阅读说明：本技术 电池极片焊前定位检测系统和方法 (Battery pole piece pre-welding positioning detection system and method ) 是由 宋伟 刘亚东 罗印升 贲唯一 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电池极片焊前定位检测系统和方法,其中,检测系统包括：光照装置,光照装置用于从多个光源位置分别照射定位检测区域；图像获取装置,图像获取装置用于在光照装置从每个光源位置照射定位检测区域时,获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像；上位机,上位机分别与光照装置和图像获取装置相连,上位机用于根据从多个光源位置照射定位检测区域时所对应获取的多个图像进行电池极片的定位。本发明能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。(The invention discloses a battery pole piece pre-welding positioning detection system and a method, wherein the detection system comprises: the illumination device is used for respectively illuminating the positioning detection area from a plurality of light source positions; the image acquisition device is used for acquiring images of the battery pole piece and the bonding pad positioned in the positioning detection area when the illumination device illuminates the positioning detection area from each light source position; and the upper computer is respectively connected with the illumination device and the image acquisition device, and is used for positioning the battery pole piece according to a plurality of images correspondingly acquired when the positioning detection area is irradiated from a plurality of light source positions. The invention can improve the accuracy and the working efficiency of the positioning of the battery pole piece before welding.)

电池极片焊前定位检测系统和方法

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种电池极片焊前定位检测系统和一种电池极片焊前定位检测方法。

背景技术

随着科学技术的发展，手机也成了人们生活中不可缺少的电子产品，而内置电池也是必不可少的，随着通讯技术的不断升级，手机在如今也是迅速更新迭代，使得手机销售量加大，因此手机电池的需求量也大大增加。

在生产中，对于焊接精度的要求越来越高，手机电池在生产线上进行极片的焊接时，为了节约人力成本和提高生产效率，通常通过点焊机等自动化设备去完成操作，而电池极片在焊接前一般会使用机器视觉等技术进行焊前定位，去定位电池极片和焊盘的位置，再用点焊机等设备去焊接。然而由于有些焊盘本身的不平整和有些极片存在弯曲或者翘起的情况，在利用机器视觉技术进行电池极片定位时，所获取的图像中可能存在阴影或者过亮区域，从而影响焊前定位的准确性和工作效率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池极片焊前定位检测系统，能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。

本发明的第二个目的在于提出一种电池极片焊前定位检测方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的电池极片焊前定位检测系统包括：光照装置，所述光照装置用于从多个光源位置分别照射定位检测区域；图像获取装置，所述图像获取装置用于在所述光照装置从每个所述光源位置照射所述定位检测区域时，获取位于所述定位检测区域的电池极片和焊盘的图像；上位机，所述上位机分别与所述光照装置和所述图像获取装置相连，所述上位机用于根据从多个所述光源位置照射所述定位检测区域时所对应获取的多个图像进行电池极片的定位。

根据本发明实施例的电池极片焊前定位检测系统，光照装置从多个光源位置分别照射定位检测区域，图像获取装置在从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，上位机根据所获取的多个图像进行电池极片的定位，由此，能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。

另外，根据本发明上述实例提出的电池极片焊前定位检测系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述的电池极片焊前定位检测系统还包括传送装置，所述传送装置与所述上位机相连，所述传送装置用于将所述电池极片和焊盘传送至所述定位检测区域以进行定位检测，并在判断所述电池极片的位置准确时将所述电池极片和焊盘传送至生产线的下一工序，以及在判断所述电池极片的位置不准确时将所述电池极片和焊盘移出所述生产线。

进一步地，所述的电池极片焊前定位检测系统还包括到位检测装置，所述到位检测装置与所述上位机相连，所述到位检测装置用于检测所述电池极片和焊盘是否到达所述定位检测区域。

进一步地，所述的电池极片焊前定位检测系统还包括移出检测装置，所述移出检测装置与所述上位机相连，所述移出检测装置用于检测所述电池极片和焊盘是否被移出所述生产线。

根据本发明的一个实施例，所述光照装置包括：光源；光源控制器，所述光源控制器分别与所述光源和所述上位机相连，所述光源控制器用于控制所述光源发光和调整所述光源的发光亮度；机械臂，所述机械臂与所述上位机相连，并夹持所述光源，所述机械臂用于将所述光源移动至所述多个光源位置。

进一步地，所述光照装置从三个光源位置分别照射定位检测区域，其中，所述三个光源位置分别为所述定位检测区域的正前方偏上45°角、正后方偏上 45°角和正右方偏上45°角。

根据本发明的一个实施例，所述图像获取装置包括：工业相机，所述工业相机与所述上位机相连，并设置于所述定位检测区域的正上方，以通过相机镜头拍摄位于所述定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，并通过图像采集卡将所拍摄的图像传输至所述上位机。

根据本发明的一个实施例，所述传送装置包括：第一传送带；第二传送带，所述第二传送带与所述第一传送带传送方向不同；传送带驱动机构，所述传送带驱动机构与所述上位机相连，所述传送带驱动机构用于驱动所述第一传送带和所述第二传送带运转；传送方向调整机构，所述传送方向调整机构与所述上位机相连，所述传送方向调整机构用于对所述电池极片和焊盘的传送方向进行调整，以使所述电池极片和焊盘沿所述第一传送带传送至生产线的下一工序，或沿所述第二传送带移出所述生产线。

根据本发明的一个实施例，所述的电池极片焊前定位检测系统的到位检测装置包括设置于所述定位检测区域，并在第一传送带两侧的光电传感器，所述移出检测装置包括设置于所述第二传送带两侧的光电传感器。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的电池极片焊前定位检测方法包括以下步骤：从多个光源位置分别照射定位检测区域；在从每个所述光源位置照射所述定位检测区域时，获取位于所述定位检测区域的电池极片和焊盘的图像；根据从多个所述光源位置照射所述定位检测区域时所对应获取的多个图像进行电池极片的定位。

根据本发明实例的电池极片焊前定位检测方法，通过从多个光源位置分别照射定位检测区域，并在从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，以及根据所获取的多个图像进行电池极片的定位，由此，能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例的电池极片焊前定位检测系统的方框示意图；

图2为本发明一个实施例的电池极片焊前定位检测系统的方框示意图；

图3为本发明一个实施例的电池极片焊前定位检测系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的电池极片焊前定位检测方法的流程图；

图5为本发明一个具体实施例的电池极片焊前定位检测方法的流程图。

附图标记：

10-光照装置，11-光源，12-光源控制器，13-机械臂；20-图像获取装置， 21-工业相机；30-上位机；40-传送装置，41-第一传送带，42-第二传送带， 401-PLC控制机构，402-执行机构，403-机械门；50-到位检测装置；60-移出检测装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的电池极片焊前定位检测系统的方框示意图。

如图1所示，本发明实施例的电池极片焊前定位检测系统包括光照装置 10、图像获取装置20和上位机30。其中，光照装置10用于从多个光源位置分别照射定位检测区域；图像获取装置20用于在光照装置从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像；上位机30分别与光照装置10、图像获取装置20相连，上位机30用于根据从多个光源位置照射定位检测区域时所对应获取的多个图像进行电池极片的定位。

进一步地，如图2所示，电池极片焊前定位检测系统还可包括传送装置40。传送装置40与上位机30相连，传送装置40用于将电池极片和焊盘传送至定位检测区域以进行定位检测，并在判断电池极片的位置准确时将电池极片和焊盘传送至生产线的下一工序，以及在判断电池极片的位置不准确时将电池极片和焊盘移出生产线。

进一步地，如图2所示，电池极片焊前定位检测系统还可包括到位检测装置50。到位检测装置50与上位机30相连，到位检测装置用于检测电池极片和焊盘是否到达定位检测区域。

进一步地，如图2所示，电池极片焊前定位检测系统还可包括移除检测装置60。移除检测装置60与上位机30相连，移出检测装置用于检测电池极片和焊盘是否被移出生产线。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，光照装置10可包括光源11、光源控制器12和机械臂13。光源控制器12分别与光源11和上位机30相连，光源控制器12用于控制光源11发光和调整光源11的发光亮度；机械臂13 与上位机30相连，并夹持光源11，机械臂可将光源11移动至多个光源位置。在本发明的一个具体实施例中，光源11可以为条形光源，机械臂13可以为四轴机械臂，条形光源可安装在四轴机械臂的手部位置，与传送带成45°角。

在本发明的一个实施例中，参照图3，光照装置10可从三个光源位置分别照射定位检测区域，三个光源位置可分别为定位检测区域的正前方偏上45°角、正后方偏上45°角和正右方偏上45°角，即图中A、B、C位置。其中，每个光源位置与电池极片之间的直线距离约50cm。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，图像获取装置20可包括工业相机21。工业相机21与上位机30相连，并可设置于定位检测区域的正上方预设距离，例如50cm处，以通过相机镜头拍摄位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，并通过图像采集卡将所拍摄的图像传输至上位机30。

在本发明的一个具体实施例中，参照图3，机械臂13可控制光源11分别移动到A、B、C每一位置，在每一个对应位置，工业相机21可通过相机镜头分别拍摄至少一个电池极片和焊盘的图像，并通过图像采集卡将所拍摄的多个图像传输至上位机30。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，传送装置40可包括第一传送带 41、第二传送带42、传送带驱动机构(图中未示出)和传送方向调整机构。第一传送带41和第二传送带42的传送方向不同，例如可互相垂直；传送带驱动机构与上位机30相连，传送带驱动机构用于驱动第一传送带和第二传送带运转；传送方向调整机构与上位机30相连，传送方向调整机构用于对电池极片和焊盘的传送方向进行调整，以使电池极片和焊盘沿第一传送带传送至生产线的下一工序，或沿第二传送带移出生产线。

在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，传送方向调整机构可包括 PLC控制机构401、执行机构402和机械门403。PLC控制机构401与上位机 30相连，当上位机30发出指令后，PLC控制机构401可控制执行机构402 工作，从而控制机械门403旋转，调整电池极片和焊盘的传送方向，以使电池极片和焊盘沿第一传送带传送至生产线的下一工序，或沿第二传送带移出生产线。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，到位检测装置50可包括设置于第一传送带41两侧的光电传感器。光电传感器包括发送器和接收器，且对应定位检测区域安装，光电传感器工作时，发送器可不间断地发射光束，在无阻的情况下接收器可接收到光，但当电池极片和焊盘经过定位检测区域时，光被遮挡，光电开关动作，输出开关控制信号至上位机30。移出检测装置60 可包括设置于第二传送带42两侧的光电传感器，该光电传感器的结构和检测原理与到位检测装置50的光电传感器相同，在此不再赘述。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，上位机30可以为个人计算机终端。计算机终端作为信息控制枢纽与光源控制器12、机械臂13、工业相机21、传送带驱动控制机构、传送带方向调整机构、光电传感器等相连。计算机终端可用于向光源控制器12发出光照指令，以控制光源11发光和调整光源11 的发光亮度；计算机终端可用于向机械臂13发出移动光源指令，以控制机械臂夹持光源11移动至指定位置；计算机终端可用于向工业相机21发出拍照指令，以控制工业相机镜头拍摄位于定位检测区域电池极片和焊盘的图像，并通过图像采集卡将拍摄的多个图像传输至计算机终端；计算机终端可用于向传送带驱动机构相连发出传输指令，以控制传送带的转动和停止；计算机终端可用于向传送方向调整机构相连发出调整方向指令，以控制传送方向调整机构对电池极片和焊盘的传送方向进行调整。计算机终端和光电传感器相连，接收光电传感器发出的待测物到位信号和待测物移除信号。计算机终端根据从多个光源位置照射定位检测区域时对应获取的多个图像，并转换成为可编辑处理的图像数据文件，然后对图像数据文件进行软件处理。举例而言，计算机终端可使用Halcon软件对图像数据文件进行处理，从而实现对电池极片焊前定位检测。

根据本发明的实施例的电池极片焊前定位检测系统，通过光照装置从多个光源位置分别照射定位检测区域，并通过图像获取装置在从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，以及通过上位机根据所获取的多个图像进行电池极片的定位，由此，能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。

对应上述实施例的电池极片焊前定位检测系统，本发明还提出一种电池极片焊前定位检测方法。

如图4示，本发明实施例的电池极片焊前定位检测方法，包括以下步骤：

S1，从多个光源位置分别照射定位检测区域。

参照图3，在本发明的一个实施例中，可通过第一传送带41将电池极片和焊盘传送至定位检测区域以进行定位检测，通过机械臂13，夹持光源11进行位置调整，从三个光源位置分别照射定位检测区域。三个光源位置分别为定位检测区域的正前方偏上45°角、正后方偏上45°角和正右方偏上45°角，即图中A、B、C位置，其中，每个光源位置与电池极片之间的直线距离约50cm。

S2，在从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像。

在本发明的一个实施例中，可通过设置于定位检测区域的正上方的工业相机，控制相机镜头拍摄位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，并通过图像采集卡将所拍摄的图像传输至计算机终端。

S3，根据从多个光源位置照射定位检测区域时所对应获取的多个图像进行电池极片的定位。

在本发明的一个实施例中，可通过计算机终端将从多个光源位置照射定位检测区域时所对应获取的多个图像，转换成可编辑处理的图像数据文件，进行软件处理。具体可使用Halcon软件对图像数据文件进行处理和定位，从而实现对电池极片焊前定位，以此判断电池极片焊前定位是否合格。在判断电池极片的位置准确时，可将电池极片和焊盘传送至生产线的下一工序，在判断电池极片的位置不准确时，可将电池极片和焊盘移出生产线。

在本发明的一个具体实施例中，如图5所示，电池极片焊前定位检测方法包括以下步骤：

S501，初始化。

S502，控制第一传送带转动。通过第一传送带的转动可将待测物，即电池极片和焊盘传送至指定定位检测区域。

S503，通过第一光电传感器判断是否检测到待测物体。如果是则执行S504，否则执行S502。

S504，控制第一传送带停止。

S505，控制机械臂夹持光源转至位置A，工业相机拍照。

S506，通过图像采集卡判断是否获取图像。如果是则执行S507，否则执行S505。

S507，计算机终端接收图像。

S508，控制机械臂夹持光源转至位置B，工业相机拍照。

S509，通过图像采集卡判断是否获取图像。如果是则执行S510，否则执行S508。

S510，计算机终端接收图像。

S511，控制机械臂夹持光源转至位置C，工业相机拍照。

S512，通过图像采集卡判断是否获取图像。如果是则执行S513，否则执行S511。

S513，计算机终端接收图像。

S514，将图像处理并进行极片定位。

S515，判断极片位置是否准确。如果是则执行S519，否则执行S516。

S516，通过PLC控制执行机构。

S517，控制第一传送带和第二传送带同时转动。

S518，通过第二光电传感器判断是否检测到物体。如果是则执行S519，否则执行S517。

S519，控制第一传送带转动。

根据本实施例的电池极片焊前定位检测方法，通过从多个光源位置分别照射定位检测区域，并在从每个光源位置照射定位检测区域时，获取位于定位检测区域的电池极片和焊盘的图像，以及根据所获取的多个图像进行电池极片的定位，由此，能够提高电池极片焊前定位的准确性和工作效率。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。