一種隔膜紙視覺檢測方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種隔膜紙視覺檢測方法及其裝置。它包括PLC控制器、視覺控制器、相機和電池移位機構，所述的PLC控制器連接視覺控制器和電池移位機構，所述的視覺控制器連接相機，所述的電池移位機構上設有檢測電池隔膜紙的檢測工位和剔除不合格電池隔膜紙的剔除工位，所述的相機置于電池移位機構的檢測工位上方，所述相機拍攝所在的軸線方向與檢測工位所在的軸線方向相交，所述的相機前端設有光源。本發明專利技術的有益效果是：利用圖像處理的方法來實現電池隔膜紙的檢測，并且能夠全自動的檢測電池隔膜紙，檢測效果好，檢測精度高，安全可靠，提高了工作效率，降低了勞動強度，結構簡單，操作方便。

【技術實現步驟摘要】
一種隔膜紙視覺檢測方法及其裝置
本專利技術涉及電池制備相關
，尤其是指一種隔膜紙視覺檢測方法及其裝置。
技術介紹
鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現代高性能電池的代表。隔膜紙又稱聚乙稀薄膜、PE膜。它在鋰離子電池中的作用是把正負極材料隔離。隔膜紙的質量直接地影響了電池的安全性能及容量等。故選用優質的隔膜紙已經是電池生產廠家的必經之路。隔膜紙通常有兩種類型：其一，選用PP、PE、PP三層合拼隔膜紙，目前有美國CELGARD及日本UBE。此類型隔膜紙特點在于降低成本，但制造工藝復雜，對超薄16um以下尤為難做到。其二，單層PE隔膜，目前有日本旭化成、東燃、美國ENTEK三家公司。此類型隔膜紙由于是單層PE，故生產成本較高，但對制造超薄16um以下隔膜尤為有條件，故獲大電池廠家如三洋、索尼、松下、萬勝等青睞。日本優質電芯幾乎全部采用單層PE隔膜。本公司代理美國ENTEK單層PE隔膜，采用超高分子聚乙烯。在現有技術中，沒有直接有效的隔膜紙視覺檢測方法，來直觀的檢測隔膜紙在電池鋼殼中的具體情況，如：紙高、缺紙、紙太低、螺旋等狀況，故而不能快速有效的將不合格的產品剔除出去，從而大大降低了電池的成品率，同時使得使用者在使用不合格的電池產品時，存在一定的安全隱患。
技術實現思路
本專利技術是為了克服現有技術中存在上述的不足，提供了一種檢測效果好且安全可靠的隔膜紙視覺檢測方法及其裝置。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種隔膜紙視覺檢測方法，具體操作步驟如下：(1)將相機置于檢測工位的上方，連接視覺控制器，PLC控制器控制檢測工位上電池的位置；(2)將一個標準的電池產品安裝在檢測工位上，然后通過相機建立電池中隔膜紙的基準圖像；(3)將待檢測的電池安裝到檢測工位上，設定一個搜索范圍，進行一次拍照成像，通過視覺控制器在搜索范圍內尋找與基準圖像相似的圖像，并計算出相似度，當相似度高于一定值時，進入到步驟(4)中；當相似度低于一定值時，進入到步驟(6)中；(4)對所獲取的圖像進行位置偏移修正，然后設定檢測面積的范圍，進行面積重心的檢測，并設定面積上限值和下限值，當所獲取的圖像在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(5)；當所獲取的圖像不在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(6)；(5)獲取安裝有合格隔膜紙的電池，使其進入到下一工位后，進入到步驟(3)中；(6)判斷該安裝有隔膜紙的電池是不合格的，并將信號輸送給PLC控制器，然后控制相應檢測工位上的電池到剔除工位上，將不合格的電池剔除。本專利技術中，通過相機的拍攝來獲取所需檢測的電池產品中隔膜紙的具體位置，然后通過視覺控制器對拍攝的圖像進行處理，之后與基準圖像進行對比來判斷安裝的隔膜紙是否合格，將檢測判斷之后的信號發送給PLC控制，如果合格，則將合格的電池產品進入到下一個工位進行操作，并通過PLC控制器檢測下一個檢測工位上的電池隔膜紙；如果不合格的話，則將不合格的電池產品進入到剔除工位進行操作，并通過PLC控制器檢測下一個檢測工位上的電池隔膜紙；這樣設計通過相機與視覺控制器的相配合使用，利用圖像處理來實現自動控制電池隔膜紙的合格率，大大提高了檢測效果，整個過程安全可靠，同時提高了工作效率，降低了勞動強度。作為優選，在步驟(1)中，所述的相機前端設有光源，以檢測工位上電池所在的軸線方向為基準線，相機的拍攝方向與基準線存在一定的角度。通過相機與檢測工位上電池的位置關系設計，以便于視覺控制器能夠較好的讀取隔膜紙的位置狀況，以提高對電池隔膜紙的檢測效率。作為優選，所述的角度大小在30到60度之間。在相機中，利用該角度使得所獲取的圖像能夠盡可能的增大隔膜紙對于整個圖像的比例，以便于提高對于隔膜紙的識別，從而便于對電池隔膜紙的判斷，提高了電池隔膜紙檢測的精準度。作為優選，在步驟(2)中，基準圖像具體如下：以隔膜紙插入后標準的電池產品為基準，相機拍攝該電池產品的照片，并圈定一個最小的第一方圈，將所獲取的照片置于該第一方圈內為基準圖像，并將該基準圖像作為圖像模型進行保存。確定基準圖像的范圍大小，以便于相似度的對比，提高電池隔膜紙的檢測效率。作為優選，在步驟(3)中，所述的搜索范圍為一個大的第二方圈，該第二方圈完全覆蓋第一方圈，其中第二方圈的中心點與第一方圈的中心點重合，視覺控制器自動在第二方圈內搜索與設定保存的模型圖像最相似的圖像，并計算出相似度，當相似度高于60％時，進入到步驟(4)中；當相似度低于60％時，進入到步驟(6)中。進行第一步的形狀搜索，以確保后面檢測的可靠性。作為優選，在步驟(4)中，位置偏移修正是將所獲取的圖像中心點置于第二方圈的中心點，采用“面積重心”的檢測方式，設定檢測面積的范圍為第三方圈，第三方圈的面積大于第一方圈的面積且小于第二方圈的面積，其中第三方圈的中心點、第二方圈的中心點與第一方圈的中心點重合，調整所獲取的圖像適當的二值化數值，使得隔膜紙部分成像為白色，并設定適當的白色面積上限值和下限值。通過位置偏移修正能夠確保所獲取的圖像重心與基準圖像重心相重合，而通過二值化處理來進行隔膜紙的檢測，這樣設計有效的提高了電池隔膜紙的檢測精準度。作為優選，在步驟(4)中，當所獲取的圖像在設定的白色面積上限值與下限值之間，判定該電池產品中的隔膜紙是合格的，進入到步驟(5)；當所獲取的圖像高于設定的白色面積上限值時，判定該電池產品中的隔膜紙過高，進入到步驟(6)；當所獲取的圖像低于設定的白色面積下限值時，判定該電池產品中的隔膜紙過低或者缺少隔膜紙，進入到步驟(6)。基于上述的一種隔膜紙視覺檢測方法，本專利技術還提供了一種隔膜紙視覺檢測裝置，包括PLC控制器、視覺控制器、相機和電池移位機構，所述的PLC控制器連接視覺控制器和電池移位機構，所述的視覺控制器連接相機，所述的電池移位機構上設有檢測電池隔膜紙的檢測工位和剔除不合格電池隔膜紙的剔除工位，所述的相機置于電池移位機構的檢測工位上方，所述相機拍攝所在的軸線方向與檢測工位所在的軸線方向相交，所述的相機前端設有光源。相機的位置與檢測工位上電池的位置關系，使得相機能夠有效的對電池上的隔膜紙進行成像，同時，通過相機前端的光源來照射檢測工位上的電池隔膜紙，然后通過相機進行成像，以提高隔膜紙的二值化數值，從而提高檢測的精準度，電池移位機構與PLC控制器的配合，能夠自動有效的將不合格的電池剔除出去，而將合格的電池進入到下一個工位繼續進行處理。本專利技術的有益效果是：利用圖像處理的方法來實現電池隔膜紙的檢測，并且能夠全自動的檢測電池隔膜紙，檢測效果好，檢測精度高，安全可靠，提高了工作效率，降低了勞動強度，結構簡單，操作方便。附圖說明圖1是本專利技術的裝置結構示意圖。圖中：1.PLC控制器，2.視覺控制器，3.電池移位機構，4.相機，5.光源，6.檢測工位，7.剔除工位。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步的描述。如圖1所述的實施例中，一種隔膜紙視覺檢測裝置，包括PLC控制器1、視覺控制器2、相機4和電池移位機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隔膜紙視覺檢測方法，其特征是，具體操作步驟如下：(1)將相機(4)置于檢測工位(6)的上方，連接視覺控制器(2)，PLC控制器(1)控制檢測工位(6)上電池的位置；(2)將一個標準的電池產品安裝在檢測工位(6)上，然后通過相機(4)建立電池中隔膜紙的基準圖像；(3)將待檢測的電池安裝到檢測工位(6)上，設定一個搜索范圍，進行一次拍照成像，通過視覺控制器(2)在搜索范圍內尋找與基準圖像相似的圖像，并計算出相似度，當相似度高于一定值時，進入到步驟(4)中；當相似度低于一定值時，進入到步驟(6)中；(4)對所獲取的圖像進行位置偏移修正，然后設定檢測面積的范圍，進行面積重心的檢測，并設定面積上限值和下限值，當所獲取的圖像在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(5)；當所獲取的圖像不在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(6)；(5)獲取安裝有合格隔膜紙的電池，使其進入到下一工位后，進入到步驟(3)中；(6)判斷該安裝有隔膜紙的電池是不合格的，并將信號輸送給PLC控制器(1)，然后控制相應檢測工位(6)上的電池到剔除工位(7)上，將不合格的電池剔除。

【技術特征摘要】
1.一種隔膜紙視覺檢測方法，其特征是，具體操作步驟如下：(1)將相機(4)置于檢測工位(6)的上方，連接視覺控制器(2)，PLC控制器(1)控制檢測工位(6)上電池的位置；(2)將一個標準的電池產品安裝在檢測工位(6)上，然后通過相機(4)建立電池中隔膜紙的基準圖像；(3)將待檢測的電池安裝到檢測工位(6)上，設定一個搜索范圍，進行一次拍照成像，通過視覺控制器(2)在搜索范圍內尋找與基準圖像相似的圖像，并計算出相似度，當相似度高于一定值時，進入到步驟(4)中；當相似度低于一定值時，進入到步驟(6)中；(4)對所獲取的圖像進行位置偏移修正，然后設定檢測面積的范圍，進行面積重心的檢測，并設定面積上限值和下限值，當所獲取的圖像在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(5)；當所獲取的圖像不在設定的面積上限值與下限值之間，進入到步驟(6)；(5)獲取安裝有合格隔膜紙的電池，使其進入到下一工位后，進入到步驟(3)中；(6)判斷該安裝有隔膜紙的電池是不合格的，并將信號輸送給PLC控制器(1)，然后控制相應檢測工位(6)上的電池到剔除工位(7)上，將不合格的電池剔除。2.根據權利要求1所述的一種隔膜紙視覺檢測方法，其特征是，在步驟(1)中，所述的相機(4)前端設有光源(5)，以檢測工位(6)上電池所在的軸線方向為基準線，相機(4)的拍攝方向與基準線存在一定的角度。3.根據權利要求2所述的一種隔膜紙視覺檢測方法，其特征是，所述的角度大小在30到60度之間。4.根據權利要求1所述的一種隔膜紙視覺檢測方法，其特征是，在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余谷峰，胡陳波，王建裕，
申請(專利權)人：浙江野馬電池有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33