CN109870462A - 一种电池在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开一种电池在线检测装置，包括传送带、位于所述传送带上的电池及控制处理模块，还包括：位置传感器组，其位于传送带的一侧并电连接于控制处理模块，用于检测电池在传送带上的位置；图像采集模块，其电连接于控制处理模块，且包括光源组和与光源组对应的相机组，图像采集模块位于电池的上方，用于对电池的正极面和负极面分别进行图像采集。本发明检测精度高、效率高，位置传感器组实时监测电池的位置，控制处理模块控制图像采集模块工作，对电池进行图像采集，并将其传送至控制处理模块对图像进行处理，用于检测该电池是否存在缺陷，对工业生产具有重大的生产实践意义。

Description

一种电池在线检测装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池在线检测装置。

背景技术

电池是电子设备中重要元件之一，电池的好坏将会直接影响电子产品的工作状态。对于一些尺寸比较小的电池，其外观品质的检测比较繁琐，以纽扣电池为例进行说明，纽扣电池又称钱币型电池，是电池的形状分类之一，指形状如纽扣、按钮、硬币、豆粒等的小型电池。纽扣电池因体型较小，故在各种微型电子产品中得到广泛的应用，一般用于各类电子产品的后备电源。

纽扣电池的外观存在多种缺陷，如混料、漏液、气胀、金属丝、破壳破盖、密封圈异常、钢印、网点异常、斑点、脏污、划伤等。人工检测具有检测速度慢、精度低的问题，随之产生了机器检测技术，虽然机器检测技术能够克服传统的人工检测所带来的问题，但是机器检测技术无法检测出漏液、破壳、破盖、金属丝等缺陷。例如，电池封口后正极壳边缘有金属丝，金属丝会造成套装电池的短路，从而对人身安全造成隐患，因此，对电池所存在的外观缺陷进行检测是非常必要的。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种电池在线检测装置，用于检测电池的外观缺陷，避免由于电池存在缺陷而对人身安全造成隐患的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池在线检测装置，包括传送带、位于所述传送带上的电池及控制处理模块，还包括：

位置传感器组，其位于所述传送带的下方并电连接于所述控制处理模块，用于检测所述电池在所述传送带上的位置；

图像采集模块，其电连接于所述控制处理模块，且包括光源组和与所述光源组对应的相机组，所述图像采集模块位于所述电池的上方，用于对所述电池的正极面和负极面分别进行图像采集。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，还包括编码器，其连接于所述控制处理模块，能够接受存在缺陷的所述电池的信号，所述编码器产生的脉冲信号的速度不小于所述传送带的速度。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，还包括剔除件，其连接于所述编码器，能够接收所述脉冲信号并对存在缺陷的所述电池进行剔除。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，所述位置传感器组包括正极位置传感器组和负极位置传感器组，所述正极位置传感器组和所述负极位置传感器组均包括对射式红外位置传感器。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，所述光源组包括正极光源组，所述相机组包括正极相机组，所述正极光源组包括积分球光源和同轴光源，所述正极相机组包括两个带有工业镜头的相机。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，所述光源组包括负极光源组，所述相机组包括负极相机组，所述负极光源组包括低角度环形光源和同轴光源，所述负极相机组包括一个与所述同轴光源配合使用的带有工业镜头的相机，所述负极相机组还包括一个与所述低角度环形光源配合使用的带有远心镜头的相机。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，所述控制处理模块包括：

控制模块，其电连接于所述位置传感器和所述图像采集模块；

处理模块，其电连接于所述图像采集模块和所述控制模块，能够判断所述电池是否存在缺陷。

作为一种电池在线检测装置的优选方案，所述电池在线检测装置还包括翻转模块，其与所述控制处理模块连接，用于对所述电池进行翻面。

本发明的有益效果为：该在线检测装置检测精度高、效率高，位置传感器组实时监测电池的位置，并将该触发信号传送至控制处理模块，控制处理模块根据位置传感器组的位置传感器的具体位置启动相机组的相应相机，相机对电池进行图像采集，然后将其传送至控制处理模块对所采集到的图像进行处理，用于检测该电池是否存在缺陷，对工业生产具有重大的生产实践意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的电池在线检测装置的结构图。

图中：

1-传送带，21-正极位置传感器组，211-第一正极位置传感器，212-第二正极位置传感器，22-负极位置传感器组，221-第一负极位置传感器，222-第二负极位置传感器，3-电池，41-正极相机组,411-第一负极相机，412-第二负极相机，42-负极相机组，421-第一负极相机，422-第二负极相机，5-机架，6-翻转模块，71-正极光源组,711-第一正极光源，712-第二正极光源，72-负极光源组，721-第一负极光源，722-第二负极光源，81-第一剔除件，82-第二剔除件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供一种电池在线检测装置，包括传送带1、位于传送带1上的电池3、位置传感器组、图像采集模块及控制处理模块(未在图中示出)，本实施例的控制处理模块包括控制模块和处理模块，控制模块电连接于位置传感器和图像采集模块，本实施例的控制模块为PLC控制器，且该PLC控制器为可编程的PLC控制器。当然，本发明的控制模块并不限于本实施例的PLC控制器，还可以是单片机控制器或者CPU控制器，具体根据实际情况确定。该控制模块与位置传感器和图像采集模块的连接均为数据连接，即位置传感器能够将电池3所在的位置信号传递给控制模块，控制模块能够根据电池3所在的位置控制图像采集模块是否启动，即能够实时控制图像采集模块是否对电池3进行图像采集。

本实施例的处理模块电连接于图像采集模块和控制模块，本实施例的处理模块为可编程的中央处理器。具体地，该处理模块与图像采集模块和控制模块的连接均为数据连接，即图像采集模块能够其所采集到的信息传递给处理模块，处理模块对图像采集器所采集到的图像进行预设处理，即将所采集到的图像与预设图像进行对比，进而判断电池3是否存在缺陷，若是存在缺陷，则将该信号传递给控制模块，若是不存在缺陷，则不用将该信号传递给控制模块。

位置传感器组位于传送带1的一侧并电连接于控制处理模块，即位置传感器组能够将检测到的电池3的位置信号传递至控制处理模块，该位置传感器组用于检测电池3远离传送带1的一个极面的位置，具体地，用于检测被检测电池3的正极面和负极面在传送带1上的位置。图像采集模块电连接于控制处理模块且包括带有光源的光源组，和与光源组对应的带有相机的相机组，图像采集模块位于电池3的上方，用于对电池3的正极面和负极面分别进行图像采集，本实施例采用光源与相机配合的方式实现对电池3的不同缺陷进行分别检测。

本实施例的在线检测装置检测精度高、效率高，位置传感器实时监测电池3的位置，并将该触发信号传送至控制处理模块，控制处理模块根据位置传感器组的位置传感器的具体位置启动相机组的相应相机，相机对电池3进行图像采集，然后将其传送至控制处理模块，控制处理模块对所采集到的图像进行处理，用于检测该电池3是否存在缺陷，对工业生产具有重大的生产实践意义。

本实施例的位置传感器组包括正极位置传感器组21和负极位置传感器组22，其中正极位置传感器组21包括第一正极位置传感器211和第二正极位置传感器212，负极位置传感器组22包括第一负极位置传感器221和第二负极位置传感器222，第一正极位置传感器211、第二正极位置传感器212、第一负极位置传感器221及第二负极位置传感器222均为对射式红外位置传感器。当然，本发明的位置传感器组所包括的位置传感器的数量不并不限于本实施例的四个，还可以多于四个或者少于四个，具体根据实际需要设置。

本实施例的光源组包括正极光源组71，正极光源组71包括第一正极光源711和第二正极光源712，相机组包括正极相机组41，正极相机组41包括第一正极相机和第二正极相机。第一正极光源711和第二正极光源712分别为积分球光源和同轴光源，这两种光源均可通过外购获得，第一正极相机和第二正极相机均为带有工业镜头的相机。第一正极光源711和第一正极相机配合用于拍摄电池3存在的气胀、麻点缺陷。由于同轴光源能够凸显电池3表面的不平整，克服表面反光造成的干扰，主要用于检测电池3的平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物。第二正极光源712和第二正极相机配合能够清楚地拍摄出带有划痕、脏污及带有钢印缺陷的电池3。

当然，本发明的第一正极光源711、第二正极光源712、第一正极相机及第二正极相机的个数并不限于本实施例的一个，还可以是其他个数，但是第一正极光源711的个数与第一正极相机的个数相同，第二正极光源712的个数与第二正极相机的个数相同。例如，均包括两个时，此时应保证两个第一正极光源711分别与两个第一正极相机对应设置，两个第二正极光源712分别与两个第二正极相机对应，以进一步增加检测的准确度。

本实施例的光源组包括负极光源组72，负极光源组72包括第一负极光源721和第二负极光源722，相机组包括负极相机组，负极相机组包括第一负极相机411和第二负极相机422。第一负极光源721和第二负极光源722分别为低角度环形光源和同轴光源，第一负极相机411为与同轴光源配合使用的带有镜头的相机。低角度环形光源可以突出显示被测电池3边缘和高度的变化，突出原本难以看清的部分，是边缘检测、金属表面的刻字和损伤检测的理想选择。该第一负极光源721和第一负极相机411配合能够清楚地拍摄出负极破盖、漏液、密封圈异常、金属丝缺陷的电池3。同轴光源能够凸显电池3表面的不平整，克服表面反光造成的干扰，主要用于检测平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物。第二负极相机422为与低角度环形光源配合使用的带有远心镜头的相机，该第二负极光源722和第二负极相机422配合能够清楚地拍摄出网点异常、划痕、脏污缺陷的电池3。

本实施例对整个电池3的检测一共涉及四个光源和四个相机，其中一个相机对应于一种光源，分别用于检测电池3存在的各种缺陷，提高了电池3的检测精度与整个电池在线检测装置的鲁棒性。

当然，本发明的第一负极光源721、第二负极光源722、第一负极相机411及第二负极相机422的个数并不限于本实施例的一个，还可以是其他个数，但是第一负极光源721的个数与第一负极相机411的个数相同，第二负极光源722的个数与第二负极相机422的个数相同。例如，均包括两个时，此时应保证两个第一负极光源721分别与两个第一负极相机411对应设置，两个第二负极光源722分别与两个第二负极相机422对应，以进一步增加检测的准确度。

本实施例的电池在线检测装置还包括编码器和剔除件，编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，本实施例的编码器电连接于处理模块，具体地，编码器与处理模块为数据连接。编码器能够接受存在缺陷的电池3的信号，编码器产生的脉冲信号的速度不小于传送带1的速度。剔除件连接于编码器，具体地，编码器与剔除件为数据连接。剔除件能够接收脉冲信号并对存在缺陷的电池3进行剔除。其中定义该存在缺陷的电池3被传送带1输送至剔除件所在的位置的时间为第一时间，定义采集该电池3图像至剔除件进行动作的时间为第二时间，为了保证将该存在缺陷的电池3剔除，第一时间与第二时间相等，以保证电池3能够准确地将该存在缺陷的电池3剔除。本实施例的剔除件包括第一剔除件81和第二剔除件82，第一剔除件81用于将电池3的正极面出现缺陷的电池3进行剔除，第二剔除件82用于将电池3的负极面出现缺陷的电池3进行剔除，并将剔除的有缺陷的电池3进行集中处理。

如图1所示，本实施例还包括相机架5、翻转模块6及放置台，相机架5位于放置台一侧并用于支撑相机，放置台用于支撑传送带1和翻转模块6。翻转模块6与控制模块连接，用于对电池3进行翻面。本实施例为两根传送带1，两根传送带为上下布置，即首先将电池3置于一根传送带上，对其正极面进行检测，检测结束后，将电池3置于翻转模块6上进行翻面，并将其置于另一根传送带1上，对其负极面进行检测。

本实施例的电池在线检测装置工作时，具体检测过程如下：

将加工好的电池3的正极面朝上，随着传送带1的移动，当被测电池3穿过第一正极位置传感器211时，第一正极位置传感器211产生触发信号传送至控制模块，控制模块根据第一正极位置传感器211产生的触发信号启动第一正极相机，第一正极相机将其所采集的图像传送至处理模块，若电池3的正极面存在气胀、麻点缺陷，处理模块将其通过编码器传送至第一剔除件81，第一剔除件81将该存在缺陷的电池3进行剔除。

当被测电池3穿过第二正极位置传感器212时，第二正极位置传感器212产生触发信号传送至控制模块，控制模块根据第二正极位置传感器212产生的触发信号启动第二正极相机，第二正极相机将其所采集的图像传送至处理模块，若电池3的正极面存在划痕、脏污及带有钢印缺陷，处理模块将其通过编码器传送至第一剔除件81，第一剔除件81将该存在缺陷的电池3进行剔除。

随后，被测电池3通过翻转模块6对该电池3进行翻转，被测电池3的负极面朝上，控制模块将扫描结束信号传送给翻转模块6，并将其置于另一根传送带1上，对电池的负极面进行检测。

当被测电池3穿过第一负极位置传感器221时，第一负极位置传感器221产生触发信号传送至控制模块，控制模块根据第一负极位置传感器221产生的触发信号启动第一负极相机411，第一负极相机411将其所采集的图像传送至处理模块，若电池3的负极面存在网点异常、划痕、脏污缺陷，处理模块将其通过编码器传送至第二剔除件82，第二剔除件82将该存在缺陷的电池3进行剔除。

当被测电池3穿过第二负极位置传感器222时，第二负极位置传感器222产生触发信号传送至控制模块，控制模块根据第二负极位置传感器222产生的触发信号启动第二负极相机422，第二负极相机422将其所采集的图像传送至处理模块，若电池3的负极面存在负极破盖、漏液、密封圈异常、金属丝缺陷，处理模块将其通过编码器传送至第二剔除件82，第二剔除件82将该存在缺陷的电池3进行剔除。

当然，本发明对电池3的正极面和负极面的检测，并不限于本实施例的这种先对正极面进行检测再对负极面进行检测的顺序，还可以是先对被测电池3的负极面进行检测，然后再对电池3的正极面进行检测的顺序，具体根据实际情况设置。

本实施例提供的电池在线检测装置可以对存在缺陷的电池3进行自动检测，并利用剔除件将存在缺陷的电池3进行剔除，保证最终出厂的电池3的生产质量，提高了电池3的安全性能，具有重大的生产实践意义。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电池在线检测装置，包括传送带(1)、位于所述传送带(1)上的电池(3)及控制处理模块，其特征在于，还包括：

位置传感器组，其位于所述传送带(1)的一侧并电连接于所述控制处理模块，用于检测所述电池(3)在所述传送带(1)上的位置；

图像采集模块，其电连接于所述控制处理模块，且包括光源组和与所述光源组对应的相机组，所述图像采集模块位于所述电池(3)的上方，用于对所述电池(3)的正极面和负极面分别进行图像采集。

2.根据权利要求1所述的电池在线检测装置，其特征在于，还包括编码器，其连接于所述控制处理模块，能够接受存在缺陷的所述电池(3)的信号，所述编码器产生的脉冲信号的速度不小于所述传送带(1)的速度。

3.根据权利要求2所述的电池在线检测装置，其特征在于，还包括剔除件，其连接于所述编码器，能够接收所述脉冲信号并对存在缺陷的所述电池(3)进行剔除。

4.根据权利要求1所述的电池在线检测装置，其特征在于，所述位置传感器组包括正极位置传感器组(21)和负极位置传感器组(22)，所述正极位置传感器组(21)和所述负极位置传感器组(22)均包括对射式红外位置传感器。

5.根据权利要求1所述的电池在线检测装置，其特征在于，所述光源组包括正极光源组(71)，所述相机组包括正极相机组(41)，所述正极光源组(71)包括积分球光源和同轴光源，所述正极相机组(41)包括两个带有工业镜头的相机。

6.根据权利要求1所述的电池在线检测装置，其特征在于，所述光源组包括负极光源组(72)，所述相机组包括负极相机组(42)，所述负极光源组(72)包括低角度环形光源和同轴光源，所述负极相机组(42)包括一个与所述同轴光源配合使用的带有工业镜头的相机，所述负极相机组(42)还包括一个与所述低角度环形光源配合使用的带有远心镜头的相机。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电池在线检测装置，其特征在于，所述控制处理模块包括：

控制模块，其电连接于所述位置传感器和所述图像采集模块；

处理模块，其电连接于所述图像采集模块和所述控制模块，能够判断所述电池(3)是否存在缺陷。

8.根据权利要求7所述的电池在线检测装置，其特征在于，所述电池在线检测装置还包括翻转模块(6)，其与所述控制处理模块连接，用于对所述电池(3)进行翻面。