分分析处理，进而完成对锂电池极片的表面物理缺陷的检测或尺寸大小的检测，当完成检测时，根据检测结果输出对应的信号，比如当检测结果不合格时，输出NG信号，若连续发出多个NG信号时，发出报警停机信号等。

实施例二：

本实施例还提供了模切机锂电池极片物理缺陷检测方法、其应用于实施例一，即模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其包括缺陷检测步骤和尺寸检测步骤；

其中，缺陷检测步骤用于根据获取的锂电池极片的表面图像进行图像处理得出缺陷检测结果；尺寸检测步骤还用根据获取每个裁切后的锂电池极片的图像进行图像处理得出尺寸检测结果。

进一步地，如图3所示，所述缺陷检测步骤具体包括：

进一步地，如图4所示，所述尺寸检测步骤具体包括：

步骤S24：根据极片区域的两侧边缘线得出极片区域的两侧边缘线之间的距离，进而得出裁切后锂电池极片的宽度。本发明还提供了一种电子设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

缺陷检测步骤和尺寸检测步骤；

进一步地，所述缺陷检测步骤具体包括：

进一步地，所述尺寸检测步骤具体包括：

实施例三：

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

缺陷检测步骤和尺寸检测步骤；

进一步地，所述缺陷检测步骤具体包括：

进一步地，所述尺寸检测步骤具体包括：

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

1.模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，包括：工控机、线扫相机、面阵相机、第一编码器和第二编码器，线扫相机、面阵相机、第一编码器、第二编码器分别与工控机连接，线扫相机与第一编码器连接、面阵相机与第二编码器连接；当锂电池极片进入到缺陷检测区域时，第一编码器用于向线扫相机发送触发信号，进而触发线扫相机启动采集锂电池极片的表面图像并将其发送给工控机；当裁切后的锂电池极片进入到尺寸检测区域时，第二编码器用于向面阵相机发送触发信号，进而触发面阵相机启动采集裁切后的锂电池极片的图像并将其发送给工控机；所述工控机用于根据线扫相机发送的锂电池极片的表面图像进行图像处理并判断得出缺陷检测结果，或根据面阵相机发送的锂电池极片的图像进行图像处理得出尺寸检测结果。

2.根据权利要求1所述模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，所述锂电池极片的表面图像包括锂电池极片的正面图像和锂电池极片的反面图像。

3.根据权利要求1所述模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，所述线扫相机有两个，其像素均为8K或16K；面阵相机有三个，其像素均为500W。

4.根据权利要求1所述模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，所述工控机还用于根据缺陷检测结果在锂电池极片的表面图像中将缺陷的位置、大小标识出来。

5.根据权利要求1所述模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器用于显示缺陷检测结果以及尺寸检测结果。

6.模切机锂电池极片物理缺陷检测方法，其应用于如权利要求1-5中任一项所述模切机锂电池极片物理缺陷检测系统，其特征在于，包括缺陷检测步骤和尺寸检测步骤，其中缺陷检测步骤用于根据获取的锂电池极片的表面图像进行图像处理得出缺陷检测结果；尺寸检测步骤还用根据获取每个裁切后的锂电池极片的图像进行图像处理得出尺寸检测结果。

7.根据权利要求6所述模切机锂电池极片物理缺陷检测方法，其特征在于，所述缺陷检测步骤具体包括：

8.根据权利要求6所述模切机锂电池极片物理缺陷检测方法，其特征在于，所述尺寸检测步骤具体包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6-8中任一项所述模切机锂电池极片物理缺陷检测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-8中任一项所述模切机锂电池极片物理缺陷检测方法的步骤。