[發明專利]紐扣電池在線質量檢測系統

有效

• 申請號: 201110401952.0
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103149212A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王玉;趙娜娜;孔令成;曹陽;花加麗;趙賢相
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/94;G01R31/36
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 朱小杰

技術領域

本發明屬于產品質量檢測領域，特別涉及紐扣電池的在線質量檢測系統。

背景技術

紐扣電池也稱扣式電池，是指外形尺寸像一顆小紐扣的電池，一般來說直徑較大，厚度較薄(相對于柱狀電池如市場上的5號AA等電池)。紐扣電池是從外形上來區分，同等對應的電池分類有柱狀電池，方形電池，異形電池。紐扣電池一般來說常見的有充電的和不充電的兩種，比較常見的紐扣電池有用于玩具和禮品上的AG3、AG10、AG13電池，電腦主機板上的CMOS電池等。

紐扣電池因體形較小，故在各種微型電子產品中得到了廣泛的應用，它的外表為不銹鋼材料，并作為正極，其負極為不銹鋼的圓形蓋，正極與負極間有密封環絕緣，密封環用尼龍制成，密封環除起絕緣作用外，還能阻止電解液泄漏。

紐扣電池的使用場合決定了其質量檢測要求更高，目前人工檢測方法已逐漸不能滿足現代制造業的效率要求。基于機器視覺的檢測正成為當前機器視覺領域的研究熱點，以便克服傳統的人工檢測方法帶來的檢測速度慢、精度不統一、勞動量大等問題。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，提供一種精度好、而且效率高的紐扣電池在線質量檢測系統。

本發明質量檢測系統具體包括：

一種紐扣電池在線質量檢測系統，所述檢測系統包括下位機系統和上位機系統，上、下位機系統之間通過系統集成模塊通信連接；

上述下位機系統包括電流電壓檢測模塊和機器視覺檢測模塊，電流電壓檢測模塊包括用于連接待測試紐扣電池的金屬探針模塊、中央處理器模塊和附屬感應模塊，中央處理器模塊包括MCU處理器、并行式AD轉換器、電流電壓采樣處理電路和并行接口電路，附屬感應模塊包括待測電池進行電流電壓測試時對所用探針板之間行程進行控制的可調限位開關；上述機器視覺檢測模塊包括圖像采集模塊和圖像處理模塊，圖像采集模塊由光源、工業相機和鏡頭組成；圖像處理模塊實現對采集的圖像進行分析、處理、小波分析、特征提取、模板匹配、缺陷檢測等操作。

上述上位機系統包括用于系統啟動、初始化的測試模塊、通訊處理模塊、對所采集的圖像進行選擇、匹配等操作的圖像處理模塊和界面顯示模塊，上述通訊處理模塊用于上位機系統與下位機系統相互之間的通信控制，并存儲和處理電流電壓檢測模塊和機器視覺檢測模塊采集的數據。

上述上位機系統通過RS485通信協議與下位機系統連接。

上述電流電壓檢測模塊包括如下檢測參數：①電壓檢測點：3.28V；電壓公差模式：上下偏差；公差范圍：0％-10％；②電流檢測點：300MA；電流檢測模式：上下偏差；公差范圍：0％-30％；③檢測陣列：根據檢測電池系列決定，一般有三種規格：4行5列、5行6列、5行8列；④電壓測試負載：不帶負載測試；⑤自動測試下壓延時：0ms默認；⑥同時檢測紐扣電池的電流與電壓模式。

上位機系統的圖像處理模塊是基于Windows編程平臺開發軟件系統，實現對采集的圖像進行分析、處理、小波分析、特征提取、模板匹配等操作。

所述的紐扣電池在線質量檢測系統，具有如下工作模式：

系統初始化并自檢，進入睡眠模式；

當有任務時，進入工作模式，各模塊進入就緒狀態；

判斷任務類型，根據任務類型轉入相應的處理模塊：

任務若是檢測，啟動電流電壓檢測模塊采集數據，經處理器處理后，判斷是否需要向監控中心發送數據，若需要，則轉入發送任務，否則進入睡眠模式；

任務若是發送，則啟動收發裝置發送數據，發送完成后進入睡眠模式；

任務若是接收，則啟動收發裝置接收數據，接收完成后進入睡眠模式。

相對于現有技術，本發明的有益效果是：

其一，本發明的紐扣電池在線質量檢測系統與方法，包括相互連接的電流電壓檢測模塊和機器視覺檢測模塊；電流電壓檢測數據通過AD傳感器連接的接口電路與上位機系統的處理通訊模塊相連接，并且實現同時測量紐扣電池的電流電壓量，而且所用結果為數字量輸出，抗干擾能力強，易于處理。

其二，本發明的機器視覺檢測實現了紐扣電池表面的缺陷檢測，不但節約了人力資源成本，而且提高了檢測效率及其檢測精度，可以通過統計分析自動識別紐扣電池表面潛在的缺陷，然后根據對比度、紋理或幾何形狀等方面的相似性對缺陷進行分類。用戶只需調整系統的缺陷檢測靈敏度并為各缺陷分配名稱或閾值，以此識別不同類型的缺陷。在生產過程中，系統會根據用戶定義的類別自動對缺陷進行分類。