CN211602967U - 一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，包括安装在柜体上的料斗，用于输送电池壳且数量至少为一组的工件旋转移动装置，用于将料斗里的散料规则有序地输送至工件旋转移动装置的多个上料排序装置，与每组工件旋转移动装置配套使用的用于对电池壳侧身进行图像采集的多个图像采集装置、安装在旋转移动装置的出口处并用于对检测后的电池壳进行分类整理的分类装置；本实用新型可采用多料道进行工件输送，同时采用螺旋轴对工件进行旋转和移动，不仅提高了设备的生产效率，提高了装置的检测速度及准确率，还降低了企业的生产成本。

Description

一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及表面缺陷检测技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置。

背景技术

圆柱形锂电池壳在交通领域，电子设备等方面应用比较广泛，其通常是多个电池壳并联在一起使用的，因此对单个电池壳的性能要求比较高，如若产品不达标将会造成严重的后果。在生产过程中，除了要保证电池壳的生产质量，同时也要对其进行严格的检测，目前市场上主要还是依靠人工来进行检测，其检测效率低，检测结果易受人的主观因素而改变，且人工成本比较大，市场上也有一部分检测设备，其效率较人工相比没有明显的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置。

本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，包括安装在柜体上的料斗1，用于输送电池壳且数量至少为一组的工件旋转移动装置，用于将料斗1里的散料规则有序地输送至工件旋转移动装置的多个上料排序装置，与每组工件旋转移动装置配套使用的用于对电池壳侧身进行图像采集的多个图像采集装置、安装在旋转移动装置的出口处并用于对检测后的电池壳进行分类整理的分类装置。

优选的，工件旋转移动装置包括两个伺服电机12、沿电池壳的输送方向平行设置并且其端部与伺服电机的输出端相固接同时在伺服电机12的驱动下同向转动的两个螺旋轴11，每个螺旋轴11上均设有螺旋叶片，两个螺旋轴11之间形成了用于输送电池壳的推进工位。

优选的，上料排序装置包括一端与料斗1相连通、另一端与推进工位相连通的振动料道3，安装在振动料道3上同时在工作时带动振动料道3震动从而使位于振动料道3上的电池壳沿着振动料道3移动的直振电机2。

优选的，图像采集装置包括位于两个螺旋轴11上方的光电传感器、光源以及对电池壳的侧身进行拍照的相机；图像采集装置与两个螺旋轴11之间形成了检测工位。

优选的，分类装置包括安装在螺旋轴的出料口处的推料气缸13，输出端安装有方形料口18以及V型料口20并且在其输出端伸长时将方形料口18推送至螺旋轴的出料口处、当其输出端缩短时将V型料口20推送至螺旋轴的出料口处的分流气缸15，用于检测电池壳是否到达螺旋轴出料口处的推料传感器16；推料气缸13的输出端上安装有动作时其导杆抵紧在电池壳的表面然后在推料气缸13的带动下将电池壳推动的针型气缸14；当V型料口20推送至螺旋轴的出料口处时，V型料口20的一端与螺旋轴的出料口相连通、另一端与收料盒25相连通；方形料口18的端部安装有与之相连通的NG长料道19。

优选的，还包括安装在图像采集装置、分类装置外侧的防护罩37。

优选的，防护罩37上安装有启动按钮4、停止按钮5、复位按钮6、急停按钮7、检测界面8、触摸屏9、日光灯26、三色报警灯10。

本实用新型提出的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置具有如下优点：

1、本实用新型可采用多料道进行工件输送，同时采用螺旋轴对工件进行旋转和移动，不仅提高了设备的生产效率，提高了装置的检测速度及准确率，还降低了企业的生产成本。

以上说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实施例一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置的整体示意图。

图2为本实施例一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置(不含防护罩)的结构示意图。

图3为实施例中工件旋转移动装置和分类装置的结构示意图。

图4为方形料口位于螺旋出料口时的分类装置的示意图。

图5为V型料口位于螺旋出料口时的分类装置的示意图。

图6为本实施例中的PLC控制图。

【附图标记】

1-料斗，2-直振电机，3-振动料道，4-启动按钮，5-停止按钮，6-复位按钮，7-急停按钮，8-检测界面，9-触摸屏，10-三色报警灯，11-螺旋轴，12-伺服电机，13-推料气缸，14-针型气缸，15-分流气缸，16-推料传感器，17-电池壳，18-方形料口，19-NG长料道，20-V型料口，21-第一光电传感器，23-第二光电传感器，25-收料盒，26-日光灯，27-微调滑台，37-防护罩。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本实用新型提出的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如前。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，按照工件输送的顺序定义“后”“前”，工件从“前端”往“后端”输送，在本实施例中以料斗所在的位置为“前方”，以收料盒所在的位置为“后方”；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“后”“前”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者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，因而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1至图6，一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，包括安装在柜体上的料斗1，用于输送电池壳的且数量至少为一组的工件旋转移动装置，用于将料斗1里的散料规则有序的输送至工件旋转移动装置的多个上料排序装置，与每组工件旋转移动装置配套使用的用于对电池壳侧身进行图像采集的多个图像采集装置、用于对检测后的电池壳进行分类整理的分类装置。

上料排序装置包括一端与料斗1相连通的振动料道3，振动料道3的另一端与工件旋转移动装置相连通，振动料道3呈倾斜状，并且使振动料道3靠近料斗1的端部高于其远离料斗1的端部振动料道3的下方固接有直振电机2，直振电机2工作时带动振动料道3震动从而使位于振动料道3上的电池壳17处于震动状态，从而便于使电池壳17从振动料道滑动至工件旋转移动装置，继而进入下一道工序。

工件旋转移动装置包括沿电池壳的输送方向平行设置的两个螺旋轴11、与PLC控制器电性连接的两个伺服电机12，每个伺服电机12的输出轴通过联轴器与螺旋轴11靠近料斗1的端部相固接，两个螺旋轴11之间形成了用于输送电池壳的推进工位，每个螺旋轴11上均设置有螺旋叶片，振动料道3的出料口位于两个螺旋轴11的上方，从振动料道3滑落的电池壳掉落至两个螺旋轴11之间的推进工位上，电池壳的外表面与两个螺旋轴的外表面分别呈相切状态，伺服电机12在工作时带动两个螺旋轴11沿相同的方向转动，两个螺旋轴11转动时带动电池壳自转并在螺旋叶片的推动下沿着输送方向运动。

螺旋轴11的一侧还安装有图像采集装置，为提高检测的精准度，在本实施例中选用两个图像采集装置，该图像采集装置包括沿电池壳输送方向排列的第一图像采集装置和第二图像采集装置，当然在本实用新型的其他实施例中也可以选择至少一个图像采集装置。

第一图像采集装置包括安装在螺旋轴11上方的第一光电传感器21、第一光源以及对位于螺旋轴上的电池壳的侧身进行拍照的第一相机；第二图像采集装置包括安装在螺旋轴11上方的第二光电传感器23、第二光源、以及对位于螺旋轴上的电池壳的侧身进行拍照的第二相机；相机对物体表面进行图像采集，然后通过PLC检测其是否存在缺陷的技术为现有技术，在此不再赘述。

第一图像采集装置与两个螺旋轴11之间形成了第一检测工位，第二图像采集装置与两个螺旋轴11之间形成了第二检测工位；当电池壳移动到第一检测工位时，第一光电传感器21被触发，第一光电传感器21将信号输送至PLC，PLC将信号发送给第一相机，第一相机对电池壳17的侧身进行图像采集，此时，电池壳17依靠电池壳与螺旋轴11之间的摩擦力在第一检测工位上自转一周，第一相机对电池壳的侧身进行完整的图像采集并将采集的图像发送至PC机进行算法处理；然后电池壳移动至第二检测工位，第二光电传感器23被触发，第二光电传感器23将信号发送至PLC，PLC将信号发送给第二相机，此时，电池壳17依靠电池壳与螺旋轴11之间的摩擦力在第二检测工位上自转一周，第二相机对电池壳的侧身进行完整的图像采集并将采集的图像发送至PC机进行算法处理，当第一检测工位和第二检测工位都检测完成后，PC机将两个检测结果汇总后发送至PLC，然后PLC判断确定该电池壳是否存在缺陷。

请参阅图3至图5，分类装置包括安装在柜体上的推料气缸13、分流气缸15、用于检测电池壳是否到达螺旋轴出料口处的推料传感器16、收料盒25，推料气缸13安装在螺旋轴的出料口处且输出端上安装有针型气缸14，针型气缸14在推料气缸13的带动下沿着电池壳的输送方向移动，分流气缸15的输出端上固接有V型料口20以及与NG长料道19相连通的方形料口18。当分流气缸15的输出端处于缩回状态时，V型料口20的V型口的一端对准螺旋轴11的出料口、另一端与收料盒25相连通，此时方形料口18位于螺旋轴11的出料口的一侧；当分流气缸15的输出端伸长时，方形料口18对准螺旋轴11的出料口，此时V型料口20的V型口位于螺旋轴11的出料口的一侧。

当电池壳被两个螺旋轴11输送至螺旋轴的出料口处时，推料传感器16检测到电池壳达到出料口同时将该信号输送至PLC，PLC根据PC的处理结果判断该电池壳是否存在缺陷。当电池壳存在缺陷时，PLC输送信号至分流气缸15，分流气缸15将位于其输出端上的方形料口18移动至螺旋轴的出料口，此刻PLC发送信号至针型气缸14和推料气缸13，针型气缸14的导杆伸长，并且使其导杆的底端抵紧在电池壳17的表面，推料气缸13带动针型气缸14移动，针型气缸14将位于出料口处的电池壳推送至方形料口18中，电池壳经NG长料道滑出，然后PLC发送信号至分流气缸15、推料气缸13、针型气缸14，分流气缸15的输出端缩回，此时V型料口20位于螺旋轴的出料口处，同时针型气缸14的导杆缩回，推料气缸13带动针型气缸14回到初始位置；当电池壳没有缺陷时，PLC发送信号至推料气缸13和针型气缸14，针型气缸14的导杆伸长，并且使其导杆的底端抵紧在电池壳17的表面，推料气缸13带动针型气缸14移动，针型气缸14将位于出料口处的电池壳推送至V型料口20处，电池壳经V型料口20滑落至收料盒25中，然后PLC发送信号至推料气缸13、针型气缸14，针型气缸14的导杆缩回同时推料气缸13带动针型气缸14回到初始位置。

第一图像采集装置和第二图像采集装置、分类装置的外侧还套装有防护罩37，防护罩37上安装有启动按钮4、停止按钮5、复位按钮6、急停按钮7、检测界面8、触摸屏9、日光灯26、三色报警灯10。

设备首次开机或者出现急停故障后，需要先进行设备的复位，使设备回到最初工作状态，待复位完成后，再进行后续的启动操作。当需要暂停设备时可按下停止按钮5即可使设备停止，此时三色报警灯10的颜色将由绿色变为黄色；当设备出现故障时，可按下急停按钮7，此时设备也将停止，三色报警灯10的颜色将变为红色，同时会发出蜂鸣的响声来提示，当操作员意识到故障后，可按下触摸屏9上的消声按钮，此时蜂鸣器的声响将关闭，待故障排除后，按下复位按钮6使设备回到最初位置后方可按下启动按钮4进行运转。

装置首次通电开启后或者出现急停故障后，检测界面8会自动运行程序，并向PLC控制器发出复位信号，由PLC控制器控制伺服电机12运动，并带动螺旋轴11转动，同时分流气缸15的输出端将方形料口18移动到螺旋轴11的出料口处，电池壳17在螺旋轴11的驱动下向前运动，当推料传感器16检测到其下方有电池壳17时，推料传感器16将信号发送至PLC，PLC输送信号给推料气缸13和针型气缸14，针型气缸14的导杆伸长，其导杆的底端抵紧在电池壳17的表面，推料气缸13输出端伸长同时带动针型气缸14移动，电池壳17在针型气缸14的推动下被带到方形料口18中，并沿着NG长料道19滑出，然后，针型气缸14的导杆缩回，同时推料气缸13带动针型气缸14回到最初位置；当推料传感器16再次检测到其下方有电池壳17时，重复以上动作。当复位过程完成后，分流气缸15的输出端带动方形料口18回到缩回至初始位置。

在装置复位完成后，点击启动按钮4，设备进入到工作状态，此时操作员先将散料倒入料斗1中，电池壳17通过直振电机2的驱动沿着料道3依次进入到两个螺旋轴11之间的推进工位，电池壳17在螺旋轴11的驱动下使电池壳17的外表面与两个螺旋轴的外表面分别相切，螺旋轴11推动电池壳到达第一检测工位，第一相机对电池壳的侧身进行图像采集并将图像传递至PC，电池壳继续移动至第二检测工位，第二相机对电池壳的侧身进行图像采集并将图像传递至PC，PC将两个结果进行分析汇总后传递至PLC，随后电池壳被输送至螺旋轴的出料口处，分类装置根据PLC的命令将未存在缺陷的电池壳通过V型料口20输送至收料盒25或者将存在缺陷的电池壳通过方形料口18从NG长料道进行收集。

本实施例中的检测装置选用两组工件工件旋转移动装置，当然在本实用新型的其他实施例中也可以选用多组工件旋转移动装置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：包括安装在柜体上的料斗(1)，用于输送电池壳且数量至少为一组的工件旋转移动装置，用于将料斗(1)里的散料规则有序地输送至工件旋转移动装置的多个上料排序装置，与每组工件旋转移动装置配套使用的用于对电池壳侧身进行图像采集的多个图像采集装置、安装在旋转移动装置的出口处并用于对检测后的电池壳进行分类整理的分类装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：工件旋转移动装置包括两个伺服电机(12)、沿电池壳的输送方向平行设置并且其端部与伺服电机的输出端相固接同时在伺服电机(12)的驱动下同向转动的两个螺旋轴(11)，每个螺旋轴(11)上均设有螺旋叶片，两个螺旋轴(11)之间形成了用于输送电池壳的推进工位。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：上料排序装置包括一端与料斗(1)相连通、另一端与推进工位相连通的振动料道(3)，安装在振动料道(3)上同时在工作时带动振动料道(3)震动从而使位于振动料道(3)上的电池壳沿着振动料道(3)移动的直振电机(2)。

4.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：图像采集装置包括位于两个螺旋轴(11)上方的光电传感器、光源以及对电池壳的侧身进行拍照的相机；图像采集装置与两个螺旋轴(11)之间形成了检测工位。

5.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：分类装置包括安装在螺旋轴的出料口处的推料气缸(13)，输出端安装有方形料口(18)以及V型料口(20)并且在其输出端伸长时将方形料口(18)推送至螺旋轴的出料口处、当其输出端缩短时将V型料口(20)推送至螺旋轴的出料口处的分流气缸(15)，用于检测电池壳是否到达螺旋轴出料口处的推料传感器(16)；推料气缸(13)的输出端上安装有动作时其导杆抵紧在电池壳的表面然后在推料气缸(13)的带动下将电池壳推动的针型气缸(14)；当V型料口(20)推送至螺旋轴的出料口处时，V型料口(20)的一端与螺旋轴的出料口相连通、另一端与收料盒(25)相连通；方形料口(18)的端部安装有与之相连通的NG长料道(19)。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：还包括安装在图像采集装置、分类装置外侧的防护罩(37)。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的电池壳侧身缺陷检测装置，其特征在于：防护罩(37)上安装有启动按钮(4)、停止按钮(5)、复位按钮(6)、急停按钮(7)、检测界面(8)、触摸屏(9)、日光灯(26)、三色报警灯(10)。

Images