[發明專利]電芯外觀視覺檢測設備及其檢測方法

在審

• 申請號: 201710717218.2
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107402219A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 林巨廣
• 申請（專利權）人: 蘇州巨一智能裝備有限公司
• 主分類號: G01N21/892
• 分類號: G01N21/892
• 代理公司: 南京艾普利德知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32297
• 代理人: 陸明耀

技術領域

本發明涉及電芯加工領域，尤其是電芯外觀視覺檢測設備及其檢測方法。

背景技術

近年來，霧霾開始困擾我國多個城市，作為霧霾“中堅力量”的汽車尾氣受到全社會的口誅筆伐。新能源汽車能有效解決這一問題，開始受到全社會廣泛關注。發展新能源汽車已經成為包括政府、企業、民間在內的全社會共識。

新能源汽車的大力發展使得新能源電池的需求量越來越大，伴隨著產量的提升，生產和使用時發生的事故也越來越多。提高新能源電池的合格率是當下生產過程中的重中之重。

在電芯的自動化生產過程中，不可避免會有小部分電芯外觀會出現瑕疵，如凹坑、劃痕和鼓包等，更有出現零部件漏組裝。不僅影響外觀，對電芯的生產使用安全也有較大影響。在電芯組裝之前必須對電芯外觀進行檢測，保證電芯外觀合格率。

以往電芯外觀檢測由人肉眼完成，在大批量生產時，人工效率低下影響產量，同時長時間工作后，人易產生疲勞，有可能出現誤判。

而隨著視覺檢測技術的發展，也有越來越多的外觀檢測采用視覺檢測技術；視覺檢測就是用機器代替人眼來做測量和判斷，具體是指通過機器視覺產品（即圖像攝取裝置，如CMOS 和CCD ）將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作，是用于生產、裝配或包裝的有價值的機制，它在檢測缺陷和防止缺陷產品被配送到消費者的功能方面具有不可估量的價值。

目前的立體零件外觀視覺檢測設備，一般只用于工件的某一或部分面的檢測，而要進行六面檢測，往往需要為每個面設置一個攝像模組來進行圖像采集，其中，攝像模組是視覺檢測設備的主要部件且價格昂貴，其數量越多，設備的成本就越大，因此需要盡量減少攝像模組的數量來滿足六個面的圖像采集要求。

并且，由于要采集六個面，尤其是需要采集工件的底面圖像，就必須要專門的結構來使工件的底面完全顯露出來以便攝像模組能夠進行圖像采集。

同時，要實現流水線式的在線檢測，還必須要有專用的工件輸送結構來滿足圖像采集和工件輸送的要求，且需要保持高的檢測效率。

最后，由于照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素，它直接影響輸入數據的質量和應用效果。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供電芯外觀視覺檢測設備及其檢測方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

電芯外觀視覺檢測設備，包括

第一拍攝工位，通過一個攝像模組對電芯的底面或頂面進行圖像采集；

電芯夾取輸送機構，至少用于夾取至少一個電芯并驅動電芯移動經過所述第一拍攝工位的上方或下方；

第二拍攝工位，通過三個攝像模組分兩次對電芯的其他五個面進行圖像采集；

電芯輸送旋轉機構，可固定并驅動位于其上的電芯自轉以及在第二拍攝工位采集圖像后將電芯輸送至下料工位。

優選的，所述的電芯外觀視覺檢測設備，其中：包括第一CCD鏡頭，所述第一CCD鏡頭固定于第一支架上，所述第一支架設置于沿Y軸方向延伸的第一驅動模組上并由所述第一驅動模組驅動；所述第一支架上高度可調地設置有沿軸方向延伸的連接管，所述連接管上設置有位于所述第一CCD鏡頭前方的第一光源。

優選的，所述的電芯外觀視覺檢測設備，其中：所述電芯夾取輸送機構中的夾爪具有三個存在高度差的移動位置，且當電芯夾取輸送機構中的夾爪位于中間高度或最低高度時，電芯可放置于所述電芯輸送旋轉機構上。

優選的，所述的電芯外觀視覺檢測設備，其中：所述電芯夾取輸送機構包括第一Z軸驅動氣缸，所述第一Z軸驅動氣缸設置于第二支架上，所述第二支架設置于驅動其沿Y軸方向往復移動的第一移動機構上，所述第一移動機構架設于驅動其沿X軸方向往復移動的第二移動機構上，所述第一Z軸驅動氣缸的伸縮軸上設置有第二Z軸驅動氣缸，所述第二Z軸驅動氣缸的伸縮軸上設置有安裝板，所述安裝板上設置有至少一個由夾爪氣缸驅動的夾爪。

優選的，所述的電芯外觀視覺檢測設備，其中：所述第二拍攝工位包括一個頂面攝像模組以及拍攝方向相向的第一側面攝像模組、第二側面攝像模組，它們均設置于驅動它們同步沿X軸方向運動的移動機構上，所述頂面攝像模組高于所述第一側面攝像模組、第二側面攝像模組且位于它們之間，所述第一側面攝像模組及第二側面攝像模組在一個往復運動行程中分兩次對一組電芯的四個側面進行圖像采集。