[发明专利]一种用于干电池浆层纸卷绕缺陷检测的视觉传感器系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于干电池浆层纸卷绕缺陷检测的视觉传感器系统及方法，该系统包括视觉传感器、环形光源、支架、转盘、三个同步触发传感器，待检测的干电池放置在转盘中心，转盘保持绕中轴线匀速旋转，三个同步触发传感器按120度的间隔均匀分布在转盘侧面，环形光源置于视觉传感器前端，视觉传感器安装在支架上，支架末端的轴线与竖直方向成固定夹角且其延长线与干电池的轴线相交于干电池的顶端；视觉传感器与同步触发传感器、环形光源连接，用于解决干电池定位、光源控制以及图像采集的高速同步问题。该发明解决了当前只能利用人眼视觉检查干电池是否存在浆层纸卷绕缺陷的问题，具有完全自动化、检测速度快、系统可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及视觉传感器技术领域，具体涉及一种用于干电池浆层纸卷绕缺陷检测的视觉传感器系统及方法。

背景技术

在干电池生产过程中，由于其流程繁琐和工艺复杂，容易出现碳棒、封口胶、底碗纸、碳棒、浆层纸等方面的缺陷。其中，浆层纸是位于干电池锌筒内部的隔膜纸，需在卷绕后整个插入锌筒内，因此其所处位置空间较深而窄，而一旦浆层纸的卷绕存在缺陷时则极易导致后续干电池使用中出现漏液、慢性短路等问题。如果在锌筒外某一固定位置进行图像采集，由于拍摄角度的局限性，仅能获取携带浆层纸部分边缘信息的图像，无法判断浆层纸是否与锌筒紧密贴合或者边缘全部对齐，故目前只能通过人工视觉的方式进行检查。然而，在长时间且高强度的工作状态下，因注意力下降而导致的不良品漏检以及误判是无法避免的，因此而直接导致的电池质量事故也经常发生。

与此同时，随着工业自动化水平提升以及产品制造的标准不断提高，视觉传感在智能制造如电子制造装备、机器人等领域中的应用日益广泛。传统的视觉系统主要依赖PC平台，系统庞大、构造复杂、集成度低、协调性差。而视觉传感器是具有图像采集处理、数据传输能力的功能专门化嵌入式视觉系统，可实现目标识别定位、尺寸测量、缺陷检测、条码识别等功能，其模块化、小型化、分布式、简单易用、低成本等优点使其成为视觉系统的必然发展趋势。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种用于干电池浆层纸卷绕缺陷检测的视觉传感器系统及方法，旨在解决当前干电池浆层纸卷绕缺陷检测中人工视觉方式的可靠性和效率低以及机器视觉方式的拍摄角度受限的问题。

根据公开的实施例，本发明的第一方面公开了一种用于干电池浆层纸卷绕缺陷检测的视觉传感器系统，所述的视觉传感器系统包括视觉传感器1、环形光源2、支架3、转盘4和若干个同步触发传感器5，待检测的干电池6正立放置在所述的转盘4中心，所述的转盘4保持绕中轴线匀速旋转，若干个同步触发传感器5等间隔均匀分布在所述的转盘4侧面；所述的环形光源2置于所述的视觉传感器1前端，所述的视觉传感器1安装在所述的支架3上，所述的支架3末端的轴线与竖直方向成固定夹角且其延长线与正立放置的干电池6的轴线相交于干电池6的顶端；所述的视觉传感器1与若干个同步触发传感器5电连接，根据同步触发传感器5的数字量信号精确控制干电池6图像的拍摄位置；所述的视觉传感器1还与所述的环形光源2电连接，用于在采集图像时提供照明。

进一步地，同步触发传感器的数量为3个，3个同步触发传感器5按120度的间隔均匀分布在所述的转盘4侧面。

进一步地，所述的视觉传感器1包括依次连接的同步触发模块、光源驱动模块、图像处理模块，所述的同步触发模块分别与环形光源2和若干个同步触发传感器5相连，用于实现光源及图像采集的同步；所述的光源驱动模块与环形光源2相连，并用于驱动相连的环形光源2，所述的图像处理模块用于采集图像并进行缺陷检测。

进一步地，所述的同步触发模块处理同步触发传感器5获取的位置信息，产生光源触发信号控制光源驱动模块高速频闪，该光源触发信号经延时产生图像采集触发信号，控制图像处理模块采集图像。

进一步地，所述的视觉传感器1的轴线与干电池6的轴线存在夹角且该角度值为15°。

进一步地，所述的环形光源2为红外光源；所述的同步触发传感器5采用漫反射型光纤式光电开关。