[发明专利]一种基于机器视觉的电池卷绕生产检测方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及电池卷绕设备，尤其涉及一种基于机器视觉的电池卷绕生产检测方法及设备。

背景技术

近年来，机器视觉的应用越来越广泛，其在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用。目前，已经出现将机器视觉系统应用在转盘式的电池卷绕设备上。一台电池卷绕设备需要三个摄像头来观察三个工位，此三个工位的功能分别为：(1)检测隔膜纸与压块的距离是否合格；(2)检测负极片与隔膜纸的距离是否合格；(3)检测正极片与隔膜纸的距离是否合格。利用机器视觉系统可以辅助判断放片的相对位置是否在规格内。这种检测方法主要是以摄像头观察的视像作为绝对坐标，来调节压块位置，从而确定与隔膜纸相对位置，再利用隔膜纸相对位置来调节负极片和正极片相对位置。

而上述检测方法在实际应用中，存在以下几点不足：(1)检测方法复杂，对距离的测量不准确，导致对放片的相对位置的调节不准确；(2)因震动或人为因素的影响，使得摄像头的位置相对于整个设备机台发生了偏移，使得本应“绝对”的坐标并不绝对；(3)压块因为维修经常变动，给调机和日常生产带来很多困难；(4)无法持续监控，定期检测(一般为一周)管控摄像头移动造成生产上的风险较大；(5)利用视觉系统校正压块位置的可操作性较低，调机周期长，影响生产。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的电池卷绕生产检测方法及设备，其检测精度高、降低误判风险、无需持续监控，检测方法简单、准确、精度高，压块位置调节简便，提高生产效率。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉的电池卷绕生产检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设置一电池卷绕生产设备，在所述电池卷绕生产设备上设置机器视觉系统、转盘、及分别设置于转盘边缘的检测装置与绝对坐标系台阶装置，所述检测装置包括第一检测组件，所述第一检测组件包括第一压块、设置于第一压块上的第一隔膜纸及设置于第一隔膜纸侧上方的第一摄像头，所述机器视觉系统内集成有视觉系统软件，且其分别与第一摄像头及绝对坐标系台阶装置连接；

(2)通过所述机器视觉系统对第一隔膜纸与第一压块之间预设一标准平均距离值A，及一标准距离差值B；

(3)对所述第一摄像头进行初始绝对坐标原点标定：

(3.1)开启电池卷绕设备，将所述绝对坐标系台阶装置通过转盘旋转至第一摄像头正下方，所述第一摄像头采集图像信息，通过所述机器视觉系统生成初始绝对坐标原点(p，q)，且所述初始绝对坐标原点的标定数值生成在视觉系统软件的csv文档中；

(3.2)对生成的初始绝对坐标原点(p，q)的横坐标x及纵坐标y预设一允许的取值范围为：p-m≤x≤p+m，且q-n≤y≤q+n；

(4)在使用所述第一摄像头之前，判断是否需要重新进行所述第一摄像头绝对坐标原点的标定，若需要，则重复步骤(3)；若不需要，则进行步骤(5)；

(5)对所述第一摄像头进行开机校准：判断是否需要进行所述第一摄像头开机校准，若不需要，则进行步骤(6)；否则，重新将所述绝对坐标系台阶装置通过转盘旋转至第一摄像头正下方，所述第一摄像头采集图像信息，所述机器视觉系统生成坐标原点的坐标值，并将此坐标值与绝对坐标原点的横纵坐标允许的取值范围进行比较，若在取值范围内，则进行步骤(6)，否则，所述机器视觉系统提示报警信息，则查找原因，重新校准第一摄像头的位置；

(6)所述第一压块与第一隔膜纸之间的距离检测：

(6.1)所述第一摄像头采集第一压块及第一隔膜纸的图像信息，通过所述机器视觉系统可获取第一隔膜纸上边缘及下边缘的距离分别为a，b，所述第一压块上边缘及下边缘的距离分别为c，d；

(6.2)所述机器视觉系统计算第一压块与第一隔膜纸之间的距离A₁，A₁的计算公式为：第一压块与第一隔膜纸之间的距离差B₁，B₁的计算公式为：B₁＝(d-b)-(c-a)；

(6.3)所述机器视觉系统将计算出的第一压块与第一隔膜纸之间的距离A₁，及第一压块与第一隔膜纸之间的距离差B₁，分别与预设的标准平均距离值A及标准距离差值B进行比较，连续判断所述第一隔膜纸与第一压块之间的卷绕距离及距离差值是否合格；