CN220019403U - 一种汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，包括：第一光源，第一光源为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯正上方；第二光源，第二光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第一侧；第三光源，第三光源为红外风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧；第四光源，第四光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧；光电传感器，光电传感器被配置为在检测到待检锂电池电芯后，发射检测信号；光源控制器，光源控制器被配置为控制第一光源、第二光源、第三光源和第四光源的工作时序。本申请解决了在锂电池电芯生产过程中，人工检测效率低，可靠性差，标准不一致的问题。使检测结果更准确，工作效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光器件技术领域，尤其涉及一种汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统。
背景技术
随着新能源汽车的推广，锂电池作为新能源汽车使用的主要蓄电池产品， 其使用数量越来越大，并且在其他领域锂电池的使用范围也越来越广。锂电池电芯在生产过程中可能存在以下缺陷，如脏污、压伤、凹凸、划伤、蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷，浅划痕、近倒角处划痕及表面落尘。这些缺陷会导致锂电池在使用过程中可能的出现燃烧、爆炸等故障。现有的关于锂电池电芯外表面的检验，主要靠人工目测完成，既无法满足锂电池生产的速度要求，也无法满足检验的可靠性要求。因此，如何高效、可靠的检测锂电池电芯表面缺陷，是本技术领域人员丞待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，解决了在锂电池电芯生产过程中，人工检测效率低，可靠性差， 标准不一致的问题。为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 本申请提供了一种汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，包括： 第一光源，第一光源为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯正上方， 被配置为拍摄待检锂电池电芯表面脏污、压伤、凹凸缺陷的照射光源； 第二光源，第二光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第一侧， 被配置为拍摄高角度明场照射光源，拍摄待检锂电池电芯表面压伤、划伤缺陷；第三光源，第三光源为红外风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧， 被配置为拍摄高角度暗场照射光源，拍摄待检锂电池电芯蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷； 第四光源，第四光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧， 被配置为拍摄低角度暗场照射光源，拍摄待检锂电池电芯表面浅划痕、近倒角处划痕及表面落尘； 光电传感器，光电传感器被配置为在检测到待检锂电池电芯后，发射检测信号； 光源控制器，光源控制器被配置为控制第一光源、第二光源、第三光源和第四光源的工作时序； 图像采集器，图像采集器设置于第一光源的上方，被配置为对待检锂电池电芯进行图像采集。 在其中一个实施例中，汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，还包括： 中央控制器，中央控制器为电脑，被配置为控制锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统。
在其中一个实施例中，第二光源的出射光角度与待检锂电池电芯表面成 40-50度角。
在其中一个实施例中，第三光源的出射光与待检锂电池电芯表面成 25-35 度角。
在其中一个实施例中，第四光源的出射光角度与待检锂电池电芯表面成 55-65度角。
在其中一个实施例中，第一光源的分光片为 80%透射 20%反射，第一光源的光路内增加 1/4 透过率偏光板。
在其中一个实施例中，第二光源和第四光源的光路加匀光膜。
在其中一个实施例中，第三光源的灯珠波段为 800nm-900nm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，包括：第一光源，第一光源为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯正上方；第二光源，第二光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第一侧；第三光源，第三光源为红外风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧；第四光源，第四光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第二侧；光电传感器，光电传感器被配置为在检测到待检锂电池电芯后，发射检测信号；光源控制器，光源控制器被配置为控制第一光源、第二光源、第三光源和第四光源的工作时序；图像采集器，图像采集器设置于第一光源的上方，被配置为对待检锂电池电芯进行图像采集。本申请解决了在锂电池电芯生产过程中，人工检测效率低，可靠性差，标准不一致的问题。使检测结果更准确，工作效率更高。为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。 图 1 是本实用新型汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统的结构示意图； 图 2 是本实用新型汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统的时序图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图 1 和图 2，在该实施例中，提供了一种汽车锂电池电芯表面缺陷视 觉检测系统包括：第一光源 201，第一光源 201 为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯 101 正上方，被配置为拍摄待检锂电池电芯 101 表面脏污、压伤、 凹凸缺陷的照射光源；第二光源 202，第二光源 202 为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器 301 第一侧，被配置为拍摄高角度明场照射光源，拍摄待检锂电池电芯 101 表面压伤、划伤缺陷；第三光源 203，第三光源 203 为红外风冷平行线光源，设置于图像采集器 301 第二侧，被配置为拍摄高角度暗场照射光源， 拍摄待检锂电池电芯 101 蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷；第四光源 204，第四光源 204 为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器 301 第二侧，被配置为拍摄低角度暗场照射光源，拍摄待检锂电池电芯 101 表面浅划痕、近倒角处划痕及表面落尘；光电传感器 601，光电传感器 601 被配置为在检测到待检锂电池电芯101 后，发射检测信号；光源控制器 401，光源控制器 401 被配置为控制第一光源 201、第二光源 202、第三光源 203 和第四光源 204 的工作时序；图像采集器 301，图像采集器301 为黑白线扫相机及镜头，其设置于第一光源 201 的上方，被配置为对待检锂电池电芯101 进行图像采集。
具体地，待检锂电池电芯 101 在磁悬浮轨道上搬运，磁悬浮轨道上安装汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统的光电传感器 601。当光电传感器 601 感应到待检锂电池电芯 101 后，便发射检测信号。光源控制器 401 接收光电传感器 601 发出的锂电池电芯到位的检测信号后，光源控制器 401 控制四个光源在一个 周期内分时频闪，触发图像采集器 301 进行 4 次拍摄。
其中，第一光源 201 为蓝色气冷同轴光源，其体积小，亮度高，主要拍摄 电芯表面脏污、压伤、凹凸缺陷。第二光源 202 为白色风冷平行线光源，拍摄高角度明场效果，可以检测电芯表面压伤、划伤等缺陷。第三光源 203 为红外风冷平行线光源，拍摄高角度暗场效果，红外光穿透力较强，可检测蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷，效果明显。第四光源204 为白色风冷平行线光源，拍摄低角度暗场效果，可以检测电芯表面浅划痕、近倒角处划痕及表面落尘等。
在该实施例中，本实用新型提供的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统， 包括：第一光源 201，第一光源 201 为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯 101 正上方；第二光源 202，第二光源 202 为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器 301 第一侧；第三光源 203，第三光源 203 为红外风冷平行线光源，设置于图像采集器 301 第二侧；第四光源 204，第四光源 204 为白色风冷平行线光 源，设置于图像采集器 301 第二侧；光电传感器 601，光电传感器 601 被配置为在检测到待检锂电池电芯 101 后，发射检测信号；光源控制器 401，光源控制器 401 被配置为控制第一光源 201、第二光源 202、第三光源 203 和第四光源 204 的工作时序；图像采集器 301，图像采集器 301 设置于第一光源 201 的上方，被 配置为对待检锂电池电芯 101 进行图像采集。本申请解决了在锂电池电芯生产 过程中，人工检测效率低，可靠性差，标准不一致的问题。使检测结果更准确，工作效率更高。
在其中一个实施例中，汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，还包括： 中央控制器 501，中央控制器 501 为电脑，被配置为控制锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统。
具体地，第一光源 201、第二光源 202、第三光源 203 和第四光源 204 与光源控制器 401 连接，光源控制器 401 控制四个光源的工作时序、亮度和发光时 间。光源控制器 401 与中央控制器 501 连接，可通过中央控制器 501 对四个光源的工作时序、亮度和发光时间等参数进行设置。图像采集器 301 与中央控制器 501 和光源控制器 401 连接，由光源控制器 401 同步触发图像采集器 301 和四个光源，图像采集器 301 将拍摄的图像传送至中央控制器 501，由视觉软件进行图像处理。
在其中一个实施例中，第一光源 201 的出射光与待检锂电池电芯 101 表面成90 度角。第二光源 202 的出射光角度与待检锂电池电芯 101 表面成 40-50 度角。第三光源 203 的出射光与待检锂电池电芯 101 表面成 25-35 度角。第四光源 204 的出射光角度与待检锂电池电芯 101 表面成 55-65 度角。
具体地，待检锂电池电芯 101 的待检表面为上表面，第一光源 201 放置在待检锂电池电芯 101 待检表面正上方，图像采集器 301 放置在第一光源 201 正上方，第二光源 202 和第四光源 204 分别放置在相机及镜头两侧，左侧的第二光源 202 出射光角度与待检表面成 40-50 度角，右侧的第四光源 204 出射光角度与待检表面成 55-65 度角。第三光源 203 放置在相机及镜头右侧，出射光与待检表面成 25-35 度角。第一光源 201、第二光源 202、第三光源 203 和第四光源 204 与光源控制器 401 连接，光源控制器 401控制四个光源的工作时序、亮度和发光时间。光源控制器 401 与中央控制器 501 连接，可通过中央控制器 501对四个光源的工作时序、亮度和发光时间等参数进行设置。图像采集器 301 与 中央控制器 501 和光源控制器 401 连接，由光源控制器 401 同步触发图像采集器 301 和四个光源，图像采集器 301 将拍摄的图像传送至中央控制器 501，由视觉软件进行图像处理。
在其中一个实施例中，第一光源 201 的分光片为 80%透射 20%反射，第二光源202 和第四光源 204 的光路加匀光膜，第三光源 203 的灯珠波段为 800nm-900nm。
具体地，第一光源 201 内部分光片采用 80%透射 20%反射，以减小缺陷阴影对图像质量的影响。第一光源 201 光路结构内增加 1/4 透过率偏光板进行亮度调节，实现对所有电芯尺寸的均匀性兼容。
具体地，第二光源 202 为白色风冷平行线光源，拍摄高角度明场效果，可以检测电芯表面压伤、划伤等缺陷，光路结构内加匀光膜提高均匀性。
具体地，第三光源 203 的灯珠波段为 850nm，拍摄高角度暗场效果，红外光穿透力较强，可检测蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷，效果明显，光路结构内加匀光膜保证均匀性。
具体地，第四光源 204 拍摄低角度暗场效果，可以检测电芯表面浅划痕、 近倒角处划痕及表面落尘等，光路结构内加匀光膜进行提高均匀性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，包括： 第一光源，所述第一光源为蓝色气冷同轴光源，设置于待检锂电池电芯正 上方，被配置为拍摄所述待检锂电池电芯表面脏污、压伤、凹凸缺陷的照射光源； 第二光源，所述第二光源为白色风冷平行线光源，设置于图像采集器第一侧，被配置为拍摄高角度明场照射光源，拍摄所述待检锂电池电芯表面压伤、 划伤缺陷； 第三光源，所述第三光源为红外风冷平行线光源，设置于所述图像采集器第二侧，被配置为拍摄高角度暗场照射光源，拍摄所述待检锂电池电芯蓝膜下颗粒或者其它异物缺陷； 第四光源，所述第四光源为白色风冷平行线光源，设置于所述图像采集器第二侧，被配置为拍摄低角度暗场照射光源，拍摄所述待检锂电池电芯表面浅划痕、近倒角处划痕及表面落尘； 光电传感器，所述光电传感器被配置为在检测到所述待检锂电池电芯后， 发射检测信号； 光源控制器，所述光源控制器被配置为控制所述第一光源、所述第二光源、 所述第三光源和所述第四光源的工作时序； 图像采集器，所述图像采集器设置于所述第一光源的上方，被配置为对所述待检锂电池电芯进行图像采集。
2.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，还包括： 中央控制器，所述中央控制器为电脑，被配置为控制所述锂电池电芯表面 缺陷视觉检测系统。
3.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第二光源的出射光角度与所述待检锂电池电芯表面成 40-50 度角。
4.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第三光源的出射光与待检锂电池电芯表面成 25-35 度角。
5.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第四光源的出射光角度与待检锂电池电芯表面成 55-65 度角。
6.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第一光源的分光片为 80%透射 20%反射，所述第一光源的光路内增加 1/4 透过率偏光板。
7.根据权利要求 6 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第二光源和所述第四光源的光路加匀光膜。
8.根据权利要求 1 所述的汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述第三光源的灯珠波段为 800nm-900nm。
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| CN202321238622.9U CN220019403U (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种汽车锂电池电芯表面缺陷视觉检测系统 |
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Cited By (3)
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| CN117405690A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 深圳市什方智造科技有限公司 | 多光线检测组件及电池检测装置 |
| CN117969541A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种检测装置及检测方法、电池加工设备、电池生产线 |
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