CN115389520A - 组合式打光方法及铝壳电芯的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了的一种组合式打光方法及铝壳电芯的检测方法，包括打光组件，打光组件包括同轴光源及围绕同轴光源的多个条形光源；其具体包括以下步骤：同轴光源和多个条形光源同时亮，对产品待检测面同步打光；拍摄组件延迟T2+T3后对产品待检测面拍照；其中T2为在同轴光源和多个条形光源同时点亮后，拍摄组件接收到触发拍照指令的时间。本申请通过条形光源和同轴光源配合对产品检测面进行打光，使得在通过拍摄装置对产品待检测面进行拍照时，环绕倾斜打光的条形光源和垂直打光的同轴光源能使产品待检测面处于高亮的状态，从而避免外界光线强度和朝向发生变化对产品检测造成影响，进而保障了视觉检测装置对外观的检测效率和检测质量。

Description

组合式打光方法及铝壳电芯的检测方法

技术领域

本发明涉及打光方法领域，具体地，主要涉及一种组合式打光方法及铝壳电芯的检测方法。

背景技术

视觉检测装置是一种用于对产品表面是否存在刮痕、凹陷以及缺口等，从而对生产出的不良产品进行筛分，保障生产质量，传统视觉检测装置主要通过拍摄装置对产品检测面进行拍照，并上传至计算机进行图片比对，从而检测出产品表面缺陷，但传统视觉检测装置在进行拍照检测时，受光线影响较为严重，导致拍摄出来的图片存在阴影或前后图片的亮度不同等问题，影响检测效率和检测质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种组合式打光方法及铝壳电芯的检测方法。

本发明公开的一种组合式打光方法，包括打光组件，所述打光组件包括同轴光源及围绕同轴光源的多个条形光源；其还包括以下步骤：

所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮，对产品待检测面同步打光；

拍摄组件延迟T2+T3后对产品待检测面拍照；其中T2为在所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮后，所述拍摄组件接收到触发拍照指令的时间，所述T3为所述拍摄组件接到触发指令后预设的延迟拍照时间。

根据本发明一实施方式，所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮，对产品待检测面同步打光之前还包括：

根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个所述条形光源面向所述产品待拍摄面的角度。

根据本发明一实施方式，根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个所述条形光源面向所述产品待拍摄面的角度，包括以下子步骤：

根据产品待拍摄面的大小及形状，计算出多个所述条形光源面向所述产品待拍摄的角度；

每一所述条形光源沿安装架上的调节槽旋转，以调整至计算的面向角度；其中，每一所述条形光源面向产品的角度调整范围在零至九十度之间；

对角度调整完成后的条形光源进行固定。

根据本发明一实施方式，所述同轴光源的一侧设置有位于检测装置和产品之间的分光镜。

根据本发明一实施方式，所述分光镜相对于拍摄组件拍摄方向呈四十五度倾斜。

根据本发明一实施方式，所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮，对产品待检测面同步打光，包括以下子步骤：

同轴光源横向打光；

分光镜对横向光转向，获得同轴光；

同轴光垂直于产品检测面进行打光。

根据本发明一实施方式，所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮，对产品待检测面同步打光，还包括以下子步骤：

条形光源和同轴光源以增亮频闪的方式进行打光。

根据本发明一实施方式，所述同轴光源和多个所述条形光源同时点亮，对产品待检测面同步打光，还包括以下子步骤：

条形光源和同轴光源发出的光为波长为450nm的蓝色条形光。

根据本发明一实施方式，条形光源的数量至少为三个，且首尾相连。

一种铝壳电芯的检测方法，包括：

将电芯放置在检测工位，并使电芯待检测面与拍摄组件检测方向垂直；

所述打光组件根据权利要求-任一所述的组合式打光方法对电芯待检测面进行打光；

所述拍摄组件对电芯待检测面进行拍摄，并上传至计算机进行图片对比，检测电芯质量。

本申请的有益效果在于：通过条形光源和同轴光源配合对产品检测面进行打光，使得在通过拍摄装置对产品待检测面进行拍照时，环绕倾斜打光的条形光源和垂直打光的同轴光源能使产品待检测面处于高亮的状态，从而避免外界光线强度和朝向发生变化对产品检测造成影响，进而保障了视觉检测装置对外观的检测效率和检测质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例中组合式打光方法的流程图；

图2为实施例中S1子步骤的流程图；

图3为实施例中视觉检测装置的结构示意图之一；

图4为实施例中视觉检测装置的结构示意图之二；

图5为实施例中视觉检测装置的结构示意图之三；

图6为实施例中视觉检测装置的结构示意图之四；

图7为图6中A处结构放大示意图；

图8为同轴光源打光光路示意图。

附图中，100-电芯；

1-视觉检测单元；

11-拍摄组件，12-打光组件，13-支架；

111-拍摄部件，112-第一调节部件；

121-同轴光源，122-条形光源，123-第二调节部件；

1121-第一调节座，1122-第一调节件；

1211-分光镜。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例一

参照图3和图4，图3为实施例中视觉检测装置的结构示意图之一；图4为实施例中视觉检测装置的结构示意图之二。本实施例中的一种视觉检测装置，包括：电芯100；两个视觉检测单元1，两个视觉检测单元1分别设于电芯100相对的两侧；

其中，每一视觉检测单元1包括拍摄组件11及打光组件12，拍摄组件11位于打光组件12远离电芯100的一侧，打光组件12包括同轴光源121及多个条形光源122，拍摄组件11的拍摄端正对电芯100的待检测面，同轴光源121与电芯100的待检测面同轴线设置，使得在对电芯100进行检测时，能通过同轴光有效消除图像的重影，并能够凸显凹痕、划伤等表面不平整的缺陷特征，多个条形光源122围绕轴线设置，并分别面向电芯100的待检测面进行打光，条形组合光是由多根条形光源122组合而成，每根条形光源122都可实现调节不同的亮度及不同的角度，实现不同的效果，具有通用性好、适应性强的特点，且由高亮度、高均匀性的可调角度的条形组合光和高均匀性同轴光源121组成组合式打光系统，该打光系统可对相应的外观缺陷在特定状态下呈现不同的效果，以便被视觉系统捕捉出来，从而进一步加强对电芯100的检测效果，进而增强对电芯100拍摄检测效果，并避免在打光过程中出现阴影，影响检测效果的情况发生。

参照图8，图8为同轴光源打光光路示意图。同轴光源121设置有分光镜1211，分光镜1211相对于同轴光源121的拍摄方向倾斜设置，且分光镜1211对同轴光源121发出的光反射，且反射光与拍摄组件11镜面和电芯100待检测面垂直，可以有效消除图像的重影。能够凸显凹痕、划伤等表面不平整的缺陷特征。

优选的，分光镜1211的倾斜角度为四十五度；同轴光源121发出的水平光经过四十五度分光镜1211后，反射光与拍摄部件111和电芯100在同一轴线上。

参照图3和图7，图7为图6中A处结构放大示意图。拍摄组件11包括拍摄部件111以及第一调节部件112，拍摄部件111对电芯100一面拍摄，拍摄部件111为搞分辨率工业相机，且搭配有相适配的工业镜头；第一调节部件112与拍摄部件111连接，且第一调节部件112对拍摄部件111与电芯100之间的距离调节，使得在对电芯100进行拍摄检测时，能通过第一调节部件112调节拍摄部件111与电芯100之间的距离，且能以这种方式对拍摄部件111的焦距，从而使第一调节部件112拍摄更为清晰。

复参照图3-图7，第一调节部件112包括第一调节座1121和第一调节件1122，拍摄部件111设置于第一调节座1121上，第一调节件1122设置于第一调节座1121的一端，且第一调节件1122对拍摄部件111沿着第一调节座1121调节，使得在对拍摄部件111进行调节时，能通过第一调节件1122驱动拍摄部件111移动，从而使拍摄部件111相对于电芯100和打光组件12发生移动，进而对其拍摄效果进行调节。

优选的，第一调节件1122为螺杆，且以正转或反转的方式对拍摄部件111进行调节，使得能够通过手动便能对拍摄部件111进行调节，且能通过加设电动机驱动第一调节件1122转动的方式来达到电动控制的效果，并能将对应不同电芯100的最佳检测距离进行储存，从而在更换电芯100种类时，能直接将拍摄部件111自动移动至固定位置，从而进一步保障了拍摄部件111的调节效率。

复参照图3和图4，打光组件12还包括第二调节部件123，第二调节部件123与同轴光源121连接，且第二调节部件123对同轴光源121与电芯100之间的距离调节，使得在通过同轴光源121对电芯100进行打光时，能通过第二调节部件123调节同轴光源121与电芯100之间的距离，从而调节同轴光源121对电芯100的打光强度，并使打光强度保障为较为适宜的强度，避免由于光线太强或太弱以及由于外界环境光线强度对检测效果造成影响的情况发生。

优选的，第一调节部件112和第二调节部件123的调节方向均垂直于电芯100的待检测面，通过限定第一调节部件112和第二调节部件123的调节方向，使得在对拍摄部件111和同轴光源121进行调节时，仅会使拍摄部件111的焦距和同轴光源121的打光发生变动，不会对电芯100的拍摄位置造成影响，从而保障了在对电芯100进行检测时，无论拍摄部件111和同轴光源121如何调节，电芯100仅需移动至固定位置便能进行检测。

复参照图3和图4，一个拍摄组件11和一个打光组件12为一组检测装置对电芯100一面进行检测，使得拍摄组件11和打光组件12成组设置对电芯100进行检测，并且随意两个拍摄组件11或打光组件12便能组成一组完成检测，从而保障了在拍摄组件11或打光组件12发生损坏后，能通过更换拍摄组件11或打光组件12便能完成对检测装置的维修，进一步保障了检测效率。

复参照图3和图4，条形光源122的打光角度在零度至一百八十度范围内调节，使得能通过转动条形光源122来对条形光源122的打光部位进行调节，从而调整光线聚集部位，从而避免由于光线太强或太弱，影响拍摄效果的情况发生，以进一步增强组合式打光系统对电芯100的打光效果。

视觉检测单元1还包括支架13，拍摄组件11和打光组件12设置于支架13上，且对拍摄组件11和打光组件12进行支撑，并方便拍摄组件11和打光组件12进行调节。

参照图5和图6，图5为实施例中视觉检测装置的结构示意图之三；图6为实施例二中视觉检测装置的结构示意图之四。单个视觉检测单元1设置于电芯100的一侧，且对电芯100的一个面进行检测，使得在仅需对电芯100一个面进行检测时，能仅控制一个视觉检测单元1工作，对待检测面进行检测，减少了能源消耗。

复参照图3-图8，对电芯100进行检测时，先将电芯100放置在检测装置的检测位置上，再通过打光组件12的组合式打光对电芯100的待检测面进行打光，并通过拍摄部件111对处于打光状态的电芯100进行拍摄检测，在完成后，转动电芯100，重复上述步骤对未检测面进行检测，从而完成电芯100检测。

实施例二

参照图1，图1为实施例中组合式打光方法的流程图。本实施例中的组合式打光方法是基于实施例中一的视觉检测单元1实现，其具体包括以下步骤：

S1，同轴光源121和多个条形光源122同时亮，对产品待检测面同步打光；

S2，拍摄组件11延迟T2+T3后对产品待检测面拍照；其中T2为在同轴光源121和多个条形光源122同时点亮后，拍摄组件11接收到触发拍照指令的时间，T3为拍摄组件11接到触发指令后预设的延迟拍照时间。

通过同轴光源121和条形光源122配合对产品打光，使得在对产品进行打光时，能保障将产品的待检测面完全照亮，进而使待检测面的亮度能达到统一，从而保障拍摄组件11对产品拍照时的照片质量，提高视觉检测装置的检测效率。

同轴光源121和多个条形光源122同时亮，对产品待检测面同步打光之前还包括：

根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个条形光源122面向产品待拍摄面的角度。

可以理解的是，不同种类型产品待检测面的面积和尺寸不同，为了保障条形光源122对产品进行打光时，亮度均匀，且能将产品待检测面完全覆盖，从而在对产品进行检测时，优选对条形光源122进行角度调节，以保障打光组件12对产品打光时能全覆盖，从而提高了组合式打光方法对任意产品待检测面的打光质量，进而提高了组合式打光方法的适用性。

根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个条形光源122面向产品待拍摄面的角度，包括以下子步骤：

根据产品待拍摄面的大小及形状，计算出多个条形光源122面向产品待拍摄的角度；

每一条形光源122沿安装架上的调节槽旋转，以调整至计算的面向角度；其中，每一条形光源面向产品的角度调整范围在零至九十度之间；

对角度调整完成后的条形光源进行固定。

可以理解的是，通过设置角度可调节的条形光源122，使得条形光源122打光方向能在垂直于产品待检测面到平行于产品待检测面的区间内进行调节，从而保障能根据需求对条形光源122的打光部位等进行调节，提高组合式打光方法的打光效率以及打光质量，进而提高检测质量。

参照图2，图2为实施例中S1子步骤的流程图，在步骤S1中，同轴光源121和多个条形光源122同时点亮，对产品待检测面同步打光，包括以下子步骤：

S11，同轴光源121横向打光，同轴光源121的打光方向垂直于拍摄组件11的拍摄方向；

S12，分光镜1211对横向光转向，获得同轴光；

S13，同轴光垂直于产品检测面进行打光，在分光镜1211对同轴光转向的作用下，使得能将从侧面打光的横向光向产品待检测面进行转向，进而能将产品待检测面大面积照亮。

优选的，分光镜1211的倾斜角度为四十五度，使得分光镜1211能将照射在其上的横向光进行折射和反射，并使部分横向光朝产品待检测面反射，而另一部分同轴光朝拍摄组件11方向折射，从而使横向光转化为与拍摄组件11拍摄方向相同方向的同轴光，从而保障对产品的打光效率，且能使打光更加均匀。

同轴光源121和多个条形光源122同时点亮，对产品待检测面同步打光，还包括以下子步骤：

条形光源122和同轴光源121以增亮频闪的方式进行打光，以增亮频闪的方法打光，可瞬间将光源的亮度提高数倍，以有效地缩短相机曝光时间，从而提高拍摄组件11性能，进而加强对电芯100的检测效果以及检测效率。

控制器延时T1再将控制器的输出端连接的光源点亮，T1为控制器收到外部触发信号后延时的时间，T1小于等于50us；控制器输出端连接的光源点亮时间为控制器面板设置的时间T5,T5小于等于999us，然后拍摄组件11延迟T2+T3后对产品待检测面拍照，T2小于等于50us，T3小于等于50us；此时拍出的照片亮度为最亮，当拍摄组件11拍照完毕，光源点亮时间T5完成后，光源熄灭，一个工作周期完成。

两次触发的时间间隔不能小于1.42ms，从而能在较短时间内能将产品待检测面的亮度提升至最高，再对产品进行拍照，从而保障拍摄组件11所拍摄的图片亮度统一，进一步保障了检测效率。

同轴光源121和多个条形光源122同时亮，对产品待检测面打光还包括以下子步骤：

条形光源122和同轴光源121发出的光为波长为450nm的蓝色条形光，更有利于凸显缺陷等特点。

条形光源122的数量至少为三个，且首尾相连，使得条形光源122能组成环形，并对产品待检测面进行打光，保障产品待检测面四周均有条形光进行照亮，避免了存在打光死角的情况发生，且能根据需求适当增加条形光源122，进一步避免存在打光死角影响检测质量的情况发生。

实施例三

一种铝壳电芯的检测方法，包括：

将电芯100放置在检测工位，并使电芯100待检测面与拍摄组件11检测方向垂直；

打光组件12根据上述组合式打光方法对电芯100待检测面进行打光；

拍摄组件11对电芯100待检测面进行拍摄，并上传至计算机进行图片对比，检测电芯100质量。

综上：通过条形光源和同轴光源配合对产品检测面进行打光，使得在通过拍摄装置对产品待检测面进行拍照时，环绕倾斜打光的条形光源和垂直打光的同轴光源能使产品待检测面处于高亮的状态，从而避免外界光线强度和朝向发生变化对产品检测造成影响，进而保障了视觉检测装置对外观的检测效率和检测质量。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式打光方法，其特征在于，包括打光组件(12)，所述打光组件(12)包括同轴光源(121)及围绕同轴光源(121)的多个条形光源(122)；其还包括以下步骤：

所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮，对产品待检测面同步打光；

拍摄组件(11)延迟T2+T3后对产品待检测面拍照；其中T2为在所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮后，所述拍摄组件(11)接收到触发拍照指令的时间，所述T3为所述拍摄组件(11)接到触发指令后预设的延迟拍照时间。

2.根据权利要求1所述的组合式打光方法，其特征在于，所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮，对产品待检测面同步打光之前还包括：

根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个所述条形光源(122)面向所述产品待拍摄面的角度。

3.根据权利要求2所述的组合式打光方法，其特征在于，根据产品待拍摄面的大小及形状调整多个所述条形光源(122)面向所述产品待拍摄面的角度，包括以下子步骤：

根据产品待拍摄面的大小及形状，计算出多个所述条形光源面向所述产品待拍摄的角度；

每一所述条形光源(122)沿安装架上的调节槽旋转，以调整至计算的面向角度；其中，每一所述条形光源面向产品的角度调整范围在零至九十度之间；

对角度调整完成后的条形光源进行固定。

4.根据权利要求1所述的组合式打光方法，其特征在于，所述同轴光源(121)的一侧设置有位于检测装置和产品之间的分光镜(1211)。

5.根据权利要求4所述的组合式打光方法，其特征在于，所述分光镜(1211)相对于拍摄组件(11)拍摄方向呈四十五度倾斜。

6.根据权利要求5所述的组合式打光方法，其特征在于，所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮，对产品待检测面同步打光，包括以下子步骤：

同轴光源(121)横向打光；

分光镜(1211)对横向光转向，获得同轴光；

同轴光垂直于产品检测面进行打光。

7.根据权利要求1所述的组合式打光方法，其特征在于，所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮，对产品待检测面同步打光，还包括以下子步骤：

条形光源(122)和同轴光源(121)以增亮频闪的方式进行打光。

8.根据权利要求1所述的组合式打光方法，其特征在于，所述同轴光源(121)和多个所述条形光源(122)同时点亮，对产品待检测面同步打光，还包括以下子步骤：

条形光源(122)和同轴光源(121)发出的光为波长为450nm的蓝色条形光。

9.根据权利要求1所述的组合式打光方法，其特征在于，条形光源(122)的数量至少为三个，且首尾相连。

10.一种铝壳电芯的检测方法，其特征在于，包括：

将电芯(100)放置在检测工位，并使电芯(100)待检测面与拍摄组件(11)检测方向垂直；

所述打光组件(12)根据权利要求1-9任一所述的组合式打光方法对电芯(100)待检测面进行打光；

所述拍摄组件(11)对电芯(100)待检测面进行拍摄，并上传至计算机进行图片对比，检测电芯(100)质量。

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