CN112730431B - 视觉检测装置、方法和锂电池生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种视觉检测装置、方法和锂电池生产系统，涉及电池领域。该视觉检测装置包括图像获取部件、第一光源、传送带、支撑板和第二光源，第一光源为平行光源，用于照射极片，第二光源设置于支撑板上，并位于传送带下方，传送带用于承载和传送极片，并开设有多个透光孔，透光孔用于供第二光源发出的光透过，图像获取部件用于获取极片的图像信息。本发明实施例能够有效减少或避免系统误判，有利于提高检测的准确性。

Description

视觉检测装置、方法和锂电池生产系统
技术领域
本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种视觉检测装置、方法和锂电池生产系统。
背景技术
随着科技进步以及无人化工厂的建设需求，锂电行业用CCD视觉检测取代人工定期抽检的现象越来越普及，主要优点：①实时在线检测，能及时发现异常，报警停机，提醒人员及时处理；②对所有产品进行全检，取代员工抽检，避免了“漏网之鱼”，保证了产品质量；③提高了设备利用率，设备正常生产时自动检测，减少了因取样测量而造成的停机时间；④减少了员工工作量；⑤测量数据可以上传MES，便于后续追溯和产品分析。
CCD视觉检测也存在一个问题，那就是误判，尤其是裁切工序后的极片尺寸检测和外观检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视觉检测装置、方法和锂电池生产系统，其能够有效减少或避免系统误判，有利于提高检测的准确性。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种视觉检测装置，用于检测极片，所述视觉检测装置包括图像获取部件、第一光源、传送带、支撑板和第二光源，所述第一光源为平行光源，用于照射所述极片，所述第二光源设置于所述支撑板上，并位于所述传送带下方，所述传送带用于承载和传送所述极片，并开设有多个透光孔，所述透光孔用于供所述第二光源发出的光透过，所述图像获取部件用于获取所述极片的图像信息。
在可选的实施方式中，所述支撑板与所述传送带之间具有间隙，所述第二光源设置于所述支撑板上，并位于所述间隙。
在可选的实施方式中，所述支撑板上设置有安装槽，所述光源设置于所述安装槽内。
在可选的实施方式中，所述支撑板具有安装表面，所述安装表面朝向所述传送带，所述光源不超过所述表面。
在可选的实施方式中，所述透光孔成阵列排布，所述安装槽在所述支撑板上横向布置，且相邻两组所述安装槽相互间隔，所述安装槽内安装有一个或多个所述第二光源，且所述第二光源与所述透光孔相对。
在可选的实施方式中，所述透光孔成阵列排布，所述第二光源成阵列排布，且相邻两个所述第二光源的间距与相邻两个所述透光孔的间距相等。
在可选的实施方式中，所述视觉检测装置还包括驱动件和传动轴，所述驱动件与所述传送带传动连接，所述传送带与所述传动轴连接。
第二方面，本发明提供一种视觉检测方法，用于如前述实施方式中任一项所述的视觉检测装置，所述视觉检测方法包括：
在所述传送带工作时，开启所述第二光源，以使所述第二光源的光透过所述透光孔并照射于所述极片上；
获取所述极片的图像信息；
根据所述图像信息，获得检测结果。
在可选的实施方式中，在所述开启所述第二光源，以使所述第二光源的光透过所述透光孔并照射于所述极片上的步骤中，控制所述第二光源的发光强度，以使在所述极片的图像信息中，所述透光孔处的灰度值与所述传送带的灰度值相等。
第三方面，本发明提供一种锂电池生产系统，包括如前述实施方式中任一项所述的视觉检测装置。
本发明实施例提供的视觉检测装置、方法和锂电池生产系统：该视觉检测装置包括图像获取部件、第一光源、传送带、支撑板和第二光源，第一光源为平行光源，用于照射极片，第二光源设置在支撑板上，并位于传送带下，第二光源发出的光可以透过传送带上的透光孔。图像获取部件能够获取到极片的图像信息。在本发明实施例中，在支撑板和传送带之间增设第二光源，第二光源发出的光能够从传送带上的透光孔透出，从而照亮传送带上的透光孔。在通过图像获取部件获得极片的图像信息后，该图像信息中，传送带上的透光孔处的灰度值与极片的灰度值相差较大，从而有效减少或避免了系统误判的可能，有利于提高视觉检测的准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的视觉检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的视觉检测装置的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的安装槽与第二光源的位置关系示意图；
图4为本发明实施例提供的安装槽与第二光源的另一位置关系示意图；
图5为本发明实施例提供的安装槽与第二光源的又一位置关系示意图。
图标：100-视觉检测装置；110-图像获取部件；120-第一光源；130-传送带；131-透光孔；140-支撑板；141-安装槽；150-第二光源；160-驱动件；170-传动轴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种视觉检测装置100。该视觉检测装置100可以用于锂电池生产系统，并用于对极片进行检测。本发明实施例提供的视觉检测装置100能够提高视觉检测的准确性。
在本发明实施例中，该视觉检测装置100包括图像获取部件110、第一光源120、传送带130、支撑板140和第二光源150，第一光源120为平行光源，用于照射极片，第二光源150设置于支撑板140上，并位于传送带130下方，传送带130用于承载和传送极片，并开设有多个透光孔131，透光孔131用于供第二光源150发出的光透过，图像获取部件110用于获取极片的图像信息。
需要指出的是，在现有技术中，对极片进行视觉检测时，通常会存在误判的问题。经发明人研究发现，在现有技术中，视觉检测或获得的极片图像中，极片与其所在的背景难以区分，导致对极片形状的误判，从而出现误判。
进一步地，发明人还在研究中发现，引起误判的主要原因是传送带130上的孔洞，其成像后的灰度值与极片本身的灰度值比较接近，在对极片图像进行处理时，系统误以为这些孔洞的图像与极片是一体的，即认为传送带130上的孔洞也是极片的一部分，从而出现误判。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种改进后的视觉检测装置100，该视觉检测装置100在支撑板140和传送带130之间增设第二光源150，第二光源150发出的光能够从传送带130上的透光孔131透出，从而使传送带130上的孔不再“黑暗”。在通过图像获取部件110获得极片的图像信息后，该图像信息中，传送带130上的透光孔131处的灰度值与极片的灰度值相差较大，从而有效减少或避免了系统误判的可能，有利于提高视觉检测的准确性和可靠性。
可选地，图像获取部件110可以为CCD相机，其中，CCD为“charge coupled device”的简称；CCD相机是一种电耦合器件，用于把光学影像转化为数字信号。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，图像获取部件110也可以为其他类型的相机。
在本发明实施例中，上述的支撑板140指的是设置在传送带130下方的板状结构，支撑板140能够对传送带130以及位于传送带130上的极片起到支撑作用。上述的第一光源120为平行光源，该平行光源用于照射到极片上，便于通过图像获取部件110获取到极片的图像。上述的传送带130可以实现极片的传送。第二光源150设置在支撑板140上，用于照射传送带130的透光孔131。
应当理解的是，在本发明实施例中，第一光源120和第二光源150分别位于传送带130的两侧，其中，第一光源120为平行光源，第二光源150可以为一般光源，其起到的作用是“照亮”传送带130的透光孔131，比如第二光源150可以为白炽灯、LED灯等。
在可选的实施方式中，上述的支撑板140与传送带130之间具有间隙，第二光源150设置于支撑板140上，并位于该间隙。第二光源150可以粘接在支撑板140上，或者通过卡接、螺栓、螺钉等方式设置在支撑板140上。
请参阅图3，在可选的实施方式中，上述的支撑板140上可以设置安装槽141，光源设置于安装槽141内。
进一步地，支撑板140具有安装表面，安装表面朝向传送带130，第二光源150不超过表面。也就是说，第二光源150完全位于安装槽141内，传送带130基本不与第二光源150接触，从而有利于保护第二光源150。
请参阅图4和图5，可选地，透光孔131成阵列排布，安装槽141在支撑板140上横向布置，且相邻两组安装槽141相互间隔，安装槽141内安装有一个或多个第二光源150，且第二光源150与透光孔131相对。请参阅图4，其中，图中所示的是一个第二光源150，此时第二光源150大体成条状；图5中所示的是多个第二光源150，多个第二光源150也可以成阵列排布，大体与透光孔131的阵列排布相似或相同。
可选地，透光孔131成阵列排布，第二光源150成阵列排布，且相邻两个第二光源150的间距与相邻两个透光孔131的间距相等。此时，透光孔131的排布方式与第二光源150的排布方式基本相同，从而能够使透光孔131与第二光源150对应，保证透光孔131的亮度，有利于保证视觉检测的准确性。
在可选的实施方式中，该视觉检测装置100还可以包括驱动件160和传动轴170，驱动件160与传送带130传动连接，传送带130与传动轴170连接。驱动件160可以为电机，传动轴170外可以套设皮带轮等。
本发明提供一种视觉检测方法，用于如前述实施方式中任一项的视觉检测装置100，视觉检测方法包括：
步骤S100：在传送带130工作时，开启第二光源150，以使第二光源150的光透过透光孔131并照射于极片上；
应当理解的是，在上述的步骤S100中，可以控制第二光源150的发光强度，以使在极片的图像信息中，透光孔131处的灰度值与传送带130的灰度值大体相等，从而系统在处理时，能够将透光孔131的图像与极片的图像区分，避免或减少误判，提高视觉检测的准确性。
步骤S200：获取极片的图像信息。该步骤可以通过图像获取部件110实现。
步骤S300：根据图像信息，获得检测结果。在步骤S300中，可以对图像信息进行图像处理，包括但不限于特征提取、特征融合、计算等。
本发明提供一种锂电池生产系统，包括如前述实施方式中任一项的视觉检测装置100。
请结合参阅图1至图5，本发明实施例提供的视觉检测装置100、方法和锂电池生产系统：该视觉检测装置100包括图像获取部件110、第一光源120、传送带130、支撑板140和第二光源150，第一光源120为平行光源，用于照射极片，第二光源150设置在支撑板140上，并位于传送带130下，第二光源150发出的光可以透过传送带130上的透光孔131。图像获取部件110能够获取到极片的图像信息。在本发明实施例中，在支撑板140和传送带130之间增设第二光源150，第二光源150发出的光能够从传送带130上的透光孔131透出，从而照亮传送带130上的透光孔131。在通过图像获取部件110获得极片的图像信息后，该图像信息中，传送带130上的透光孔131处的灰度值与极片的灰度值相差较大，从而有效减少或避免了系统误判的可能，有利于提高视觉检测的准确性和可靠性。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种视觉检测装置，用于检测极片，其特征在于，所述视觉检测装置(100)包括图像获取部件(110)、第一光源(120)、传送带(130)、支撑板(140)和第二光源(150)，所述第一光源(120)为平行光源，用于照射所述极片，所述第二光源(150)设置于所述支撑板(140)上，并位于所述传送带(130)下方，所述传送带(130)用于承载和传送所述极片，并开设有多个透光孔(131)，所述透光孔(131)用于供所述第二光源(150)发出的光透过，所述图像获取部件(110)用于获取所述极片的图像信息；
所述支撑板(140)上设置有安装槽(141)，所述光源设置于所述安装槽(141)内；
所述安装槽(141)内安装有一个或多个所述第二光源(150)，且所述第二光源(150)与所述透光孔(131)相对。
2.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述支撑板(140)与所述传送带(130)之间具有间隙，所述第二光源(150)设置于所述支撑板(140)上，并位于所述间隙。
3.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述支撑板(140)具有安装表面，所述安装表面朝向所述传送带(130)，所述第二光源(150)不超过所述表面。
4.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述透光孔(131)成阵列排布，所述安装槽(141)在所述支撑板(140)上横向布置，且相邻两组所述安装槽(141)相互间隔。
5.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述透光孔(131)成阵列排布，所述第二光源(150)成阵列排布，且相邻两个所述第二光源(150)的间距与相邻两个所述透光孔(131)的间距相等。
6.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述视觉检测装置(100)还包括驱动件(160)和传动轴(170)，所述驱动件(160)与所述传送带(130)传动连接，所述传送带(130)与所述传动轴(170)连接。
7.一种视觉检测方法，用于如权利要求1-6中任一项所述的视觉检测装置(100)，其特征在于，所述视觉检测方法包括：
在所述传送带(130)工作时，开启所述第二光源(150)，以使所述第二光源(150)的光透过所述透光孔(131)并照射于所述极片上；
获取所述极片的图像信息；
根据所述图像信息，获得检测结果。
8.根据权利要求7所述的视觉检测方法，其特征在于，在所述开启所述第二光源(150)，以使所述第二光源(150)的光透过所述透光孔(131)并照射于所述极片上的步骤中，控制所述第二光源(150)的发光强度，以使在所述极片的图像信息中，所述透光孔(131)处的灰度值与所述传送带(130)的灰度值相等。
9.一种锂电池生产系统，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的视觉检测装置(100)。
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