[发明专利]一种圆柱体锂电池外观缺陷的视觉检测系统

说明书

本发明公开了一种圆柱体锂电池外观缺陷的视觉检测系统，包括图像采集模块、图像处理模块、运动与控制模块和分拣模块；图像采集模块使用多种光学成像方法采集电池不同部位的外观图像，获得电池表面图像；图像处理模块使用深度学习算法和自定义剔除规则对外观缺陷进行两级检测可以准确检出不良电池；运动与控制模块使用滚筒传动平台和电池槽传送带传输电池，通过时序校验方法保证检测流程的稳定可靠；分拣模块使用气动分拣方法，可以准确剔除不良品。本发明自动检测圆柱体锂电池的各种外观缺陷，从而降低检测人员的劳动强度；并能定制化剔除规则，以满足各类检测需求；并利用检测数据优化算法以保证检测准确性。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体的说是一种成套的圆柱体锂电池外观缺陷检测系统，用于对圆柱体锂电池圆柱面、正极、负极等多个区域的各类复杂外观缺陷进行全面检测。

背景技术

基于机器视觉的光学检测技术作为一种非接触式检测手段，具有检测速度快、结果稳定客观、不会对待测物造成二次污染的优点。

自上世纪70年代开始至今，就一直被视为解决工业制造中检测问题的最具前途的技术之一。在光学检测中，针对不同检测对象和不同检测问题，需要根据实际情况设计相应的光学成像和图像处理方法。

对于圆柱体锂电池来说，在生产制造过程中由于挤压磕碰，异物夹杂，材料处理不当等原因容易使其表面形成凹陷或凸起的几何缺陷；电池各部位可能出现漏液、锈蚀缺陷；表面喷码、条码可能出现印刷错误缺陷。

自动光学检测在处理这类圆柱体锂电池表面外观缺陷时依然存在诸多问题。

首先，由于缺陷小，缺陷种类多，部分检测面为弧面，成像效果受环境影响较大等诸多因素影响，难以找到一种全面、高效、适应性强的检测方法。

其次，由于圆柱体锂电池需求、生产和使用的对象不同，对各类缺陷的容忍度不同，其质量要求各有差异，用户难以根据自己的检测需求来定制检测方案，从而达到最高生产效益。

最后，一方面圆柱体电池产品的生产工艺在逐步发展，产线生产也在不断更新和升级，导致造成缺陷的客观因素可能发生变化；另一方面在电池的产线生产过程中造成缺陷的随机因素众多，缺陷的产生具有相当程度的随机性。

这些都导致了电池外观缺陷的种类和特征的多样性，且存在随机性。传统的检测方法针对性太强，从而导致其并不具备普遍适用性、可拓展性和自我完善能力，容易出现短期内可用，难以长期使用的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种圆柱体锂电池外观缺陷的视觉检测系统，以期能够全面检测圆柱体锂电池不同表面上的多种外观缺陷，并保持检测的准确性，从而有效降低检测人员的劳动强度，并提高产品质量。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种圆柱体锂电池外观缺陷的视觉检测系统的特点是由图像采集模块、分拣模块、运动与控制模块和图像处理模块构成；

所述运动与控制模块由滚筒传动平台、电池槽传送带、PLC运动控制器、位移编码器和伺服电机构成；

所述滚筒传动平台上设置有若干个滚筒，所述滚筒是由滚筒橡胶轮和滚筒磁铁构成，所述滚筒橡胶轮的圆周面上按照相同的间隔周期α安装有多个滚筒磁铁，相邻两个滚筒之间的相位差为半周期，且相邻两个滚筒之间设置有检测位；

所述PLC运动控制器控制所述滚筒传动平台上所有滚筒同步同向匀速自转，同时控制所述电池槽传送带匀速直线运动；

所述图像采集模块是沿着电池槽传送带的传输方向依次有圆周面准直照明成像区、圆周面散射照明成像区、正极散射照明成像区和负极准直照明成像区四个成像区组成；