CN117890379B - 极耳超声波焊接检测系统及点检方法 - Google Patents
极耳超声波焊接检测系统及点检方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种极耳超声波焊接检测系统及点检方法,属于电池技术领域。该检测系统包括标定块、第一相机、第二相机、第一条形光源、第二条形光源和上位机。第一菲林片和第二菲林片分别贴设于标定块的第一极耳仿形体和第二极耳仿形体的表面。第一相机和第二相机分别用于采集第一菲林片和第二菲林片的检测图像。第一条形光源和第二条形光源均被配置用于同时照射第一极耳仿形体和第二极耳仿形体。上位机被配置为根据检测图像确定硬件点检结果,还被配置为根据预设极耳状态图像确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。该检测系统可以解决无法判断检测系统自身的可靠性的问题,在一定程度上有利于及时发现异常状态,避免缺陷产品流出。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种极耳超声波焊接检测系统及点检方法。
背景技术
电池生产过程中可能会存在一定缺陷,需要通过各种检测手段将缺陷检出以提升电池良品率。针对电池极耳的超声波焊接这一工序,在相关技术中通常采用极耳超声波焊接检测系统对电池极耳的焊接质量进行检测,从而防止有缺陷的产品流出。当该检测系统的可靠性降低时,可能出现大量缺陷产品流出的不利后果。因此,极耳超声波焊接系统需要具备判断其检测结果是否可靠的能力。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提供一种极耳超声波焊接检测系统及点检方法,该检测系统可以对该系统自身的可靠性进行点检,从而避免该系统在可靠性低的状态下工作,导致大量缺陷产品流出。
本申请第一方面的实施例提供一种极耳超声波焊接检测系统,该极耳超声波焊接检测系统包括标定块、第一相机、第二相机、第一条形光源、第二条形光源和上位机。
标定块包括第一电池仿形体、第二电池仿形体、第一极耳仿形体、第二极耳仿形体、第一菲林片和第二菲林片,第一电池仿形体通过第一极耳仿形体和第二极耳仿形体与第二电池仿形体连接,第一菲林片贴设于第一极耳仿形体的表面,第二菲林片贴设于第二极耳仿形体的表面。
第一相机和第二相机沿第一方向排布并分别位于第一极耳仿形体和第二极耳仿形体的正上方;第一相机用于采集第一菲林片的检测图像,第二相机用于采集第二菲林片的检测图像。
第一条形光源和第二条形光源分别位于第一相机和第二相机沿第二方向的两侧,第二方向和第一方向垂直,并且第一条形光源和第二条形光源均被配置用于同时照射第一极耳仿形体和第二极耳仿形体。
上位机被配置为根据第一相机和第二相机采集的检测图像确定第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源的硬件点检结果;上位机还被配置为根据预设极耳状态图像确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。
本申请实施例的技术方案中,通过为极耳超声波焊接检测系统配置标定块以及使上位机具备确定硬件点检结果和软件点检结果的能力,可以对该检测系统的自身可靠性进行点检,有利于及时发现极耳超声波焊接检测系统的异常状态,从而避免该极耳超声波焊接检测系统在可靠性低的状态下工作导致大量缺陷产品流出。进一步地,由于上位机被配置为可以在硬件层面和软件层面分别进行点检,并分别确定硬件点检结果和软件点检结果,可以针对性地对该系统的硬件或软件进行调试,有利于缩短该检测系统的调试时间,进而在一定程度上提高极耳超声波焊接这一工序的整体效率。
在一些实施例中,第一极耳仿形体和第二极耳仿形体分别面向第一相机和第二相机的表面分别设有凹槽,凹槽用于容纳第一菲林片和第二菲林片,使得第一菲林片和第二菲林片的上表面分别和第一极耳仿形体和第二极耳仿形体的表面平齐。由此,在分别贴设第一菲林片和第二菲林片后,第一极耳仿形体和第二极耳仿形体可以模拟实际平整的极耳表面,另外也可以在一定程度上减小由于菲林片表面和真实极耳高度不同导致的误差,从而在一定程度上有利于保证硬件点检结果和实际的极耳焊接检测时一致。
在一些实施例中,第一菲林片和第二菲林片均包括多个矩形区域,每个矩形区域包括圆形色块和包围圆形色块的异形色块,多个圆形色块的半径互不相同,多个异形色块的灰度值互不相同。多个圆形色块的半径用于对极耳超声波焊接检测系统的尺寸识别的可靠性进行点检,多个异形色块的灰度值用于对极耳超声波焊接检测系统的灰度值识别的可靠性进行点检。由此,由于至少存在两个灰度值不同的异形色块和两个半径不同的圆形色块,这样不仅可以提供不同灰度值和半径供极耳超声波焊接检测系统检测和识别,降低单个检测目标容易发生误检的风险,起到防呆检验的作用,还可以通过识别检测图像中不同灰度值的差值并与菲林片上对应的灰度值的差值进行比对,或者识别检测图像中不同的半径的差值并与菲林片上对应的半径的差值进行比对,可以从不同的角度对极耳超声波焊接检测系统的检测能力和检测精度进行检验,从而提高极耳超声波焊接检测系统硬件点检结果的可靠性。
在一些实施例中,沿依次经过每个矩形区域的第一预设路径,异形色块的灰度值逐渐增大或逐渐减小;多个圆形色块中最小的半径大于或等于第一相机和第二相机的最小检测尺寸,且沿依次经过每个矩形区域的第二预设路径,圆形色块的半径以最小检测尺寸的整数倍递增或整数倍递减。由此,通过以上两个预设路径,异形色块的灰度值和圆形色块的半径均沿着该路径递增或者递减,从而极耳超声波焊接检测系统在点检时可以通过比对得到的灰度值和半径是否满足预设的变化规律,在一定程度上可以减少比对时的计算量,从而在一定程度上提高了点检的效率。
在一些实施例中,上位机被配置为根据检测图像确定点检判定参数,以及根据点检判定参数确定硬件点检结果。其中,点检判定参数包括检测图像中异形色块的灰度值的检测值和圆形色块的半径的检测值。由此,上位机具备识别菲林片的检测图像中灰度值检测值和半径检测值这两类点检判定参数的能力,在多个矩形区域内均建立起预设值和检测值的对应关系,从而可以对极耳超声波焊接检测系统的灰度值识别和尺寸识别的可靠性进行点检。
在一些实施例中,上位机还被配置为根据预设极耳状态图像确定极耳缺陷检测结果,以及根据极耳缺陷检测结果和预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果确定软件点检结果。由此,通过对具有预设缺陷的极耳状态图像进行识别,可以根据极耳缺陷检测结果和预设缺陷结果确定上位机的软件点检结果。
在一些实施例中,上位机还被配置为将硬件点检结果发送给制造执行系统,并响应于硬件点检结果为通过,驱动夹爪将标定块移除。由此,将硬件点检结果发送给制造执行系统,制造执行系统获取到该极耳超声波焊接检测系统的硬件点检结果,从而操作人员可以在制造执行系统中实时获取该极耳超声波焊接检测系统的可靠性状态。进一步地,当硬件点检结果为通过时,驱动夹爪将标定块从极耳超声波焊接检测系统中移除,有利于提高点检流程的自动化程度,提高生产效率。
本申请第二方面的实施例提供一种极耳超声波焊接检测系统的点检方法,该点检方法在本申请第一方面提供的极耳超声波焊接检测系统中执行。该点检方法包括获取第一菲林片和第二菲林片的检测图像;根据检测图像确定点检判定参数;根据点检判定参数确定第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源的硬件点检结果;获取预设极耳状态图像,预设极耳状态图像包括至少一张极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像;根据预设极耳状态图像确定缺陷检测结果,以及根据缺陷检测结果确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。由此,通过为极耳超声波焊接检测系统配置标定块以及使上位机具备确定硬件点检结果和软件点检结果的能力,可以对该检测系统的自身可靠性进行点检,有利于及时发现极耳超声波焊接检测系统的异常状态,从而避免该极耳超声波焊接检测系统在可靠性低的状态下工作,导致大量缺陷产品流出。进一步地,由于上位机被配置为可以在硬件层面和软件层面分别进行点检并确定硬件点检结果和软件点检结果,可以针对性地对该设备的硬件或软件进行调试,有利于缩短该检测系统的调试时间,进而在一定程度上提高极耳超声波焊接这一工序的整体效率。
在一些实施例中,第一菲林片和第二菲林片均包括多个矩形区域,每个矩形区域包括圆形色块和包围圆形色块的异形色块,多个圆形色块的半径互不相同,多个异形色块的灰度值互不相同。并且其中,点检判定参数包括检测图像中异形色块的灰度值的检测值和圆形色块的半径的检测值。由此,由于至少存在两个灰度值不同的异形色块和两个半径不同的圆形色块,这样不仅可以提供不同灰度值和半径供极耳超声波焊接检测系统检测和识别,降低单个检测目标容易发生误检的风险,起到防呆检验的作用,还可以通过识别图像中不同灰度值的差值并与菲林片上对应的灰度值的差值进行比对,或者识别图像中不同的半径的差值并与菲林片上对应的半径的差值进行比对,可以从不同的角度对极耳超声波焊接检测系统的检测能力和检测精度进行检验,从而提高极耳超声波焊接检测系统硬件点检结果的可靠性。
在一些实施例中,根据点检判定参数确定第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源的硬件点检结果包括:将点检判定参数与对应的预设特征参数进行比较,其中,预设特征参数包括异形色块的灰度值和圆形色块的半径;响应于点检判定参数与对应的预设特征参数的差值超出预设范围,将硬件点检结果确定为不通过。由此,通过设置预设范围,并根据点检判定参数与对应的预设特征参数的差值是否超出预设范围可以实现对极耳超声波焊接检测系统的自动检验,并能较为准确地判定极耳超声波焊接检测系统的硬件点检结果,从而在一定程度上提高了点检的效率。
在一些实施例中,根据点检判定参数确定第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源的硬件点检结果还包括:响应于任意两个异形色块的灰度值的检测值之差与对应的预设特征参数中灰度值之差的偏差超出灰度阈值范围,将硬件点检结果确定为不通过。由此,通过设置灰度阈值范围,可以更为准确地判断极耳超声波焊接检测系统的灰度值识别能力是否正常。
在一些实施例中,根根据点检判定参数确定第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源的硬件点检结果还包括:响应于任意圆形色块的半径的检测值与对应的预设特征参数中半径的偏差超出尺寸阈值范围,将硬件点检结果确定为不通过。由此,通过设置尺寸阈值范围,可以更为准确地判断极耳超声波焊接检测系统的尺寸识别能力是否正常。
在一些实施例中,根据缺陷检测结果确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果包括:将缺陷检测结果和预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果进行比较,响应于缺陷检测结果与预设缺陷结果不一致,将上位机内的视觉检测软件的软件点检结果确定为不通过。由此,通过对具有预设缺陷的极耳状态图像进行识别,可以根据极耳缺陷检测结果和预设缺陷结果确定上位机的软件点检结果,进一步提高极耳超声波焊接检测系统点检的全面性和准确性。
在一些实施例中,响应于硬件点检结果为不通过,对第一相机、第二相机、第一条形光源和第二条形光源进行调整;和/或响应于软件点检结果为不通过,对极耳超声波焊接检测系统的上位机进行软件调试。由此,可以对极耳超声波焊接检测系统进行检修,有利于提高生产效率。
在一些实施例中,将硬件点检结果发送给制造执行系统;响应于硬件点检结果为通过,驱动夹爪将标定块移除。由此,将硬件点检结果发送给制造执行系统,制造执行系统获取到该极耳超声波焊接检测系统的可靠性状态,从而操作人员可以在制造执行系统中实时获取该极耳超声波焊接检测系统的硬件可靠性。进一步地,当硬件点检结果为通过时,驱动夹爪将标定块从极耳超声波焊接检测系统中移除,有利于提高点检流程的自动化程度,提高生产效率。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为本申请一些实施例的极耳超声波焊接检测系统的示意图;
图2为本申请一些实施例的标定块的示意图;
图3为本申请一些实施例的第一菲林片的示意图;
图4为本申请另一些实施例的第一菲林片的示意图;
图5为本申请一些实施例的极耳超声波焊接检测系统的点检方法的流程示意图。
附图标记说明:
极耳超声波焊接检测系统1;标定块2;第一电池仿形体21;第二电池仿形体22;第一极耳仿形体23;第二极耳仿形体24;凹槽25;第一相机31;第二相机32;第一条形光源41;第二条形光源42;上位机5;
第一菲林片101;第二菲林片102;
矩形区域10;第一矩形区域11;第二矩形区域12;第三矩形区域13;第四矩形区域14;
圆形色块120;第一圆形色块121;第二圆形色块122;第三圆形色块123;第四圆形色块124;
异形色块110;第一异形色块111;第二异形色块112;第三异形色块113;第四异形色块114;切除角130;
第一方向D1,第二方向D2,第一预设路径P1,第二预设路径P2。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
电池生产过程中可能会存在一定缺陷,需要通过各种检测手段将缺陷检出以提升电池良率。在相关技术中采用极耳超声波焊接检测系统对电池的生产过程中的质量进行检测,极耳超声波焊接检测系统在初始安装时就需要对进行标定,以使极耳超声波焊接检测系统的检测准确程度能够满足检测要求。在一些情形中,随着生产情况变化或者设备变更后,极耳超声波焊接检测系统的可靠性可能会发生变化,为防止极耳超声波焊接检测系统失效从而导致不良产品流出,需要对极耳超声波焊接检测系统的可靠性进行点检。在一些实施例中,在超声波极耳焊接这一工序中,使用极耳超声波焊接检测系统对极耳区域的缺陷进行检测,但缺少涉及对极耳超声波焊接检测系统自身可靠性进行点检。
为此,本申请的实施例提供了一种可对自身可靠性进行点检的极耳超声波焊接检测系统。该系统包括标定块、第一相机、第二相机、第一条形光源、第二条形光源和上位机。标定块包括第一电池仿形体、第二电池仿形体、第一极耳仿形体、第二极耳仿形体、第一菲林片和第二菲林片,第一电池仿形体通过第一极耳仿形体和第二极耳仿形体与第二电池仿形体连接,第一菲林片贴设于第一极耳仿形体的表面,第二菲林片贴设于第二极耳仿形体的表面。上位机通过第一相机和第二相机分别获取的第一菲林片和第二菲林片的检测图像确定极耳超声波焊接检测系统的硬件点检结果,并且通过根据预设极耳状态图像确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。
在对该极耳超声波焊接检测系统进行点检时,通过获取并比对检测图像中各矩形区域的异形色块的灰度值的检测值可以对该系统灰度值识别能力进行检验,通过获取并比对检测图像中各矩形区域的圆形色块的半径的检测值可以对该系统尺寸识别能力进行检验,从而可以基于比对结果确定极耳超声波焊接检测系统的硬件点检结果。同时,通过对具有设定缺陷的预设图像进行检测得到该预设图像的检测结果,从而确定上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。
图1为本申请一些实施例的极耳超声波焊接检测系统1的示意图。
如图1所示,该极耳超声波焊接检测系统1包括标定块2、第一相机31、第二相机32、第一条形光源41、第二条形光源42和上位机5。
标定块2包括第一电池仿形体21、第二电池仿形体22、第一极耳仿形体23、第二极耳仿形体24、第一菲林片101和第二菲林片102。第一电池仿形体21通过第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24与第二电池仿形体22连接,第一菲林片101贴设于第一极耳仿形体23的表面,第二菲林片102贴设于第二极耳仿形体24的表面。
第一相机31和第二相机32,沿第一方向D1排布并分别位于第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24的正上方;第一相机31用于采集第一菲林片101的检测图像,第二相机32用于采集第二菲林片102的检测图像;
第一条形光源41和第二条形光源42,第一条形光源41和第二条形光源42分别位于第一相机31和第二相机32沿第二方向D2的两侧,第二方向D2和第一方向D1垂直,并且第一条形光源41和第二条形光源42均被配置用于同时照射第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24。
上位机5被配置为根据第一相机31和第二相机32采集的检测图像确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果。上位机5还被配置为根据预设极耳状态图像确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
如图1所示,标定块2的外形尺寸可以仿照需检测的配对电芯尺寸设计。具体地,仿照电芯配对完成极耳焊接后的结构,标定块2包括第一电池仿形体21、第二电池仿形体22、第一极耳仿形体23、第二极耳仿形体24。将第一菲林片101和第二菲林片102分别贴设于第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24的表面后,可以更好地模拟极耳超声波焊接检测系统1实际检测的对象,使得点检时获取的检测图像能够尽可能地与实际检测时的检测图像一致,从而提高点检结果的准确程度。
第一相机31和第二相机32是用于分别获取第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像的成像单元。第一相机31和第二相机32沿着第一方向D1间隔布置并分别位于第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24的正上方。在一些示例中,第一相机31和第二相机32可以是CCD相机,从而能够提供高清晰度的检测图像。
第一条形光源41和第二条形光源42的作用是同时向第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24提供光照从而便于第一相机31和第二相机32的成像。第一条形光源41和第二条形光源42在第二方向D2上分别位于第一相机31和第二相机32的两侧,并均沿着第一方向D1延伸。第一条形光源41和第二条形光源42两者相对,并以斜向下的方式相对地照射第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24。
上位机5至少可以与第一相机31和第二相机32信号连接并可以配置有视觉检测软件,该视觉检测软件用于对第一相机31和第二相机32采集的检测图像进行识别和处理,识别出检测图像中的缺陷部位和缺陷类型,降低不良电芯流出的风险。可以理解的是,当相机或光源的工作状态发生变化时,上位机5的接收到的检测图像可能会对应地发生变化,例如检测图像中的相关参数(如灰度值、像素尺寸等)发生变化,进而可能导致上位机5对检测图像的识别结果出现较大偏差,进而影响了极耳超声波焊接检测的可靠性。
上位机5还可以被配置为根据第一相机31和第二相机32采集的检测图像确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果。上位机5内可以安装有视觉检测软件,上位机5还被配置为根据预设极耳状态图像确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
由此,通过为极耳超声波焊接检测系统1配置标定块2以及使上位机5具备确定硬件点检结果和软件点检结果的能力,可以对该检测系统的自身可靠性进行点检,有利于及时发现极耳超声波焊接检测系统1的异常状态,从而避免该极耳超声波焊接检测系统1在可靠性低的状态下工作导致大量缺陷产品流出。进一步地,由于上位机5被配置为可以在硬件层面和软件层面分别进行点检,并分别确定硬件点检结果和软件点检结果,可以针对性地对该系统的硬件或软件进行调试,有利于缩短该检测系统的调试时间,进而在一定程度上提高极耳超声波焊接这一工序的整体效率。
图2为本申请一些实施例的标定块2的示意图。
如图1和图2所示,第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24分别面向第一相机31和第二相机32的表面分别设有凹槽25,凹槽25用于容纳第一菲林片101和第二菲林片102,使得第一菲林片101和第二菲林片102的上表面分别和第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24的表面平齐。
凹槽25是由第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24自表面内凹形成,凹槽25的凹陷深度可以与第一菲林片101和第二菲林片102的厚度相同,凹槽25投影尺寸可以等于第一菲林片101和第二菲林片102的投影尺寸。
由此,在分别贴设第一菲林片101和第二菲林片102后,第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24可以模拟实际平整的极耳表面,另外也可以在一定程度上减小由于菲林片表面和真实极耳高度不同导致的误差,从而在一定程度上有利于保证硬件点检结果和实际的极耳焊接检测时一致。
图3为本申请一些实施例的第一菲林片101的示意图。
如图3所示,第一菲林片101包括多个矩形区域10,每个矩形区域10包括圆形色块120和包围圆形色块120的异形色块110,多个圆形色块120的半径互不相同,多个异形色块110的灰度值互不相同。
如图3所示,第一菲林片101可以包括四个矩形区域10,分别是第一矩形区域11、第二矩形区域12、第三矩形区域13和第四矩形区域14,每个矩形区域10可以均包括一个异形色块110和圆形色块120。在每个矩形区域10中,圆形色块120位于异形色块110的内部,并且圆形色块120的灰度值与异形色块110不同,以便于识别和区分。
在一些实施例中,第一菲林片101中的矩形区域10均为灰度图案,这样极耳超声波焊接检测系统1点检时获取的检测图像也是灰度图像,从而有利于对应区域的灰度值的确定。异形色块110和圆形色块120的灰度值的取值范围可以为0到255,其中白色为255,黑色为0。灰度值的检测可以通过硬件检测法或非硬件检测的方法实现。例如,可以通过安装传感器或其他设备来直接测量菲林片的目标区域,从而得到对应区域的灰度值。
本申请对于矩形区域10的数量不做具体限制。但可以理解地是,矩形区域10的数量越多,则意味着第一菲林片101的表面被离散成数量更多的检验区域,极耳超声波焊接检测系统能够比对的检验区域(具体的比对对象为异形色块110的灰度值和圆形色块120的半径)也越多,从而极耳超声波焊接检测系统1的点检结果具有更高的准确程度。在一些实施例中,在确定第一菲林片101的矩形区域10的数量时,可以根据点检的准确程度要求对其做出具体的设定,从而进一步地提高点检结果的准确程度。
在多个异形色块110中,至少两个异形色块110具有互不相同的灰度值,从而可以检验极耳超声波焊接检测系统1对不同灰度值的识别能力是否正常。在一些实施例中,多个异形色块110的灰度值均不同。如图3所示,第一菲林片101的四个矩形区域10中的每个异形色块110的灰度值均不同,其中,第一矩形区域11中的第一异形色块111的灰度值为220,第二矩形区域12中的第二异形色块112的灰度值为160,第三矩形区域13中的第三异形色块113的灰度值为100,第四矩形区域14中的第四异形色块114的灰度值为40。
在多个圆形色块120中,至少两个圆形色块120具有互不相同的半径,从而可以检验极耳超声波焊接检测系统1对不同长度的识别能力是否正常。在一些实施例中,多个圆形色块120的半径值均不同。如图3所示,第一菲林片101的四个矩形区域10中的每个圆形色块120的灰度值不同,其中,第一矩形区域11中的第一圆形色块121的半径为2.0毫米(mm),第二矩形区域12中的第二圆形色块122的半径为1.5毫米(mm),第三矩形区域13中的第三圆形色块123的半径为1.0毫米(mm),第四矩形区域14中的第四圆形色块124的半径为0.5毫米(mm)。
需要说明的是,第二菲林片102可以和第一菲林片101的设置方法一致,从而在本申请中不对第二菲林片102的设置方法进行赘述。
由此,由于至少存在两个灰度值不同的异形色块110和两个半径不同的圆形色块120,这样不仅可以提供不同灰度值和半径供极耳超声波焊接检测系统1检测和识别,降低单个检测目标容易发生误检的风险,起到防呆检验的作用,还可以通过识别检测图像中不同灰度值的差值并与菲林片上对应的灰度值的差值进行比对,或者识别检测图像中不同的半径的差值并与菲林片上对应的半径的差值进行比对,可以从不同的角度对极耳超声波焊接检测系统1的检测能力和检测精度进行检验,从而提高极耳超声波焊接检测系统1硬件点检结果的可靠性。
图4为本申请另一些实施例的第一菲林片101的示意图。
如图4所示,沿依次经过每个矩形区域10的第一预设路径P1,异形色块110的灰度值逐渐增大;多个圆形色块120中最小的半径大于或等于第一相机31和第二相机32的最小检测尺寸,且沿依次经过每个矩形区域10的第二预设路径P2,圆形色块120的半径以最小检测尺寸的整数倍递减。
第一预设路径P1可以是预先设定的、依次经过每个矩形区域10的任意路径,沿第一预设路径P1,多个矩形区域10对应的多个异形色块110的灰度值进行有规律的变化,例如逐渐增大或逐渐减小。
参照图4,在一些实施例中,在第一菲林片101上可以限定第一预设路径P1,多个异形色块的灰度值沿着该路径逐渐增大或逐渐减小。由此,极耳超声波焊接检测系统1可以沿着第一预设路径P1依次获取每个矩形区域10中的异形色块110的灰度值,当极耳超声波焊接检测系统1沿着第一预设路径P1获取到的前后两个异形色块110的灰度值不符合预设的变化规律时,此时可以认为极耳超声波焊接检测系统1的可靠性不足,不需要继续对第一预设路径P1上后续的异形色块的灰度值进行检测或比对。这样在一定程度上可以减少极耳超声波焊接检测系统1点检时的计算量,从而在一定程度上提高了点检的效率。
在一些实施例中,多个异形色块110的灰度值沿着第一预设路径P1变化的方式可以是等差的,在等差变化的方式下,异形色块110的灰度值均布在给定的灰度值区间内,检测更为全面,在一定程度上避免了无法识别出极耳超声波焊接检测系统1在某些可能的灰度值区间内可靠性不足的问题,从而在一定程度上提高了可靠性检验的准确程度。
相似地,继续参照图4,在第一菲林片101上可以限定第二预设路径P2,多个圆形色块120的半径沿着该路径逐渐减小。由此,极耳超声波焊接检测系统1可以沿着第二预设路径P2依次获取每个矩形区域10中的圆形色块120的半径,当极耳超声波焊接检测系统1沿着第二预设路径P2获取到的前后两个圆形色块120的半径不符合预设的变化规律时,此时可以认为极耳超声波焊接检测系统1的可靠性不足,不需要继续对第二预设路径P2上后续的圆形色块120的半径进行检测或比对。这样在一定程度上可以减少极耳超声波焊接检测系统1点检时的计算量,从而在一定程度上提高了点检的效率。
可以理解的是,由于第一相机31和第二相机32的分辨率是有限的,如果第一菲林片101上的半径小于第一相机31和第二相机32的最小检测尺寸,则该半径无法准确地呈现在采集到的检测图像中,这样也不利于后续的图像识别。因此,可以参照极耳超声波焊接检测系统1中第一相机31和第二相机32的最小检测尺寸,将第一菲林片101上多个圆形色块120中的半径均设置为大于或等于该最小检测尺寸,从而确保得到的检测图像均可用于判断极耳超声波焊接检测系统1的尺寸识别能力是否满足可靠性要求。
由此,通过以上两个预设路径,异形色块110的灰度值和圆形色块120的半径均沿着该路径递增或者递减,从而极耳超声波焊接检测系统1在点检时可以通过比对得到的灰度值和半径是否满足预设的变化规律,在一定程度上可以减少比对时的计算量,从而在一定程度上提高了点检的效率。
根据本申请的一些实施例,上位机5还可以被配置为根据检测图像确定点检判定参数,以及根据点检判定参数确定硬件点检结果。其中,点检判定参数包括检测图像中异形色块110的灰度值的检测值和圆形色块120的半径的检测值。
在获取第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像后,并根据该检测图像可以将点检判定参数具体确定为多个异形色块110的灰度值的检测值和多个圆形色块120的半径的检测值,这样在多个矩形区域10内均建立起预设值和检测值的对应关系,并可在多个矩形区域10内进行极耳超声波焊接检测系统1的点检。
由此,上位机5具备识别菲林片的检测图像中灰度值检测值和半径检测值这两类点检判定参数的能力,在多个矩形区域10内均建立起预设值和检测值的对应关系,从而可以对极耳超声波焊接检测系统1的灰度值识别和尺寸识别的可靠性进行点检。
根据本申请的一些实施例,上位机5还可以被配置为根据预设极耳状态图像确定极耳缺陷检测结果,以及根据极耳缺陷检测结果和预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果确定软件点检结果。
预设极耳状态图像可以是提前存储至存储设备中的图像库中的图像,存储设备可以是上位机5的存储器,也可以是位于云端的存储器。预设极耳状态图像可以包括极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像,极耳具有设定缺陷的图像指的是图像中的电芯极耳具有特定的一种或多种缺陷类型,极耳无缺陷图像则是图像中的电芯极耳没有缺陷。每张预设极耳状态图像都已提前识别并将对应的预设结果储存。在一些实施例中,获取预设极耳状态图像可以是随机抽取图像库中的任意一张或多张预设图像,也可以是以遍历图像库中的每张预设图像的方式以进行后续的缺陷检测。
上位机5内配置有视觉检测软件,并通过该视觉检测软件对预设极耳状态图像进行检测,从而可以确定该图像的缺陷检测结果,并根据缺陷检测结果确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
由此,通过对具有预设缺陷的极耳状态图像进行识别,可以根据极耳缺陷检测结果和预设缺陷结果确定上位机5的软件点检结果。
根据本申请的一些实施例,上位机5还被配置为将硬件点检结果发送给制造执行系统(MES),并响应于硬件点检结果为通过,驱动夹爪将标定块2移除。
制造执行系统(MES)是一种位于上层计划管理系统与底层生产设备之间的、面向车间层的管理信息系统,可以提高工厂车间的生产效率和效益。该系统通过实时收集和分析生产数据,实现优化生产流程、降低生产成本、提高产品质量。制造执行系统(MES)的主要功能可以包括生产调度、质量管理、设备管理和物料管理等。
在一些实施例中,将极耳超声波焊接检测系统1与制造执行系统(MES)电连接,极耳超声波焊接检测系统1可以与制造执行系统(MES)实时通信。当极耳超声波焊接检测系统1的硬件点检完成后,上位机5将硬件点检结果发送至制造执行系统(MES),操作人员可在制造执行系统(MES)中了解该系统的可靠性状态。在硬件点检结果为通过的状态下,可以驱动夹爪将标定块2移除,从而可以将超声波焊接完毕的电芯产品布置在第一相机31和第二相机32的下方以供检测。前述夹爪可以是自动上下料设备的机械手,可以响应于制造执行系统(MES)的指令将标定块2移除出极耳超声波焊接检测系统1。
由此,将硬件点检结果发送给制造执行系统,制造执行系统获取到该极耳超声波焊接检测系统1的硬件点检结果,从而操作人员可以在制造执行系统中实时获取该极耳超声波焊接检测系统1的可靠性状态。进一步地,当硬件点检结果为通过时,驱动夹爪将标定块从极耳超声波焊接检测系统1中移除,有利于提高点检流程的自动化程度,提高生产效率。
图5为本申请一些实施例的极耳超声波焊接检测系统的点检方法400的流程示意图。
如图5所示,本申请第二方面的实施例提供一种极耳超声波焊接检测系统的点检方法400,包括:
步骤410:获取第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像。
步骤420:根据检测图像确定点检判定参数;
步骤430:根据点检判定参数确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果;
步骤440:获取预设极耳状态图像,预设极耳状态图像包括至少一张极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像。
步骤450:根据预设极耳状态图像确定缺陷检测结果。
步骤460:根据缺陷检测结果确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
在步骤410中,将标定块2布置在第一相机31和第二相机32的下方,并使得第一菲林片101和第二菲林片102分别与第一相机31和第二相机32对正,随后通过第一相机31和第二相机32分别获取第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像。获取图像时的拍摄环境和参数可以与实际检测时的环境和参数一致,从而增加点检的准确程度。
在步骤420中,将获取的检测图像提供至上位机5,上位机5可以预设相应的图像识别软件或程序,由上位机5对检测图像进行识别,确定点检判定参数。点检判定参数可以包括矩形区域对应的异形色块110的灰度值,点检判定参数还可以包括矩形区域对应的圆形色块120的半径。
在步骤430中,对于第一菲林片101和第二菲林片102,可以将其预设的各个矩形区域所对应的异形色块110的灰度和圆形色块120的半径输入上位机5储存,具体可以根据实际使用的一菲林片101和第二菲林片102预先输入。将点检判定参数中的灰度值和与其对应的预设灰度值比较,将点检判定参数中的半径和与其对应的半径比较,可以确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果。
在步骤440中,预设极耳状态图像可以是提前存储至存储设备中的图像库中的图像,存储设备可以是上位机5的存储器,也可以是位于云端的存储器。预设极耳状态图像可以包括极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像,极耳具有设定缺陷的图像指的是图像中的电芯极耳具有特定的一种或多种缺陷类型,极耳无缺陷图像则是图像中的电芯极耳没有缺陷。每张预设极耳状态图像都已提前识别并将对应的预设结果储存。在一些实施例中,获取预设极耳状态图像可以是随机抽取图像库中的任意一张或多张预设图像,也可以是以遍历图像库中的每张预设图像的方式以进行后续的缺陷检测。
在步骤450至460中,上位机5内配置有视觉检测软件,并通过该视觉检测软件对预设极耳状态图像进行检测,从而可以确定该图像的缺陷检测结果,并根据缺陷检测结果确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
由此,通过为极耳超声波焊接检测系统1配置标定块以及使上位机5具备确定硬件点检结果和软件点检结果的能力,可以对该检测系统的自身可靠性进行点检,有利于及时发现极耳超声波焊接检测系统1的异常状态,从而避免该极耳超声波焊接检测系统1在可靠性低的状态下工作,导致大量缺陷产品流出。进一步地,由于上位机5被配置为可以在硬件层面和软件层面分别进行点检并确定硬件点检结果和软件点检结果,可以针对性地对该设备的硬件或软件进行调试,有利于缩短该检测系统的调试时间,进而在一定程度上提高极耳超声波焊接这一工序的整体效率。
根据本申请的一些实施例,第一菲林片101和第二菲林片102均包括多个矩形区域10,每个矩形区域10包括圆形色块120和包围圆形色块120的异形色块110,多个圆形色块120的半径互不相同,多个异形色块110的灰度值互不相同。并且其中,点检判定参数包括检测图像中异形色块110的灰度值的检测值和圆形色块120的半径的检测值。
如图3所示,第一菲林片101可以包括四个矩形区域10,分别是第一矩形区域11、第二矩形区域12、第三矩形区域13和第四矩形区域14,每个矩形区域10可以均包括一个异形色块110和圆形色块120。在每个矩形区域10中,圆形色块120位于异形色块110的内部,并且圆形色块120的灰度值与异形色块110不同,以便于识别和区分。
通过获取如上所述的第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像,并根据该检测图像可以将点检判定参数具体确定为异形色块110的灰度值的检测值和圆形色块120的半径的检测值,这样在多个矩形区域10内均建立起预设值和检测值的对应关系,并可在多个矩形区域10内进行极耳超声波焊接检测系统1的点检。
由此,由于至少存在两个灰度值不同的异形色块110和两个半径不同的圆形色块120,这样不仅可以提供不同灰度值和半径供极耳超声波焊接检测系统1检测和识别,降低单个检测目标容易发生误检的风险,起到防呆检验的作用,还可以通过识别图像中不同灰度值的差值并与菲林片上对应的灰度值的差值进行比对,或者识别图像中不同的半径的差值并与菲林片上对应的半径的差值进行比对,可以从不同的角度对极耳超声波焊接检测系统的检测能力和检测精度进行检验,从而提高极耳超声波焊接检测系统硬件点检结果的可靠性。
根据本申请的一些实施例,根据点检判定参数确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果包括:
将点检判定参数与对应的预设特征参数进行比较,其中,预设特征参数包括异形色块110的灰度值和圆形色块120的半径;
响应于点检判定参数与对应的预设特征参数的差值超出预设范围,将硬件点检结果确定为不通过。
预设范围可以包括灰度阈值范围和长度阈值范围,灰度阈值范围和长度阈值范围均是根据极耳超声波焊接检测系统的识别能力以及检测目标的缺陷类型确定的、用于衡量极耳超声波焊接检测系统的灰度值识别和尺寸识别的可靠性的阈值范围。
在获取第一菲林片101和第二菲林片102的图像后,可以从极耳超声波焊接检测系统1对于灰度值识别的准确程度判断其可靠性,也可以从极耳超声波焊接检测系统1对于尺寸识别的准确程度判断其可靠性。
例如在一些实施例中,可以将预设特征参数中任一矩形区域10的异形色块110的图像灰度值与点检判定参数中对应的异形色块110的灰度值进行比较,计算二者的差值△T1是否超出预设灰度阈值范围。例如,灰度阈值范围可以取-5至5之间,若计算的差值△T1满足-5≤△T1≤5,则判定极耳超声波焊接检测系统1的灰度值的识别能力满足要求,可靠性好,可以认为硬件点检结果为通过。反之,则判定极耳超声波焊接检测系统的灰度值识别能力不能满足要求,可靠性差,可以认为硬件点检结果为不通过。
由此,通过设置预设范围,并根据点检判定参数与对应的预设特征参数的差值是否超出预设范围可以实现对极耳超声波焊接检测系统1的自动检验,并能较为准确地判定极耳超声波焊接检测系统1的硬件点检结果,从而在一定程度上提高了点检的效率。
根据本申请的一些实施例,根据点检判定参数确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果还包括:
响应于任意两个异形色块110的灰度值的检测值之差与对应的预设特征参数中灰度值之差的偏差超出灰度阈值范围,将硬件点检结果确定为不通过。
在一些实施例中,还可以将预设特征参数中任意两个异形色块110的图像灰度值的差值与点检判定参数中对应的两个灰度值的差值进行比较,计算二者的差值△T2是否超出预设灰度阈值范围,即是否满足-5≤△T2≤5。若满足,则判定极耳超声波焊接检测系统1的灰度值的识别能力满足要求,可靠性好,可以认为硬件点检结果为通过。反之,则判定极耳超声波焊接检测系统1的灰度值识别能力不能满足要求,可靠性差,可以认为硬件点检结果为不通过。
由此,通过设置灰度阈值范围,可以更为准确地判断极耳超声波焊接检测系统1的灰度值识别能力是否正常。
根据本申请的一些实施例,根据点检判定参数确第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果还包括:
响应于任意圆形色块120的半径的检测值与对应的预设特征参数中半径的偏差超出尺寸阈值范围,将硬件点检结果确定为不通过。
在一些实施例中,尺寸阈值范围可以根据第一菲林片101或第二菲林片102中圆形色块120的尺寸公差来确定。例如,第一菲林片101中圆形色块120半径的公差为Ø,尺寸阈值范围可以取小于或等于Ø/10、Ø/5、Ø/3或Ø/2,具体可以根据相机的检测精度要求进行确定。可以将图像特征参数中任一圆形色块120的图像半径与预设特征参数中对应的半径值做差值计算,计算二者的差值△T3是否超出预设尺寸阈值范围,即是否满足|△T3|≤Ø/10。若满足,则判定极耳超声波焊接检测系统的尺寸的识别能力满足要求,可靠性好,可以认为硬件点检结果为通过。反之,则判定极耳超声波焊接检测系统的尺寸识别能力不能满足要求,可靠性差,可以认为硬件点检结果为不通过。
由此,通过设置尺寸阈值范围,可以更为准确地判断极耳超声波焊接检测系统的尺寸识别能力是否正常。
根据本申请的一些实施例,根据缺陷检测结果确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果包括:将缺陷检测结果和预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果进行比较,响应于缺陷检测结果与预设缺陷结果不一致,将上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果确定为不通过。
在一些实施例中,若预设极耳状态图像的缺陷检测结果与预设结果一致,则表明极耳超声波焊接检测系统1的视觉检测软件运行正常,极耳超声波焊接检测系统1的软件点检结果为通过。若不一致,则表明极耳超声波焊接检测系统1的视觉检测软件可能存在算法变异或算法失效,极耳超声波焊接检测系统1的软件点检结果为不通过,需要对极耳超声波焊接检测系统1进行调试,并在调试完成后重新进行点检,直至软件点检结果为通过。
由此,通过对具有预设缺陷的极耳状态图像进行识别,可以根据极耳缺陷检测结果和预设缺陷结果确定上位机5的软件点检结果,进一步提高极耳超声波焊接检测系统1点检的全面性和准确性。
根据本申请的一些实施例,响应于硬件点检结果为不通过,对第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42进行调整;和/或响应于软件点检结果为不通过,对极耳超声波焊接检测系统1的上位机5进行软件调试。
由此,可以对极耳超声波焊接检测系统1进行检修,有利于提高生产效率。
根据本申请的一些实施例,将硬件点检结果发送给制造执行系统;响应于硬件点检结果为通过,驱动夹爪将标定块2移除。
由此,将硬件点检结果发送给制造执行系统,制造执行系统获取到该极耳超声波焊接检测系统1的可靠性状态,从而操作人员可以在制造执行系统中实时获取该极耳超声波焊接检测系统1的硬件可靠性。进一步地,当硬件点检结果为通过时,驱动夹爪将标定块从极耳超声波焊接检测系统1中移除,有利于提高点检流程的自动化程度,提高生产效率。
下面通过一些具体实施例对本申请的技术方案做进一步说明。
如图1至图3所示,第一菲林片101可以包括四个矩形区域10,分别是第一矩形区域11、第二矩形区域12、第三矩形区域13和第四矩形区域14,每个矩形区域10包括一个异形色块110和圆形色块120,在每个矩形区域10中,圆形色块120位于异形色块110的内部,圆形色块120的灰度值与异形色块110不同。需要说明的是,第二菲林片102可以和第一菲林片101相同,因此在此处不对第二菲林片102进行赘述。
第一矩形区域11、第二矩形区域12、第三矩形区域13和第四矩形区域14按照2×2阵列布置,沿着该“Z”字形的第一路径,四个矩形区域中的异形色块110的灰度值依次为220、160、100、40。
四个矩形区域10中的圆形色块120为白色(灰度值为255)的圆形图案,沿着该“Z”字形的第二路径,四个矩形区域中的圆形色块120的半径依次为2.0mm、1.5mm、1.0mm、0.5mm。需要说明的是,该实施例仅示出了第一路径P1和第二路径P2相同的情况。在另外的事实例中,第一路径P1和第二路径P2也可以不同,在此不再赘述。
同时,为了区分第一菲林片101的正反方向,在第一菲林片101的其中一角设置了一处切除角130。
标定块2包括第一电池仿形体21、第二电池仿形体22、第一极耳仿形体23、第二极耳仿形体24、第一菲林片101和第二菲林片102。第一电池仿形体21通过第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24与第二电池仿形体22连接,第一菲林片101贴设于第一极耳仿形体23的表面,第二菲林片102贴设于第二极耳仿形体24的表面。
第一相机31和第二相机32,沿第一方向D1排布并分别位于第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24的正上方;第一相机31用于采集第一菲林片101的检测图像,第二相机32用于采集第二菲林片102的检测图像;
第一条形光源41和第二条形光源42,第一条形光源41和第二条形光源42分别位于第一相机31和第二相机32沿第二方向D2的两侧,第二方向D2和第一方向D1垂直,并且第一条形光源41和第二条形光源42均被配置用于同时照射第一极耳仿形体23和第二极耳仿形体24。
上位机5被配置为根据第一相机31和第二相机32采集的检测图像确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果;上位机5还被配置为根据预设极耳状态图像确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
如图4所示,极耳超声波焊接检测系统的点检方法400,包括:
步骤410:获取第一菲林片101和第二菲林片102的检测图像。
步骤420:根据检测图像确定点检判定参数;
步骤430:根据点检判定参数确定第一相机31、第二相机32、第一条形光源41和第二条形光源42的硬件点检结果;
在步骤430中,将点检判定参数与对应的预设特征参数进行比较,其中,预设特征参数包括异形色块110的灰度值和圆形色块120的半径;响应于点检判定参数与对应的预设特征参数的差值超出预设范围,将硬件点检结果确定为不通过。
以上所述的预设范围可以包括灰度阈值范围和长度阈值范围,灰度阈值范围和长度阈值范围均是根据极耳超声波焊接检测系统1的识别能力以及检测目标的缺陷类型确定的、用于衡量极耳超声波焊接检测系统1的灰度值识别和尺寸识别的可靠性的阈值范围。
对于灰度识别能力的检测,将预设特征参数中任意两个异形色块110的图像灰度值的差值与点检判定参数中对应的两个灰度值的差值进行比较,计算二者的差值△T2是否超出预设灰度阈值范围,即是否满足-5≤△T2≤5。若满足,则判定极耳超声波焊接检测系统的灰度值的识别能力满足要求。
对于尺寸识别能力的检测,尺寸阈值范围可以根据第一菲林片101或第二菲林片102中圆形色块120的尺寸公差来确定。在一些实施例中,第一菲林片101中圆形色块120半径的公差为Ø,尺寸阈值范围可以取小于或等于Ø/10,即可以将图像特征参数中任一圆形色块120的图像半径与预设特征参数中对应的半径值进行比较,并计算二者的差值△T3是否超出预设尺寸阈值范围,即是否满足|△T3|≤Ø/10。若满足,则判定极耳超声波焊接检测系统1的尺寸的识别能力满足要求。
当判定尺寸的识别能力满足要求且灰度值的识别能力满足要求时,可以认为硬件点检结果为通过。
步骤440:获取预设极耳状态图像,预设极耳状态图像包括至少一张极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像。
步骤450:根据预设极耳状态图像确定缺陷检测结果。
步骤460:根据缺陷检测结果确定上位机5内的视觉检测软件的软件点检结果。
在步骤460中,若预设极耳状态图像的缺陷检测结果与预设结果一致,则表明极耳超声波焊接检测系统1的视觉检测软件运行正常,极耳超声波焊接检测系统1的软件点检结果为通过。若不一致,则表明极耳超声波焊接检测系统1的视觉检测软件可能存在算法变异或算法失效,极耳超声波焊接检测系统1的软件点检结果为不通过,需要对极耳超声波焊接检测系统1进行调试,并在调试完成后重新进行点检,直至软件点检结果为通过。
由此,步骤410至430是对极耳超声波焊接检测系统1的硬件可靠性进行点检,步骤440至460是对极耳超声波焊接检测系统1的软件可靠性进行点检。通过上述步骤完成极耳超声波焊接检测系统1的点检后,可以确认极耳超声波焊接检测系统1的可靠性满足生产要求。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (14)
1.一种极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,包括:
标定块,包括第一电池仿形体、第二电池仿形体、第一极耳仿形体、第二极耳仿形体、第一菲林片和第二菲林片,所述第一电池仿形体通过所述第一极耳仿形体和所述第二极耳仿形体与所述第二电池仿形体连接,所述第一菲林片贴设于所述第一极耳仿形体的表面,所述第二菲林片贴设于所述第二极耳仿形体的表面;
第一相机和第二相机,沿第一方向排布并分别位于所述第一极耳仿形体和所述第二极耳仿形体的正上方;所述第一相机用于采集所述第一菲林片的检测图像,所述第二相机用于采集所述第二菲林片的检测图像;
第一条形光源和第二条形光源,所述第一条形光源和所述第二条形光源分别位于所述第一相机和所述第二相机沿第二方向的两侧,所述第二方向和所述第一方向垂直,并且所述第一条形光源和所述第二条形光源均被配置用于同时照射所述第一极耳仿形体和所述第二极耳仿形体;以及
上位机,被配置为根据所述第一相机和所述第二相机采集的检测图像确定所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源的硬件点检结果;所述上位机还被配置为根据预设极耳状态图像确定所述上位机内的视觉检测软件的软件点检结果,其中
所述第一极耳仿形体和所述第二极耳仿形体分别面向所述第一相机和所述第二相机的表面分别设有凹槽,所述凹槽用于容纳所述第一菲林片和所述第二菲林片,使得所述第一菲林片和所述第二菲林片的上表面分别和所述第一极耳仿形体和所述第二极耳仿形体的表面平齐。
2.根据权利要求1所述的极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,所述第一菲林片和所述第二菲林片均包括多个矩形区域,每个所述矩形区域包括圆形色块和包围所述圆形色块的异形色块,多个所述圆形色块的半径互不相同,多个所述异形色块的灰度值互不相同。
3.根据权利要求2所述的极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,沿依次经过每个所述矩形区域的第一预设路径,所述异形色块的灰度值逐渐增大或逐渐减小;多个所述圆形色块中最小的半径大于或等于所述第一相机和所述第二相机的最小检测尺寸,且沿依次经过每个所述矩形区域的第二预设路径,所述圆形色块的半径以所述最小检测尺寸的整数倍递增或整数倍递减。
4.根据权利要求2中所述的极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,
所述上位机被配置为根据所述检测图像确定点检判定参数,以及
根据所述点检判定参数确定所述硬件点检结果;
其中,所述点检判定参数包括所述检测图像中所述异形色块的灰度值的检测值和所述圆形色块的半径的检测值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,
所述上位机还被配置为根据所述预设极耳状态图像确定极耳缺陷检测结果,以及
根据所述极耳缺陷检测结果和所述预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果确定所述软件点检结果。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的极耳超声波焊接检测系统,其特征在于,
所述上位机还被配置为将所述硬件点检结果发送给制造执行系统,并响应于所述硬件点检结果为通过,驱动夹爪将所述标定块移除。
7.一种极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述点检方法在根据权利要求1-6中任一项所述的极耳超声波焊接检测系统中执行,所述点检方法包括:
获取所述第一菲林片和所述第二菲林片的检测图像;
根据所述检测图像确定点检判定参数;
根据所述点检判定参数确定所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源的硬件点检结果;
获取预设极耳状态图像,所述预设极耳状态图像包括至少一张极耳具有设定缺陷的图像和/或极耳无缺陷图像;
根据所述预设极耳状态图像确定缺陷检测结果,以及
根据所述缺陷检测结果确定所述上位机内的视觉检测软件的软件点检结果。
8.根据权利要求7所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述第一菲林片和所述第二菲林片均包括多个矩形区域,每个所述矩形区域包括圆形色块和包围所述圆形色块的异形色块,多个所述圆形色块的半径互不相同,多个所述异形色块的灰度值互不相同;
并且其中,所述点检判定参数包括所述检测图像中所述异形色块的灰度值的检测值和所述圆形色块的半径的检测值。
9.根据权利要求8所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述根据所述点检判定参数确定所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源的硬件点检结果包括:
将所述点检判定参数与对应的预设特征参数进行比较,其中,所述预设特征参数包括所述异形色块的灰度值和所述圆形色块的半径;
响应于所述点检判定参数与对应的所述预设特征参数的差值超出预设范围,将所述硬件点检结果确定为不通过。
10.根据权利要求9所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述根据所述点检判定参数确定所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源的硬件点检结果还包括:
响应于任意两个所述异形色块的灰度值的检测值之差与对应的所述预设特征参数中灰度值之差的偏差超出灰度阈值范围,将所述硬件点检结果确定为不通过。
11.根据权利要求9所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述根据所述点检判定参数确定所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源的硬件点检结果还包括:
响应于任意所述圆形色块的半径的检测值与对应的所述预设特征参数中半径的偏差超出尺寸阈值范围,将所述硬件点检结果确定为不通过。
12.根据权利要求8所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,所述根据所述缺陷检测结果确定所述上位机内的视觉检测软件的软件点检结果包括:
将所述缺陷检测结果和所述预设极耳状态图像对应的预设缺陷结果进行比较,
响应于所述缺陷检测结果与所述预设缺陷结果不一致,将所述上位机内的视觉检测软件的软件点检结果确定为不通过。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,还包括:
响应于所述硬件点检结果为不通过,对所述第一相机、所述第二相机、所述第一条形光源和所述第二条形光源进行调整;和/或
响应于所述软件点检结果为不通过,对所述极耳超声波焊接检测系统的上位机进行软件调试。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的极耳超声波焊接检测系统的点检方法,其特征在于,还包括:
将所述硬件点检结果发送给制造执行系统;
响应于所述硬件点检结果为通过,驱动夹爪将所述标定块移除。
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CN202410197243.2A CN117890379B (zh) | 2024-02-22 | 极耳超声波焊接检测系统及点检方法 |
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