CN219512115U - 用于检查二次电池的罐的外观的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于检查用于二次电池的罐的外观的设备，其能够获得用于二次电池的罐的外观的图像并确定是否存在缺陷。本实用新型的用于观察用于二次电池的罐的外观的设备一次性地获得多个罐的侧部图像，并且通过提取拍摄各个罐的区域来生成一个罐的侧部图像，从而提高检查的速度。此外，罐的侧部图像通过以多种组合发射的光来获得，因此，具有提高诊断缺陷的精确度的作用。

Description

用于检查二次电池的罐的外观的设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于检查用于制造二次电池的罐的设备。

背景技术

二次电池是指通过将化学能转化为电能来向外部供应电力，并在放电后通过将电能转化为化学能来接收和储存来自外部的电力的电池。随着电子器件的发展，二次电池在各个领域应用于各种设备。

此类二次电池以各种形状生产。作为各种形状之一，圆柱形应用于二次电池，如通常使用并仍广泛使用的圆柱形电池。

圆柱形二次电池具有弯曲的侧面，因此通常采用一边将圆柱形二次电池旋转360度一边检查圆柱形二次电池的外观的方法。

在韩国专利第1030449号(2011年4月25日公开)中已经公开了圆柱形二次电池的外观检查设备。

然而，这种传统的检查方法存在的问题在于，用于罐的视觉检查的精确度低，导致最终电池生产之后的缺陷率增加。

实用新型内容

本实用新型的一个方面提供一种用于检查二次电池的罐的外观的设备，以解决现有的用于圆柱形二次电池的罐的检查设备的检查效率低的问题。

根据本实用新型的实施例，提供一种用于检查二次电池的罐的外观的设备，其中，多个罐沿横向并排布置并同时旋转，以根据角度获得图像。具体而言，一种用于检查二次电池的罐的外观的设备，其特征在于，包括：

传送器，配置为沿横向装载用于二次电池的中空的罐并沿所述横向传送所述罐；

第一检查模块，配置为使并排地装载于所述传送器中的多个罐相对于纵轴旋转并获得所述罐的侧部图像；

第二检查模块，与所述传送器相邻，并配置为获得装载于所述传送器的所述罐的下表面的图像；

第三检查模块，与所述传送器相邻，并配置为获得装载于所述传送器的所述罐的内部的图像；以及

图像处理器，配置为基于接收自所述第一检查模块、所述第二检查模块以及所述第三检查模块的所述图像确定所述罐的缺陷。

所述第一检查模块也可以包括：

手，配置为相对于所述纵轴一次性地调整装载于所述传送器的所述多个罐的角度；

第一照明单元，配置为向经所述手调整了角度的所述多个罐的侧面同时发射光；以及

第一相机，配置为同时获得被所述光照亮的所述多个罐的拍摄图像，

所述图像处理器也可以配置为：

将通过所述第一相机获得的所述多个罐的所述侧面的所述拍摄图像划分为作为单独拍摄到所述罐的区域的个体图像区域；并且

通过对于一个罐根据所述拍摄图像组合所述个体图像区域来生成检查图像。

所述第一照明单元也可以包括设置于倾斜地面向被所述手拾取的所述罐的纵向的位置的多个发光单元，并且

所述图像处理器也可以配置为基于通过从所述多个发光单元中的不同的发光单元向各个罐发光而获得的所述图像生成至少两个检查图像。

所述设备也可以进一步包括控制器，

各个发光单元沿正交于所述纵向的方向延伸，并且

所述控制器控制所述第一照明单元的沿所述罐的纵向配置在不同的位置的所述发光单元按照顺序操作。

所述控制器也可以控制所述第一照明单元的发光单元切换操作。

所述第一照明单元也可以配置为与装载于所述传送器的所述罐的布置方向倾斜地发光。

所述第一相机也可以具有正交于预定的数量的被拾取的二次电池布置的方向的光轴。

所述第二检查模块也可以包括：

第二相机，配置为获得用于拍摄装载于所述传送器的所述罐的下表面的下部检查位置的图像；

透镜模块，设置于所述下部检查位置与所述图像传感器模块之间的光路上，并且配置为调节焦距；以及

第二照明单元，配置为向所述下部检查位置发光，

所述第二照明单元也可以包括：

同轴照明单元，配置为与所述光路同轴地向所述下部检查位置发光；

光纤照明单元，包括相对于所述第二相机的所述光路的中心轴沿预定的半径的圆周路径设置的多个光纤；

穹顶照明单元，配置为向设置于一侧的反射面发光，以使反射光能够向所述下部检查位置发射；以及

倾斜照明单元，配置为向所述下部检查位置有倾角地发射光。

所述第三检查模块也可以包括针孔相机。

所述第三检查模块也可以包括：

第三相机，配置为在观察配置于用于检查所述罐的内部的内部检查位置的所述罐的内部的方向上形成光轴；

第三照明单元，配置为朝向所述罐的内部发射光；以及

镜子，设置于所述第三相机与配置于所述内部检查位置的所述罐之间，

所述第三相机也可以配置为获得用于包括从所述镜子反射的所述罐的内部的图像的内部检查图像。

所述内部检查图像也可以包括所述罐的下壁的上表面和侧壁的内表面以及从所述镜子反射的所述上表面和所述内表面的图像。

所述镜子也可以包括至少一部分弯曲的反射面。

所述镜子也可以具有与所述第三相机相邻的第一端的第一内径大于与安置在所述检查位置的所述罐相邻的第二侧的第二内径的圆柱形形状。

所述第二内径也可以大于所述罐的外径。

所述第三相机也可以配置为同时获得针对所述罐的所述内表面的圆周方向上360度的图像。

所述第三相机也可以与所述镜子隔开第一距离，所述镜子与安置在所述内部检查位置的所述罐隔开第二距离，并且所述第一距离大于所述第二距离。

所述第三检查模块也可以包括分光器，

所述第三照明单元也可以朝向所述分光器沿正交于所述第三相机的光轴的方向发光，并且

从所述第三照明单元发射的光也可以通过所述分光器被转换为具有与所述第三相机的光轴相同的光轴。

所述第三照明单元也可以设置于所述第三相机的端部，并且包括沿凹面的至少一个发光模块。

所述第三照明单元也可以包括沿相对于所述第三相机的光轴的环形路径的发光模块。

所述第二检查模块和所述第三检查模块也可以隔着所述罐在所述罐的纵向的两侧彼此面对。

在这种情况下，第一检查模块可用于根据罐的旋转角度在各种位置利用组合光获得用于二次电池的罐的图像。

此外，针孔检查模块可用于获得用于二次电池的罐的内部的图像，第二检查模块可用于获得罐的下表面的图像。

此外，利用镜子的第三检查模块可用于获得罐的内部的图像。

附图说明

图1和图2是示出用于二次电池的罐的图。

图3是本实用新型的实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备的立体图。

图4是第一检查模块的立体图。

图5、图6以及图7是第一照明单元的操作状态图。

图8是示出当罐以第一角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

图9是示出当罐以第二角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

图10是示出当罐以第三角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

图11是示出图像处理器将侧部物体图像组合以生成侧部检查图像的概念的图。

图12是示出当第一照明单元以第一图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

图13是示出当第一照明单元以第二图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

图14是示出当第一照明单元以第三图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

图15是示出当一次侧部检查完成时获得二次电池的一个罐的多个检查图像的概念的图。

图16是以第二检查模块和针孔检查模块的检查位置为中心的立体图。

图17是第二检查模块的立体图。

图18是示出第二检查模块的光轴的剖视图。

图19是第二检查模块的局部爆炸立体图。

图20是第二检查模块的另一个剖视图。

图21是第二检查模块的爆炸立体图。

图22是第二照明单元的剖视图。

图23是示出缺陷在下表面的例子的图。

图24是示出针孔检查模块的宽视角的概念图。

图25是示出通过针孔检查模块拍摄的罐的内部的图像的图。

图26是本实用新型的第二实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备的立体图。

图27是第二实施例的第三检查模块的立体图。

图28是第二实施例的第三检查模块的剖视图。

图29是第二实施例的镜子和罐的剖视图。

图30是示出通过第二实施例的第三检查模块获得的图像的图。

图31是分开示出直接通过第二实施例的第三检查模块拍摄罐的内部而得到的区域的图。

图32是分开示出通过拍摄从第二实施例的第三检查模块的镜子反射的罐的内部而获得的区域的图。

图33是示出第二实施例的第三检查模块的镜子的替换例的图。

图34和图35是示出从第二实施例变形得到的具有照明模块的第三检查模块的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本实用新型的实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备。以下描述中使用的元件名称可以在本领域中被称为其它名称。但是，这些元件可以在替代实施方式中被视为等同元件，只要它们具有功能类似性或相同性。此外，为了便于描述，提供了元件的附图标记。但是，在附图中通过附图标记指代的元件不限于图中显示的范围。类似地，即使在替代实施方式中修改了附图中的一些元件，这些元件也被视为等同元件，只要它们具有功能类似性和相同性。此外，当元件被认为是在本领域技术人员的水平下自然包括的元件，将省略其描述。

下面，将在用于二次电池的罐的纵向是指圆柱形结构中的高度方向，横向是指圆柱形结构中的半径方向的假定下进行描述。此外，在罐开口的方向是指上方向的假定下进行描述。

图1和图2是示出用于二次电池的罐的图。

根据本实用新型，作为外观检查的对象的用于二次电池的罐用于形成二次电池的外部的一部分。用于二次电池的罐由导电性材料制成，并配置为当二次电池制造完成时起到任一个极的作用。例如，罐可配置为起到负孔(negative hole)的作用。

参照图1，用于二次电池的罐1000内部设有在上侧形成有开口的收纳空间并且包括形成为一体的下壁和侧壁1020。参照图2，侧壁1020和下壁1010可形成为具有相同的厚度。可对用于二次电池的罐1000的可从外部确认的表面进行外观检查。例如，罐1000的内部，即，侧壁1020的内表面1001和下壁1010的上表面1003可以是检查的对象。此外，罐1000的外部，即，侧壁1020的外表面1002和下壁1010的下表面1004可以是检查的对象。根据本实用新型，为了提高检查的速度，罐1000的内部，即，侧壁1020的内表面1001和下壁1010的上表面1003可以是同时检查的对象，罐1000的外部，即，侧壁1020的外表面1002和下壁1010的下表面1004可以是同时检查的对象。

为了便于描述，将侧壁1020的外表面1002称为侧面。

图3是本实用新型的实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备的立体图。

参照图3，根据本实用新型的实施例，用于检查二次电池的罐的外观的设备1可包括第一检查模块100、第二检查模块400、第三检查模块、传送器200、控制器(未示出)以及图像处理器(未示出)。

第一检查模块100配置为在多个罐1000沿它们的厚度方向并排布置的状态下将多个罐1000相对于纵向中心轴同时旋转360度以上，并获得多个罐1000的侧部图像。

第一检查模块100可一边以120度的间隔旋转罐1000一边在预定的角度(例如，120度、240度以及0度)获得多个罐1000的侧部图像。在这种情况下，第一检查模块100可利用不同的照明组合(即，第一照明单元中的发射光的发光单元的不同的位置和数量)在一个角度获得多个图像。这种获得图像的操作可一边将多个罐同时旋转预定的角度一边重复地实施。同时，将在下文对侧部检查模块100的结构和功能进行详细描述。

第三检查模块配置为获得罐1000的内部的图像。当对于下表面和内表面的外观检查以不改变罐的位置的方式进行时，第三检查模块配置为面向与第二检查模块400的相机面对的方向相反的方向。第三检查模块可包括针孔检查模块300。针孔检查模块300可包括沿从上方面对被传送的罐的内表面的方向配置的针孔相机。针孔相机具有小于通常相机的光圈并因此具有宽视角。因此，当从上方观察罐时，针孔相机能够同时拍摄下壁的上表面和侧壁的内表面的图像。

第二检查模块400配置为拍摄罐1000的下表面。第二检查模块400可包括第二照明单元和相机模块，并且可配置为朝向被传送的罐的下表面发射光并拍摄被传送的罐的下表面的图像。

传送器200配置为传送用于二次电池的罐。传送器200配置为将多个罐1000从第一检查模块100、第二检查模块400以及针孔检查模块300传送到检查位置以检查罐1000。

图3示出了传送器200配置为将通过第一检查模块100进行了侧部外观检查的罐1000传送到第二检查模块400和针孔检查模块300的检查位置。然而，第二检查模块400和针孔检查模块300的实施位置仅为一个例子，可进行改变以检查布置在不同的位置的罐。

同时，传送器200可将并排布置的罐1000沿横向传送，从而最小化外观检查中的姿势改变。

传送器200可根据多个分区将罐的传送速度控制为不同。例如，在一次性地检查多个罐的第一检查模块100中，停止罐的传送直到完成对于多个罐的侧部检查。随后，将多个罐从侧部检查模块的位置一次性地移除。换言之，在特定区段，传送器200控制罐移动，多达使得规定数量的罐一次性的接受侧部检查的距离。此外，传送器200通过重复将正在通过第二检查模块400和针孔检查模块300的罐传送预定的距离的工序传送罐。换言之，传送器200与一个接一个地重复地拍摄罐的下部检查模块和针孔检查模块的功能同步地操作。同时，传送器200可在其上侧包括凹陷的支撑件以安置各个罐，并且还可包括多种公知的结构以顺利地传送罐，例如，用于将罐从第一检查模块100传送到传送器的单独的拾取放置模块(未示出)。

传送器200可在通过第一检查模块100完成对于多个罐的侧部检查之后一次性地接收多个(例如，八个)罐。随后，传送器200将罐沿横向移动预定的距离到达第二检查模块400与针孔检查模块300之间的空间。换言之，传送器200可将罐传送两个相邻的罐的纵向中心轴之间的距离。因此，无需单独地调整第二检查模块400和针孔检查模块300的位置，通过传送器200的一次传送操作就可将罐一个接一个地传送到检查位置。传送器200可包括用于传送的致动器以及用于罐的基座。用于罐的基座可在罐的纵向的两端之间在横向上支撑罐，以在从上方和下方拍摄图像时防止干扰。同时，这种传送器可具有多种结构，因此省略对其更详细的描述。

控制器(未示出)配置为控制检查模块和传送器200中的每一者。控制器可设置于用于检查二次电池的罐的外观的设备的一侧，并且可包括公知的处理器。控制器可控制传送器将各个罐传送到准确的检查位置，并且可控制检查模块获得图像。

图像处理器(未示出)配置为处理从检查模块获得的多个图像。图像处理器可分析多个图像以确定是否存在缺陷，由此，控制器可基于是否存在缺陷来为各个单独的罐确定传送路径。此外，图像处理器配置为向中央控制器传输关于各个罐是否存在缺陷的信息。

尤其是，图像处理器可基于从第一检查模块(稍后描述)获得的图像为各个单独的罐生成图像。对此，将参照图11至图15进行详细描述。

下面，参照图4至图15，对罐的侧部检查进行详细描述。

图4是第一检查模块的立体图。

参照图4，本实用新型的实施例的第一检查模块100可包括手130、第一照明单元110以及第一相机120。其中，第一照明单元110和第一相机120可设置在垂直框架。换言之，第一照明单元110和第一相机120配置为一边从上方向下观察沿水平方向并排布置的多个用于二次电池的罐1000一边发射光并拍摄图像。

手130可配置为同时旋转多个用于二次电池的罐1000。手130配置为一边支撑传送器的两侧，即装载在传送器中的罐的纵向的两侧一边旋转罐1000。手130可配置为成对地形成于传送器的两侧并配置为彼此同步地致动。一对手130包括夹持器以与罐接触，并且形成为一对的夹持器131之间的空间可配置为可调整。换言之，一对手130可彼此远离以防止与正在被传送到侧部检查位置或在完成侧部检查之后正在被取出的罐发生干扰。另一方面，为了在检查器件旋转罐1000，一对手130可配置为变窄并沿纵向按压罐1000，从而暂时举起并旋转罐1000。然而，该结构可进行多种变形，只要能够在获得侧部图像并同时旋转多个罐1000时最小化与多个罐1000的干扰即可。

第一照明单元110可配置为向同时被拾取的多个罐1000发射光。第一照明单元110可包括多个发光单元112。各个发光单元112可形成为沿水平方向延伸。换言之，第一照明单元110的发光区域可沿正交于被拾取的罐1000的纵向的方向形成。此外，多个发光单元112可垂直地并排布置并配置为彼此独立地操作。

第一照明单元110可配置为一边避免与第一相机120的干扰一边适当地发射光，并且可配置为相对于罐1000被拾取并布置的布置方向倾斜地发射光。例如，第一照明单元110可从检查位置隔开预定的距离，并且相对于布置在检查位置的用于二次电池的罐1000中的行的中心位置呈45度的角度。然而，这种角度仅为一个例子，第一照明单元110可以多个角度配置。

第一相机120可具有适当的视角，并可配置在距手130拾取罐并布置罐的检查位置隔开预定距离之处。第一相机120提供为面阵相机并且配置为获得包括一次性地拍摄各个罐的一半的图像的对于检查位置的拍摄图像。第一相机120可具有正交于罐1000在检查位置布置的布置方向设定的光轴。换言之，第一相机120可配置为其光轴在多个罐被布置时通过该布置的中心位置。

同时，控制器(未示出)可配置为控制第一相机120、手130以及第一照明单元110。控制器可配置为控制手130的位置并且控制夹持器模块131的旋转。控制器可以彼此关联地控制夹持器模块131的旋转、第一相机120的操作以及第一照明单元110的操作。控制器控制夹持器模块131在检查开始时旋转，并控制第一照明单元110和第一相机120的操作同步，从而使得第一相机120在第一照明单元110经操作向检查位置发射光时操作而获得拍摄图像。此外，控制器可控制第一照明单元110通过第一照明单元110中以预定的顺序形成图案的多个发光模块发射光。

图5、图6以及图7是第一照明单元的操作状态图。

参照图5、图6以及图7，如上所述，第一照明单元110包括多个发光模块，并且发光模块可以彼此平行地垂直并排布置。第一照明单元110可在控制器的控制下通过使发光区域113形成图案来发射光。例如，参照图5，第一图案可形成为通过同时操作最上侧的发光模块和从最上侧的发光模块向下隔开预定的距离的发光模块生成两个笔直的发光区域113。此外，参照图6，第二图案可形成为通过发射一对沿水平方向彼此平行的两条直线的光并且使所选择的发光模块的位置与第一图案相比向下偏移来生成发光区域113。此外，参照图7，第三图案可形成为通过选择位于与第二图案相比向下偏移的位置的发光模块来生成发光区域113。以此方式，第一照明单元110通过使发光位置沿垂直方向偏移来发射光，从而更容易检测外观上的缺陷，这是因为发光位置沿被拾取的罐1000的纵向，即，垂直方向偏移。

下面，参照图8至图10，对通过第一检查模块获得罐的侧部图像的工序进行描述。

图8是示出当罐以第一角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

参照图8，多个罐以第一角度并排布置。在这种情况下，在罐的数量为八个的假定下进行描述。罐可被手(未示出)暂时地举起，并且其角度可被同时调整。在这种情况下，第一照明单元110可在罐以第一角度布置的状态下，按照基于不同的照明组合的图案发射光，从而获得罐的图像。具体地，图像1110在第一照明单元110按照第一照明图案发射光时获得，图像1120在按照第二照明图案发光时获得，图像1130在按照第三照明图案发光时获得。

各个图像示出了从图8中的左侧起并排布置的第一罐1A、第二罐2A、第三罐3A、第四罐4A、第五罐5A、第六罐6A、第七罐7A以及第八罐8A。在这种情况下，图像包括沿用于二次电池的罐的圆周方向的约180度的侧部外表面的图像。

图9是示出当罐以第二角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

在获得图8中的第一角度的侧部图像之后，控制器操作夹持器以将所有的八个罐旋转相同的角度，从而使得罐可以以第二角度布置。例如，第二角度可与第一角度相差120度。随后，与图8相同地，第一相机与一边偏移到第一照明图案、第二照明图案以及第三照明图案一边发射光的第一照明单元110同步地获得图像1140、1150以及1160。

图10是示出当罐以第三角度配置时的第一照明单元的操作以及获得的图像的图。

参照图10，在获得图9的第二角度的侧部图像之后，控制器操作夹持器以将所有的八个罐旋转相同的角度，从而使得罐可以以第三角度布置。例如，第三角度可与第二角度相差120度。随后，与图8相同地，第一相机与一边偏移到第一照明图案、第二照明图案以及第三照明图案一边发射光的第一照明单元110同步地获得图像1170、1180以及1190。

如上参照图8至图10所述，控制器操作夹持器模块131以将多个被拾取的罐旋转预定的角度，以获得图像。例如，预定的角度可以是120度。这是因为由于当将圆柱形的罐拍摄为平面图像时视角受限，因此难以获得圆柱的精确的外部图像。换言之，拍摄图像是与罐的一半对应的180度的图像，但是难以通过获得的图像精确地确定圆柱形的罐的外表面上的切线方向与光轴相近(即，当拍摄时朝向左端和右端)的区域中的缺陷。因此，从拍摄图像提取与120度的区域对应的部分，然后重构为360度的整体图像以确定缺陷。然而，这种旋转角度仅为一个例子。为了增加精确度，罐可以以90度的间隔旋转，或为更加频繁地以60度、45度或30度的间隔旋转，并且拍摄位置可以与旋转角度对应地进行调整。下面，在罐以120度的间隔旋转且获得三次侧部图像的假设下进行描述。

下面，参照图11至图15对图像处理器生成罐的侧部检查图像进行描述。

图11是示出图像处理器将侧部物体图像组合以生成侧部检查图像的概念的图。

参照图11，图像处理器可接收通过第一相机120获得的拍摄图像，然后生成侧部检查图像。在各个拍摄图像中，可获得多个罐的部分侧部的图像。在这种情况下，难以在各个罐的拍摄图像上确认与两侧的边界相邻的预定的区域，因此，除了与边界相邻的预定的区域以外，相对于两侧部对称的轴提取预定的区域的图像。图像处理器从一个获得的图像中提取出拍摄到各个罐的个体图像区域1200。图像处理器从所有的获得的图像1110、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180以及1190中提取出个体图像区域1200。因此，提取出的个体图像区域的数量可通过将拍摄图像的数量与被拾取的罐的数量相乘来确定。

图像处理器可在参照图8至图10描述的上述的例子中提取出72个个体图像区域。

图12是示出当第一照明单元以第一图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

在提取出个体图像区域之后，图像处理器根据照明图案、根据罐以及根据罐的旋转角度组合并合成所提取出的图像。

参照图12，将在第一照明图案下拍摄的第一罐的图像，即在0度的旋转角度下的图像1A、在120度的旋转角度下的图像1D以及在240度的旋转角度下的图像1G按照顺序组合以生成在第一图案下的第一罐的侧部检查图像1311。

对第一至第八罐实施上述的生成侧部检查图像的工序，从而生成通过选择第一图案下的发光区域113来拍摄的八个侧部检查图像。为了便于描述，图12示出了在第一图案下的第一罐的侧部检查图像1311，在第一图案下的第二罐的侧部检查图像1312以及在第一图案下的第八罐的侧部检查图像1318。

图13是示出当第一照明单元以第二图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

图13示出了当第一照明单元110通过选择第二照明图案下的发光区域113来发射光时的各个罐的侧部检查图像。为了便于描述，图13示出了在第二照明图案下的第一罐的侧部检查图像1321、在第二照明图案下的第二罐的侧部检查图像1322以及在第二照明图案下的第八罐侧部检查图像1328。

图14是示出当第一照明单元以第三图案发射光时获得的多个罐的侧部检查图像的图。

图14示出了当第一照明单元110通过选择第三照明图案下的发光区域113来发射光时的各个罐的侧部检查图像。为了便于描述，图14示出了在第三图案下的第一罐的侧部检查图像1331、在第三图案下的第二罐的侧部检查图像1332以及在第三图案下的第八罐的侧部检查图像1338。

图15是示出当一次侧部检查完成时获得二次电池的一个罐的多个检查图像的概念的图。

参照图15，示出了针对第一罐的三个侧部检查图像。

为了更好地理解，一次性地示出了照明单元110的图案和获得的侧部检查图像两者。

在图15中，利用了第一图案的第一罐的检查图像1311示于左侧，利用了第二图案的第一罐的检查图像1321示于中间，利用了第三图案的第一罐的检查图像1331示于右侧。最终，从拍摄的侧部图像提取出各个罐的个体图像区域并组合以获得整个侧面的完整的侧部检查图像。此外，利用一边使照明图案偏移一边发射的光获得检查图像。

以此方式，图像处理器对各个罐实施侧部外观检查并确定是否存在缺陷。换言之，示于图15中的图像检查可对所有的从第一至第八罐实施。

当对多个罐实施该侧部检查时，多个罐被布置并被同时拍摄以获得其侧部图像，因此，能够显著地提高侧部外观检查的速度。

下面，参照图16至图25，对第二检查模块和针孔检查模块进行详细描述。

图16是以第二检查模块和针孔检查模块的检查位置为中心的立体图。

参照图16，本实用新型的第三检查模块和第二检查模块400配置为在传送器200的两侧获得罐1000的内表面和下表面的图像。

第三检查模块可包括针孔检查模块300。针孔检查模块300可包括针孔照明单元和针孔相机，针孔照明单元301可向罐的内部发射光，以同时获得罐的内部图像。

同时，第二检查模块400可与外部框架连接从而能够沿水平方向移动。例如，外部框架包括配置为调整第二检查模块的位置的水平致动器(未示出)。因此，与传送器200中的罐的逐步传送一起，下部检查模块的水平位置被精确地调整，从而有助于获得下表面的精确的图像。

与第二检查模块400类似地，针孔检查模块300可配置为沿与罐的传送方向相同的方向移动预定的距离。因此，与由传送器进行的罐1000的移动一起，通过精确地调整水平位置来获得图像。

控制器可一起控制针孔检查模块300和传送器200的操作。换言之，罐按照顺序一步一步地移动并配置于针孔检查模块的检查位置，此时，每当罐被传送到检查位置时，针孔检查模块操作以获得图像。此外，当新的罐被传送到检查位置时，下部检查模块也获得下表面图像。

图17是第二检查模块的立体图。

第二检查模块400可设置于传送器的侧方，以在传送期间罐被布置并装载时一边面向罐的下表面一边获得图像。

第二检查模块400可包括配置为朝向前方(即，朝向罐)的下部照明单元430与下部相机以及配置为包围下部相机的壳体450。

图18是示出第二检查模块的光轴的剖视图。

参照图18，第二检查模块400可包括第二照明单元430和下部相机。第二检查模块400可通过利用从第二照明单元430发射的光的多种组合照亮罐的下表面来获得更精确地显示缺陷的图像。罐通过传送器以沿纵向平躺的状态水平移动，并传送到下部检查模块的检查位置。罐的下表面上的中心可与各个照明单元的光轴对准。第二照明单元430朝向检查位置P发射光，在罐被光照亮时，第二检查模块400直接获得用于二次电池的罐的下表面的图像。

图19是第二检查模块的局部爆炸立体图，图20是第二检查模块的另一个剖视图，图21是第二检查模块的爆炸立体图，图22是第二照明单元的剖视图。

参照图19至图22，第二检查模块400可配置为获得在光轴上隔开预定的距离的检查位置的图像。

第二检查模块400可包括透镜模块410、图像传感器模块420、第二照明单元430、以及包围透镜模块410以及图像传感器模块420的壳体450。

透镜模块410配置为在获得对象(即放置在检查位置处的物体)的图像时改变焦距。该透镜模块410可包括一个或多个透镜套件。该透镜配置为改变焦距，并例如可包括聚合物透镜。在包括聚合物透镜的情况下，透镜可以根据外力改变形状，由此调节焦距。在这种情况下，焦距调节器(未图示)可配置为通过将力传递到聚合物透镜上来改变聚合物透镜的形状。

图像传感器模块420可配置为通过拍摄对象而产生电信号。但是，图像传感器模块420可采用广泛使用的结构，因此将省略其更详细的描述。

第二照明单元430可配置为对物体发射各种类型的光。该物体由各种材料制成，并具有各种形状，由此因其光学特性(如反射率和阴影)可能存在不能用某种类型的照明检测的缺陷。因此，第二照明单元430发射在光学上照明角度、量等不同的各种类型的光来检查在外观中是否存在缺陷，从而改善检测缺陷存在与否的精确度。

第二照明单元430可包括多个光源以发射各种类型的光。例如，第二照明单元430可包括照明框架440、同轴照明单元431、光纤照明单元433、穹顶照明单元437和倾斜照明单元438与439。第二照明单元430可配置为大致相对于光轴具有旋转对称性。此外，设置在第二照明单元430中的多个照明单元根据沿旋转方向的多个区域划分，且它们的操作彼此独立地确定。例如，可以相对于光轴沿旋转方向以90度的间距划分所述区域。或者，按照需要，照明单元可以在以180度间隔划分的两个区域中设置并被控制而发光。

照明框架440充当可以设置各个照明单元(稍后描述)的底座。照明框架440的形状可以是圆锥体，其半径朝向检查位置变大，并具有与透镜模块410相邻的第一侧和与检查位置相邻的第二侧。该照明框架440可在其中央位置形成有具有预定直径的中空部，以形成光路。照明框架440可以成形为相对于前述光轴具有旋转对称性。

同时，照明框架440可以在内部设有至少两个切割表面，其上可以以各种角度设有照明单元。该至少两个切割表面与检查位置的角度不同，使得设置在切割表面上的照明单元可以以彼此不同的角度向检查位置发射光。同时，照明框架440可以在其一侧设有穹顶型反射面441。该穹顶型反射面441配置为将从穹顶照明单元437(稍后描述)发射的光反射至检查位置。

同轴照明单元431配置为沿着与通过第二相机420获得图像的光轴相同的光轴发射光。同轴照明单元431可以设置在前述照明框架440的一侧，并配置为在与前述光轴垂直的方向上发射光。

分光镜432可设置在同轴照明单元431的光路与透镜模块410的光轴相交的点处。分光镜432可配置为使从检查位置引导至透镜模块410的光通过，但反射从同轴照明单元431向检查位置发射的光。

光纤照明单元433可包括在其一侧产生比其它照明单元更大量的光的光源435以及从光源435穿透照明框架440且一端暴露于内部的多个光纤。沿一个圆形路径布置的所述多个光纤436可以作为束连接到光源435上。

光纤照明单元433可包括第一光纤照明单元433和第二光纤照明单元434，二者的其端部所处的圆形路径的直径不同。这里，第一光纤照明单元433和第二光纤照明单元434是指在圆形路径上暴露于照明框架440的光纤束部分。第一光纤照明单元433可以沿直径小于第二光纤照明单元434的圆形路径直径的圆形路径设置。

第一光纤照明单元433和第二光纤照明单元434可以分别连接到能够产生大量光的光源435。参照图20，例如，在透镜模块410的左侧和右侧设有两个光源435，该两个光源435通过多个光纤436将光传输至第一光纤照明单元433和第二光纤照明单元434。因此，光可以沿着直径彼此不同的圆形路径选择性发射。但是，光纤436的布置和数量仅仅是实例，并可以以各种数量和组合进行修改和应用。

穹顶照明单元437配置为朝向前述穹顶型反射面441发射光，并可以沿圆形路径设置。光由穹顶照明单元437在与检查位置相反的方向上发射，并从穹顶型反射面441反射至检查位置。

倾斜照明单元438和439配置为朝向检查位置倾斜地发射光。倾斜照明单元438和439可包括第一倾斜照明单元438和第二倾斜照明单元439，以向检查位置以不同角度发射光。

第一倾斜照明单元438可配置为以比第二倾斜照明单元439的角度大的角度向检查位置发射光。第一倾斜照明单元438和第二倾斜照明单元439可以分别设置在照明框架440上的具有不同倾斜度的切割表面上。第一倾斜照明单元438和第二倾斜照明单元439配置为沿切割表面形成圆形路径，并围绕着检查位置发射光。同时，可以设有与第一倾斜照明单元438相邻并由半透射材料制成的半透明板442，使得从第一倾斜照明单元438发射的光可以作为表面光输出。

上述同轴照明单元431、穹顶照明单元437、第一倾斜照明单元438和第二倾斜照明单元439可包括发光二极管(LED)。此外，穹顶照明单元437、第一倾斜照明单元438和第二倾斜照明单元439可包括多个LED，并可以在照明框架440上沿具有旋转对称性的路径设置。

同时，第二照明单元430可以被控制以通过选自同轴照明单元431、光纤照明单元433、穹顶照明单元437和倾斜照明单元中的一个或多个发射光，从而可以获得图像。例如，可以利用通过操作选自所述照明单元中的任意一个或同时操作多个照明单元发射的光来获得图像。

图23是示出缺陷在下表面的例子的图。

参照图23，在罐1000中作为典型的缺陷产生不知原因的凹痕(dent)D。尤其是，罐通常由金属材料制成，因此，存在的问题在于，因外部物体的撞击而产生的凹痕几乎无法利用常规的照明来确认。在细小的凹痕的情况下，这种缺陷无法通过常规的相机确定，但是可利用以多种角度发射的光来拍摄。根据本实用新型，第二检查模块400利用按照各种照明组合发射的光提高了检测缺陷的精确度。

下面，参照图24至图25，对针孔检查模块进行详细描述。

图24是示出针孔检查模块的宽视角的概念图。

参照图24，不同于常规的相机，针孔检查模块300具有小光圈，因此，具有非常宽的视角。因此，针孔检查模块能够拍摄罐1000的内部(即，侧壁1001的内表面和下壁1003的上表面这两者)的图像。

针孔检查模块300可包括针孔相机302和针孔照明单元301。然而，针孔检查模块300可具有常用的结构，因此，省略对其详细描述。

图25是示出通过针孔检查模块拍摄的罐的内部的图像的图。

参照图25，通过针孔检查模块300获得的图像是视角因针孔检查模块300的结构特性而被最大化的图像。因此，获得显示侧壁1001的内表面和下壁1003的上表面两者的图像，并且可基于获得的图像确定缺陷。

下面，对本实用新型的第二实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备进行描述。

以下实施例可包括与上述的实施例相同的结构，因此只对不同结构进行描述，以避免重复描述。

图26是本实用新型的第二实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备的立体图。

参照图26，本实用新型的第二实施例的用于检查二次电池的罐的外观的设备包括如上所述的第一检查模块、第二检查模块、传送器，并且第三检查模块可不包括针孔检查模块而包括常规的相机和镜子。

同时，第一检查模块、第二检查模块以及传送器可具有与第一实施例相同或相似的结构。

图27是第二实施例的第三检查模块的立体图，图28是第二实施例的第三检查模块的剖视图。

参照图27和图28，本实用新型的第二实施例的第三检查模块500可包括保持架510、第三相机520、第三照明单元530以及镜子540。

保持架510可以延伸而具有预定的长度，并且其一侧与外部结构连接。保持架510可配置为保持第三相机520、第三照明单元530以及镜子540(稍后描述)。然而，保持架不限于示于图24和图25中的形状，而是可具有多种形状，只要能够保持第三相机、第三照明单元以及镜子即可。

第三相机520可配置为获得罐的内部的图像。第三相机520可包括图像传感器521和透镜套件522。在这种情况下，透镜套件522配置为聚焦，例如可包括能够快速聚焦的聚合物透镜。当透镜套件522包括聚合物透镜时，不仅能够获得在拍摄光路因镜子540(稍后描述)而改变时基于快速聚焦直接拍摄的图像，还能够获得通过镜子540反射的图像。

第三照明单元530配置为向用于二次电池的罐1000的内部发射光。第三照明单元530配置为与第三相机520的光轴同轴地向罐的内部发射光。第三照明单元530配置为在与第三相机520相邻的位置沿垂直方向朝向分光器531发射光，并且随着分光器531改变光路，与第三相机520的光轴同轴地发射光。这种同轴照明解决了结构上的难以向罐1000的内部发光的问题，从而有助于更加清楚地检测缺陷。

镜子540配置为反射用于二次电池的罐1000的内表面1001和1003的图像。换言之，镜子540能够使得从除了同轴地拍摄安置在检查位置的用于二次电池的罐1000的角度以外的诸如观察罐1000的内部的角度获得图像。镜子540可设置在第三相机520与安置在检查位置的罐100之间。

镜子540可形成为沿第三相机520的光轴具有预定的倾角，从而使得第三相机520能够从上方获得罐1000的内部1001和1003的反射图像。具体地，镜子540可具有纵向上的两侧的内径不同的圆柱形形状，换言之，切除顶点部的圆锥形形状。相对于沿纵向的中心轴，镜子540可获得360度的反射图像。换言之，镜子540使得与罐1000的内表面1001和1003对应地一次性地拍摄到360度的图像。

图29是第二实施例的镜子和罐的剖视图。

镜子540可配置为在其两侧具有不同的内径。例如，与第三相机相邻的一侧的第一内径d1大于与罐相邻的一侧的第二内径d2。因此，当从侧方观察时，镜子540可形成为上边长的梯形形状。在这种情况下，镜子540可在与罐相邻的一侧相对于垂直方向具有锐角的倾角α。具有这种结构的镜子540使得从镜子540反射的罐1000的内部的图像在第三相机520的宽视角内被拍摄到，因此，能够如同以各种角度观察罐1000的内部那样拍摄到图像。同时，第三检查模块的元件可以定位成使第三相机与镜子可隔开第一距离并且镜子与安置在内部检查位置的罐可隔开第二距离。在这种情况下，第一距离可大于第二距离，从而使得罐的所有的内部区域从镜子反射并被拍摄为图像。

用于二次电池的罐只有一侧开口，因此，可通过进行各种角度的拍摄来获得检查图像以确认罐的内部的缺陷。因此，与基于直接通过与罐1000的纵轴同轴配置的第三相机520拍摄的图像相比，基于反射图像更加精确和快速地确定罐的内部的缺陷。

图30是示出通过第二实施例的第三检查模块获得的图像的图。图31是分开示出直接通过第二实施例的第三检查模块拍摄罐的内部而获得的区域的图，图32是分开示出通过拍摄从第二实施例的第三检查模块的镜子反射的罐的内部而获得的区域的图。

参照图30至图32，通过第三相机520获得的检查图像I0可包括直接拍摄用于二次电池的罐1000的内部而获得的局部图像I1和基于镜子的反射的局部图像I2。在这种情况下，通过直接拍摄用于二次电池的罐1000的内部而获得的图像I1位于检查图像I0的内侧部分，并且可包括下壁的上部区域A11和侧壁的内部区域A12。此外，反射图像I2可示于内侧的图像I1的外侧，反射图像I2可以是当沿罐1000的圆周方向的360度倾斜地观察时获得的用于二次电池的罐1000的内部的图像。在这种情况下，通过反射用于二次电池的罐1000的镜子540而获得的反射图像I2可显示为环形。同样地，反射图像I2可包括侧壁的内部区域A21和下壁的上部区域A22。当获得检查图像I0时，图像处理器可基于获得的检查图像I0来确定缺陷。

图33是示出第二实施例的第三检查模块的镜子的替换例的图。

参照图33，镜子540具有大致呈圆锥形的侧面，但可进行多种修改。虽然修改了镜子540，但第三相机520可配置为具有改变观察二次电池的内部的角度的作用。例如，经修改的镜子541的侧面可具有可调整的倾角β，并且可利用在上侧具有扩大的内径的镜子542。此外，镜子540可修改为沿垂直方向的长度可改变并且上端和下端的内径可以不同。在这种情况下，镜子的尺寸可随着二次电池的长度增加而增加。

图34和图35是示出从第二实施例变形得到的具有照明模块的第三检查模块的剖视图。

参照图34，根据本实用新型的另一实施例，第三照明单元530可具有相对于光路呈圆周配置的环形形状。环形的照明单元包括朝向镜子540的反射面和用于二次电池的罐1000的内部发射光的多个发光模块。

参照图35，本实施例的第三照明单元530可被修改为包括沿向上凹陷的内壁(即，穹顶型曲面)设置的多个发光模块。发光模块可设置在穹顶型曲面上，以朝向下侧的镜子540和用于二次电池的罐1000发射光。当第三照明单元530以各种角度朝向罐的内部发射光时，由物理缺陷导致的阴影的差异彼此不同，从而有助于确认缺陷。

在上述的实施例中，第三检查模块配置为以平躺姿势检查用于二次电池的罐1000，但是这仅为一个例子。可替换地，第三检查模块可被修改并应用额外的手等在罐1000处于直立姿势的状态下进行检查。换言之，第三检查模块可被修改为包括沿垂直方向并排布置并且光轴沿垂直方向配置的第三相机、第三照明单元以及镜子。此外，第三检查模块可被修改并应用为具有各种角度的光轴。

如上所述，本实用新型的用于检查二次电池的罐的外观的设备能够获得侧面、下表面以及内表面的各图像以检查外观的缺陷，并且一次性地对多个罐进行侧部检查，因此，具有缩短检查用时的效果。

根据本实用新型，用于检于二次电池的罐的外观的设备能够根据角度和照明组合获得多个罐的图像，从而增加对于缺陷的检查速率并提高检查的速度。此外，用于检查罐的内部和外部的模块单独地配置，从而具有快速检查罐的整个外观的作用。

Claims (20)

1.一种用于检查二次电池的罐的外观的设备，其特征在于，包括：

传送器，配置为沿横向装载用于二次电池的中空的罐并沿所述横向传送所述罐；

第一检查模块，配置为使并排地装载于所述传送器中的多个罐相对于纵轴旋转并获得所述罐的侧部图像；

第二检查模块，与所述传送器相邻，并配置为获得装载于所述传送器的所述罐的下表面的图像；

第三检查模块，与所述传送器相邻，并配置为获得装载于所述传送器的所述罐的内部的图像；以及

图像处理器，配置为基于接收自所述第一检查模块、所述第二检查模块以及所述第三检查模块的所述图像确定所述罐的缺陷。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第一检查模块包括：

手，配置为相对于所述纵轴一次性地调整装载于所述传送器的所述多个罐的角度；

第一照明单元，配置为向经所述手调整了角度的所述多个罐的侧面同时发射光；以及

第一相机，配置为同时获得被所述光照亮的所述多个罐的拍摄图像，

所述图像处理器配置为：

将通过所述第一相机获得的所述多个罐的所述侧面的所述拍摄图像划分为作为单独拍摄到所述罐的区域的个体图像区域；并且

通过对于一个罐根据所述拍摄图像组合所述个体图像区域来生成检查图像。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述第一照明单元包括设置于倾斜地面向被所述手拾取的所述罐的纵向的位置的多个发光单元，并且

所述图像处理器配置为基于通过从所述多个发光单元中的不同的发光单元向各个罐发光而获得的所述图像生成至少两个检查图像。

4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括控制器，其特征在于，

各个发光单元沿正交于所述纵向的方向延伸，并且

所述控制器控制所述第一照明单元的沿所述罐的纵向配置在不同的位置的所述发光单元按照顺序操作。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述控制器控制所述第一照明单元的发光单元切换操作。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，

所述第一照明单元配置为与装载于所述传送器的所述罐的布置方向倾斜地发光。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，

所述第一相机具有正交于预定的数量的被拾取的二次电池布置的方向的光轴。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述第二检查模块包括：

第二相机，配置为获得用于拍摄装载于所述传送器的所述罐的下表面的下部检查位置的图像；

透镜模块，设置于所述下部检查位置与所述图像传感器模块之间的光路上，并且配置为调节焦距；以及

第二照明单元，配置为向所述下部检查位置发光，

所述第二照明单元包括：

同轴照明单元，配置为与所述光路同轴地向所述下部检查位置发光；

光纤照明单元，包括相对于所述第二相机的所述光路的中心轴沿预定的半径的圆周路径设置的多个光纤；

穹顶照明单元，配置为向设置于一侧的反射面发光，以使反射光能够向所述下部检查位置发射；以及

倾斜照明单元，配置为向所述下部检查位置有倾角地发射光。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述第三检查模块包括针孔相机。

10.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述第三检查模块包括：

第三相机，配置为在观察配置于用于检查所述罐的内部的内部检查位置的所述罐的内部的方向上形成光轴；

第三照明单元，配置为朝向所述罐的内部发射光；以及

镜子，设置于所述第三相机与配置于所述内部检查位置的所述罐之间，

所述第三相机配置为获得用于包括从所述镜子反射的所述罐的内部的图像的内部检查图像。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，

所述内部检查图像包括所述罐的下壁的上表面和侧壁的内表面以及从所述镜子反射的所述上表面和所述内表面的图像。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，

所述镜子包括至少一部分弯曲的反射面。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，

所述镜子具有与所述第三相机相邻的第一端的第一内径大于与安置在所述检查位置的所述罐相邻的第二侧的第二内径的圆柱形形状。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，

所述第二内径大于所述罐的外径。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，

所述第三相机配置为同时获得针对所述罐的所述内表面的圆周方向上360度的图像。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，

所述第三相机与所述镜子隔开第一距离，所述镜子与安置在所述内部检查位置的所述罐隔开第二距离，并且所述第一距离大于所述第二距离。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述第三检查模块包括分光器，

所述第三照明单元朝向所述分光器沿正交于所述第三相机的光轴的方向发光，并且

从所述第三照明单元发射的光通过所述分光器被转换为具有与所述第三相机的光轴相同的光轴。

18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述第三照明单元设置于所述第三相机的端部，并且包括沿凹面的至少一个发光模块。

19.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述第三照明单元包括沿相对于所述第三相机的光轴的环形路径的发光模块。

20.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，

所述第二检查模块和所述第三检查模块隔着所述罐在所述罐的纵向的两侧彼此面对。