[發(fā)明專利]動力電池極片涂層均與性在線計量測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010897659.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112268514A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董俊;馬冬;侯金艷;何俊明;馬凡;姜銘坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院;安徽中科德技智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/30;G01N21/956
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 李璐

本發(fā)明公開了一種動力電池極片涂層均與性在線計量測試系統(tǒng)，主要包括光學(xué)成像系統(tǒng)、計算機(jī)、連接光學(xué)成像系統(tǒng)與計算機(jī)的圖像采集卡；所述光學(xué)成像系統(tǒng)用于產(chǎn)生均勻性、穩(wěn)定性和亮度滿足檢測要求的光源，包括第一激光模塊、第二激光模塊、紅外LED模塊、雙目相機(jī)拍攝裝置；第一激光模塊、第二激光模塊用于厚度均勻性檢測，紅外LED模塊用于檢測動力電池極片表面的缺陷；所述計算機(jī)包括控制單元、圖像處理單元；控制單元的輸出端連接光學(xué)成像系統(tǒng)，用于對光學(xué)成像系統(tǒng)的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)定及優(yōu)化、計算極片的準(zhǔn)確厚度及檢測出極板表面的缺陷。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對動力電池極片厚度均勻度檢測與缺陷檢測的同步進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種動力電池極片涂層均與性在線計量測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著新能源汽車推廣應(yīng)用發(fā)展，動力電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實用階段。在動力電池極片涂覆工藝中，表面容易產(chǎn)生空洞、劃痕等缺陷以及涂層厚度不均勻，這會嚴(yán)重影響電池的質(zhì)量和使用壽命。目前一些基于機(jī)器視覺的鋰電池極片檢測技術(shù)可以實現(xiàn)對空洞、劃痕等缺陷的檢測，但對光學(xué)成像的圖像質(zhì)量要求較高；對于動力電池極片這類非透明薄膜的厚度測量而言，比較常用的在線測厚方式是上下差動式激光三角測量法，此方法要求上下激光頭要做到精確同步，廣泛采用的基于C型架掃描式測厚設(shè)計的測厚形式，在實際測量過程中會造成C型架上下梁的振動甚至出現(xiàn)微小變形，從而使得上下激光頭之間的距離不穩(wěn)定，對微米級厚度測量會造成較大偏差。目前尚沒有可同時實現(xiàn)動力電池極片厚度均勻度與缺陷同步檢測的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種動力電池極片涂層均與性在線計量測試系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對動力電池極片厚度均勻度檢測與缺陷檢測的同步進(jìn)行。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種動力電池極片涂層均與性在線計量測試系統(tǒng)，主要包括光學(xué)成像系統(tǒng)、計算機(jī)、連接光學(xué)成像系統(tǒng)與計算機(jī)的圖像采集卡；

所述光學(xué)成像系統(tǒng)用于產(chǎn)生均勻性、穩(wěn)定性和亮度滿足檢測要求的光源，包括第一激光模塊、第二激光模塊、紅外LED模塊、雙目相機(jī)拍攝裝置；第一激光模塊、第二激光模塊用于厚度均勻性檢測，紅外LED模塊用于檢測動力電池極片表面的缺陷，雙目相機(jī)拍攝裝置采用明域、暗域成像接收模式相結(jié)合的兩個攝像機(jī)獲得待檢測極片表面圖像；

所述計算機(jī)包括控制單元、圖像處理單元；控制單元的輸出端連接光學(xué)成像系統(tǒng)，用于對光學(xué)成像系統(tǒng)的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)定及優(yōu)化、計算極片的準(zhǔn)確厚度及檢測出極板表面的缺陷；

所述圖像采集卡用于將攝像機(jī)采集到的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計算機(jī)識別的數(shù)據(jù)格式，并發(fā)送到所述圖像處理單元，由圖像處理單元對檢測目標(biāo)特征進(jìn)行分析、處理和識別。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述光學(xué)成像系統(tǒng)采用直列式C型固定支架作為主體結(jié)構(gòu)，包括支架主體、安裝在支架主體上端的上梁、安裝在支架主體下端的下梁，上梁與下梁位于支架主體的同側(cè)；

所述第一激光模塊、紅外LED模塊、雙目相機(jī)拍攝裝置設(shè)置在上梁的下表面且呈直線布置；所述第二激光模塊設(shè)置在下梁的上表面。

進(jìn)一步的，所述光學(xué)成像系統(tǒng)還包括設(shè)置在上梁與下梁之間的滑動導(dǎo)軌，滑動導(dǎo)軌上設(shè)置有載物臺，待測極片固定在載物臺上。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述控制單元對光學(xué)成像系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定及優(yōu)化的參數(shù)值包括待檢測缺陷類型參數(shù)、LED紅外光源參數(shù)、雙目相機(jī)拍攝裝置參數(shù)，所述LED紅外光源參數(shù)包括照射角度、亮度，所述雙目相機(jī)拍攝裝置參數(shù)包括明暗域位置、掃描頻率。

進(jìn)一步的，所述雙目相機(jī)拍攝裝置包括明域攝像機(jī)、暗域攝像機(jī)，采用線陣CCD多光譜一體化攝像機(jī)，用于拍攝鋰電池極板表面不同缺陷的圖像。