[發明專利]一種電池極耳中心距的自動檢測方法

有效

• 申請號: 201310145747.1
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103196383A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 潘豐;余俊榮
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種產品尺寸檢測方法，尤其涉及一種基于機器視覺的電池極耳中心距的自動檢測方法，屬于產品檢測領域。

背景技術

極耳，是生產鋰離子聚合物電池產品的一種原材料，例如生活中用到的手機電池、藍牙電池、筆記本電池等都需要用到極耳。電池是分正負極的，極耳就是從電芯中將正負極引出來的金屬電體。手機電池生產過程中，對電池的正負極耳進行尺寸測量是電池封裝前一道十分重要的工序，不同規格的電池對極耳的尺寸都有不同的工藝要求。

需檢測的電池外觀如圖1所示，主要對電池作正負極耳到中心線的距離即極耳中心距的尺寸檢。

目前，在電池生產過程中，針對極耳的尺寸檢測，大部分企業通常依賴傳統的測量方法，如利用千分尺、游標卡尺或量規等工具進行測量，需要依靠大量的人工來完成，這不僅增加人工成本和管理成本，而且由于人眼易疲勞性且具有不穩定性，故無法保證檢測的準確率。另外，隨著生產規模的擴大和生產線運行速度的提升，人工檢測在速度上存在極大限制，無法達到現代大工業生產線速度要求。

發明內容

為提高電池極耳尺寸檢測的準確率和速率、降低人工檢測成本，本發明專利提供一種基于機器視覺的電池極耳尺寸自動檢測方法。

本發明專利所采用的關鍵技術方案是：采用圖像軟件處理分析方法對電池極耳中心距進行檢測(如圖4所示)：

(1)由圖像識別法找到基準線I1、I2、底部基準線I8、線段I4、I5、I6和I7。

(2)由線I1和線I2擬合出中心線I3，由I4線和I5線、I6線和I7線交點分別確定出正負極耳的頂點R1、R2，由I4線、I8線和I6線、I8線交點分別確定出正負極耳的基點R3、R4。

(3)分別計算出點R1～R4到中心線I3的距離W1～W4，此值即為極耳中心距。

檢測系統包括圖像處理單元、運動控制單元、實時監控單元和上位機。圖像處理單元將采集到的圖像進行軟件處理分析，并將處理后的檢測數據發送至上位機；上位機除了向運動控制卡發出控制命令外，還提供了人機界面，用于實時顯示當前檢測情況，記錄并保存檢測數據及次品圖像。該界面主要包括指標參數設置、檢測狀態顯示、實時數據顯示和報警記錄等四個功能菜單，以此實現對整個系統的實時在線監控的目的。

與現有方法相比，本發明方法的有益之處是：利用機器視覺技術快速采集電池極耳的圖像信息，實時在線穩定準確高效進行尺寸自動檢測，本系統還設自動報警，實時顯示檢測結果，實現電池極耳中心距尺寸自動檢測。

附圖說明

附圖1是需檢測的電池外觀圖。

附圖2是一種基于機器視覺的電池極耳中心距尺寸自動檢測裝置的結構原理圖。

附圖3是一種基于機器視覺的電池極耳中心距尺寸自動檢測裝置的檢測流程圖。

附圖4是電池正負極耳端子位置圖。

附圖2中編號1是工業黑白CCD、2是工業鏡頭、3是LED藍色背光源、4是檢測臺、5是待測產品、6是夾具、7是透明機玻璃板、8是上位機、9是PLC、10是7250I/O卡、11是機械臂控制器、12是機械臂。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

首先在上位機(8)上設定當前批次極耳的工藝參數，然后啟動檢測。

開始檢測時，待測產品(5)由人工放置在檢測臺(4)的上料區域，PLC(9)控制夾具(6)動作，固定住待測產品(5)，再由PLC(9)控制檢測臺(4)上的滑軌將待測產品(5)移至工業CCD(1)的正下方，即檢測臺(4)中間的有機透明玻璃板(7)上方的指定區域，到位后PLC(9)向7250I/O卡(10)發出開啟光源信號，在LED藍色背光源(3)開啟后，PLC(9)通過上位機(8)向CCD(1)發出觸發信號，CCD(1)完成取像并經內置軟件處理：

邊界擬合方法采用VisionPro的Find-Line工具包，在程序之后設置了黑白對比度閾值，濾去有干擾的的噪點，設置雙門限，保證正確率。

點擬合線，使用VisionPro的Creation工具包中的LineBasectPoints函數來實現，該函數基本原理是首先找到兩個端點，然后擬合出由此兩點確定的線段的中垂線。這里，所選的兩個端點分別為圖3中線段L1、L2的中點，而擬合出的中垂線即為圖3中所示的中心線L3。

然后將當前檢測數據結果發送給上位機(8)。