CN211122585U - 一种电池涂布缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池涂布缺陷检测设备，属于缺陷检测领域。该电池涂布缺陷检测设备包括传送组件和检测组件，传送组件用于传送待检测的电池极片；检测组件，包括图像传感器和光源组件，光源组件包括发光件；发光件用于往电池极片表面射出相对电池表面倾斜的光线，以产生亮场；图像传感器用于采集亮场中的电池极片表面的图像。本实用新型的电池涂布缺陷检测设备能够有效凸显缺陷特征，有利于提升缺陷检测效果。

Description

一种电池涂布缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及缺陷检测领域，尤其涉及一种电池涂布缺陷检测设备。

背景技术

目前，在电池制造的过程中，需要利用涂布机对电池极片进行涂布，以将搅拌均匀的浆料均匀地涂覆在集流体上，涂布的效果对电池容量、内阻及安全性等有重要影响。在电池涂布的过程中，由于涂布方式的选择和相关控制参数的不同，可能会存在涂布缺陷，如：极片表面涂层出现龟裂、脱落、打皱，压痕、漏箔，涂布尺寸不当，极片表面涂层存在颗粒、凹坑等凹凸不整的现象，等等。故而，为了保证涂布质量，在进行电池涂布后，还需进行缺陷检测。

但是，现有技术中一般通过人工检测法来检测电池涂布缺陷，此种检测方法效率低下，且容易出现漏检的情况，检测效果差；现有技术中虽然有用于检测电池涂布效果的检测设备，但缺陷识别不够灵敏，容易导致漏检。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够提升检测效果的电池涂布缺陷检测设备。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种电池涂布缺陷检测设备，包括：

传送组件，用于传送待检测的电池极片；

检测组件，包括图像传感器和光源组件，所述光源组件包括发光件；所述发光件用于往电池极片表面射出相对电池表面倾斜的光线，以产生亮场；所述图像传感器用于采集所述亮场中的电池极片表面的图像。

进一步地，所述图像传感器相对待检测的电池极片表面倾斜设置，所述图像传感器用于以倾斜的角度采集电池极片表面的图像。

进一步地，所述光源组件还包括遮光板，所述遮光板上设于电池极片与所述图像传感器之间，所述遮光板设有避让槽；所述图像传感器被配置为采集视场对准所述避让槽，从而通过所述避让槽采集电池极片表面的图像。

进一步地，还包括机架；

所述光源组件还包括与所述机架可转动连接的第一安装架，所述发光件固定于所述第一安装架；所述第一安装架用于带动所述发光件相对所述机架发生转动，从而使得所述发光件相对于电池极片表面的倾斜角度改变。

进一步地，还包括机架；

所述检测组件还包括与所述机架可转动连接的第二安装架；所述图像传感器固定于所述机架；所述第二安装架用于带动所述图像传感器相对所述机架发生转动，从而使得所述图像传感器相对于电池极片的倾斜角度改变；

所述光源组件还包括与所述机架可转动连接的第一安装架，所述遮光板固定于所述第一安装架；所述第一安装架用于带动所述遮光板相对所述机架发生转动，从而使得所述避让槽的位置发生改变。

进一步地，还包括编码器和控制系统；所述传送组件驱动电池极片移动时，电池极片带动所述编码器转动；所述编码器用于在转动时发送拍照信号给控制系统，所述控制系统用于在接收到拍照信号后，控制所述图像传感器进行拍照。

进一步地，所述光源为线扫条形光源。

进一步地，所述图像传感器为线阵相机。

进一步地，还包括数据处理单元和预警单元；

所述数据处理单元用于接收由所述图像传感器发送的图像，并用于对采集的图像进行拼接和缺陷识别；

所述预警单元用于依据所述数据处理单元的缺陷识别结果进行缺陷预警。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：有利于凸显涂布缺陷，能够提高图像传感器采集到的图像中的缺陷特征的全面性，可减少漏检率，有利于提升涂布缺陷检测效果。

附图说明

图1为本实用新型的电池涂布缺陷检测设备结构示意图一；

图2为图1中的A部放大图；

图3为本实用新型的电池涂布缺陷检测设备结构示意图二；

图4为图3中的B部放大图；

图5为本实用新型的电池涂布缺陷检测设备的检测流程图；

图6为本实用新型的电池涂布缺陷检测设备的工作原理图；

图7为本实用新型的控制系统的操作界面示意图；

图中：10、传送组件；21、图像传感器；221、发光件；222、遮光板；2221、避让槽；31、第一安装架；32、第二安装架；90、电池极片。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1-7，本实施例提供了一种电池涂布缺陷检测设备，包括：机架，传送组件10和检测组件；本实施例中传送组件10为由若干根传送辊配合形成的传送辊组，传送辊安装于机架，待检测的柔性电池极片90在传送辊的转动下沿电池极片90的长度方向传送；检测组件包括图像传感器21和光源组件，请参阅图3、4所示，光源组件包括发光件221；发光件221用于往电池极片90表面射出相对电池表面倾斜的光线，以产生亮场；图像传感器21用于采集亮场中的电池极片90表面的图像。

在本实施例中，图像传感器21为工业CCD相机，具体为黑白线阵相机；在其他一些实施例中，图像传感器21也可以为彩色线阵相机或面阵相机。

在本实施例中，发光件221为工业光源，具体为线扫条形光源。

在上述结构的基础上，本实施例将发光件221配置为往电池极片90表面射出相对电池极片90表面倾斜的光线，当电池极片90涂布层存在的气泡、干瘪、划痕、打皱等凹凸不平整的缺陷时，可避免凹凸缺陷不明显的情况，可有效凸显缺陷特征，使得图像传感器21能够采集到的图像能够包含更全面的缺陷特征，可降低漏检率，有效提升检测效果。

请参阅图3、4，优选地，本实施例中的图像传感器21与发光件221配置为错轴设置，即配置为非同轴设置，即图像传感器21到电池极片90的光路与发光件221到电池极片90的光路相错，可以避免光线直射电池极片90表面后产生眩光，尤其当电池极片90表面存在露金属的情况时，可以避免光源射出的光线直接反射至图像传感器21，可以避免由于眩光影响图像传感器21的缺陷图像采集效果。

优选地，为了提高采集图像能够更全面地体现缺陷特征，提高图像传感器21的缺陷特征采集灵敏性，图像传感器21相对待检测的电池极片90表面倾斜设置，图像传感器21用于以倾斜的角度采集电池极片90表面的图像；通过上述结构的设置，如当涂布区表面存在误贴薄胶带，或涂布区存在微小皱痕时，图像传感器21以倾斜的角度采集图像，使得即使较微小的凹凸缺陷，也可以在图像传感器21采集到的采集图像上得到显示，有利于提高识别率，降低漏检率。

请参阅图2，优选地，为了避免杂光影响图像传感器21的图像采集，光源组件还包括遮光板222，遮光板222上设于电池极片90与图像传感器21之间，遮光板222设有避让槽2221；图像传感器21被配置为采集视场对准避让槽2221，从而通过避让槽2221采集电池极片90表面的图像。

在上述结构的基础上，为了能够根据不同的待检测极片的检测需求，本实施例中将光源组件、检测组件配置为倾斜角度可调的结构，具体通过以下结构实现：

请参阅图3、4所示，该缺陷检测设备还包括机架；光源组件还包括与机架可转动连接的第一安装架31，发光件221固定于第一安装架31；第一安装架31用于带动发光件221相对机架发生转动，从而使得发光件221相对于电池极片90表面的倾斜角α改变；遮光板222固定于第一安装架31；第一安装架31用于带动遮光板222相对机架发生转动，从而使得避让槽2221的位置发生改变；检测组件还包括与机架可转动连接的第二安装架32；图像传感器21固定于机架；第二安装架32用于带动图像传感器21相对机架发生转动，从而使得图像传感器21相对于电池极片90的倾斜角β改变。

在本实施例中，α角与β角被配置为不相等，从而避免光线由光源射出后，电池极片90表面的漏箔处将光线直接反射至图像传感器21，造成眩光，影响图像采集效果。

在其他一些实施例中，还可以通过在图像传感器21上设置偏振片避免眩光。

具体地，发光件221转动时，可以调整α角，使得有效凸显缺陷；图像传感器21转动时，可以调整β角，使得图像传感器21能够拍摄到一些不易拍摄的缺陷特征，提高识别率；遮光板222转动时，可以调整避让槽2221的位置，使得图像传感器21能够通过避让槽2221拍摄电池极片90表面的图像。

本实施例的检测速度为≤5m/min，检测幅宽为≤450mm，检测精度为0.5mm，本实施例中采用的线阵相机为8k相机。

优选地，还包括编码器和控制系统；传送组件10驱动电池极片90移动时，电池极片90触发编码器转动；编码器发送拍照信号给控制系统，控制系统用于在接收到拍照信号后，控制图像传感器21进行拍照。

优选地，还包括数据处理单元和预警单元；数据处理单元用于接收由图像传感器21发送的图像，并用于对采集的图像进行拼接和缺陷识别；预警单元用于依据数据处理单元的缺陷识别结果进行缺陷预警。

请参阅图5、6，本实施例的电池涂布缺陷检测流程为：

极片在涂完涂层烘干后，编码器触发线阵相机拍照采图，数据处理单元接收由线阵相机发送的图像，并对采集到的图像进行拼接得到目标图像，对目标图像进行缺陷提取，得到缺陷区，计算缺陷区的特征值，根据特征值对缺陷进行分类匹配，确定缺陷类型，并判断缺陷特征阈值是否超过预设值，若缺陷特征值超过阈值，则数据处理单元发送预警信号给预警单元，预警单元进行直接预警停机操作，或控制打标组件对缺陷处进行打标操作。

本实施例中的数据处理单元用深度学习和图像特征分析结合的算法，以实现极片涂布缺陷的识别。

请参阅图7，在使用本实施例的电池涂布缺陷设备进行检测时，可以在控制系统上选择待检测的缺陷类型、设置缺陷阈值等。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种电池涂布缺陷检测设备，其特征在于，包括：

传送组件，用于传送待检测的电池极片；

检测组件，包括图像传感器和光源组件，所述光源组件包括发光件；所述发光件用于往电池极片表面射出相对电池表面倾斜的光线，以产生亮场；所述图像传感器用于采集所述亮场中的电池极片表面的图像。

2.如权利要求1所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

所述图像传感器相对待检测的电池极片表面倾斜设置，所述图像传感器用于以倾斜的角度采集电池极片表面的图像。

3.如权利要求2所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

所述光源组件还包括遮光板，所述遮光板上设于电池极片与所述图像传感器之间，所述遮光板设有避让槽；所述图像传感器被配置为采集视场对准所述避让槽，从而通过所述避让槽采集电池极片表面的图像。

4.如权利要求3所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

还包括机架；

所述光源组件还包括与所述机架可转动连接的第一安装架，所述发光件固定于所述第一安装架；所述第一安装架用于带动所述发光件相对所述机架发生转动，从而使得所述发光件相对于电池极片表面的倾斜角度改变。

5.如权利要求3所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

还包括机架；

所述检测组件还包括与所述机架可转动连接的第二安装架；所述图像传感器固定于所述机架；所述第二安装架用于带动所述图像传感器相对所述机架发生转动，从而使得所述图像传感器相对于电池极片的倾斜角度改变；

所述光源组件还包括与所述机架可转动连接的第一安装架，所述遮光板固定于所述第一安装架；所述第一安装架用于带动所述遮光板相对所述机架发生转动，从而使得所述避让槽的位置发生改变。

6.如权利要求1所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

还包括编码器和控制系统；所述传送组件驱动电池极片移动时，电池极片带动所述编码器转动；所述编码器用于在转动时发送拍照信号给控制系统，所述控制系统用于在接收到拍照信号后，控制所述图像传感器进行拍照。

7.如权利要求1所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

所述光源为线扫条形光源。

8.如权利要求1所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

所述图像传感器为线阵相机。

9.如权利要求1所述的电池涂布缺陷检测设备，其特征在于：

还包括数据处理单元和预警单元；

所述数据处理单元用于接收由所述图像传感器发送的图像，并用于对采集的图像进行拼接和缺陷识别；

所述预警单元用于依据所述数据处理单元的缺陷识别结果进行缺陷预警。

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