【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测膜的侧面的方法和光学检查单元
[0001]本公开涉及用于检查膜的侧面的方法和光学检查单元。
[0002]本公开在用于制造电池的电极(阳极或阴极)的膜的侧面或边缘(通过横向切割获得)的检查中得到了有利的应用。下面的描述将明确地参考侧面或边缘,而不会因此丧失一般性。
技术介绍
[0003]电池的基本部件之一是电极。为了使电池的尺寸最小化,电极通常由薄带或膜制成。薄带或膜包括封闭在两个外部绝缘层(即,由电绝缘材料如氧化锌制成的层)之间的中心金属层(即,由导电材料如铜或铝制成的层)。膜的制备由大金属片开始。最初在金属片的两侧上涂覆有绝缘材料,随后被切割成条带以分离条带或膜。
[0004]切割金属片是个关键的操作。如果执行切割的刀具没有正确地设置或已磨损,则会在切割的两侧产生金属毛刺,且金属毛刺会破裂并穿过绝缘层。如果膜的侧面具有金属毛刺,则可以容易地在两个相邻电极之间的电池中引发短路。这样一来,除了降低电池的性能之外,还引起电池的破坏性现象。
[0005]因此,在膜的生产过程中,已知以循环检查切割质量的方式对膜的侧面进行样品检查。特别地,循环地取出膜的样品,其侧面由操作者使用显微镜检查。然而,抽查需要操作者的承诺,操作者对切割质量的判断是主观的。此外,在切割操作中检测到问题的情况下,抽查不允许及时干预。
[0006]为了解决由抽查产生的问题,已经提出在切割后立即对膜的侧面进行在线光学检查。特别地,使用相机拍摄侧面以获取侧面的一系列数字图像,然后分析这些数字图像以检查金属毛刺的可能存在。 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学检查单元(1),用于检查沿路径(P)前进的膜(3)的侧面(2),包括:相机(7),其相邻所述路径(P)设置,且配置为通过光学系统(8)对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄并获取所述侧面(2)的数字图像序列(9);以及至少一个照明装置(10),其包括配置为产生光束(11)的发射器(13),所述发射器(13)相对于所述膜(3)的所述侧面(2)设置于所述光学系统(8)的同一侧上并朝向所述膜(3)的所述侧面(2)定向;所述检查单元(1)的特征在于,所述照明装置(10)还包括至少一个反射元件(14),其设置于所述光学系统(8)的相对于所述膜(3)的所述侧面(2)的相对侧并朝向所述光学系统(8)定向,以便朝向所述侧面(2)反射由所述发射器(13)发射的光束(11)的一部分并照亮围绕所述膜(3)的所述侧面(2)的区域。2.根据权利要求1所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述照明装置(10)包括两个反射元件(14),其并排布置在所述膜(3)的相对侧。3.根据权利要求1或2所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述发射器(13)在所述光学系统(8)内发射所述光束(11),使得所述光束(11)与所述光学系统(8)同轴地从所述光学系统(8)出射。4.根据权利要求3的检查单元(1),其特征在于,其中,从光学系统(8)出来的所述光束(11)部分地直接照射所述膜(3)的所述侧面(2),并部分地由所述反射元件(14)反射。5.根据权利要求3或4所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述光学系统(8)配置为将由所述发射器(13)发射的所述光束(11)的一部分聚焦在所述膜(3)的所述侧面(2)。6.根据权利要求3至5中任一项所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述发射器(13)与所述光学系统(8)同轴布置,且所述相机(7)垂直于所述光学系统(8)设置。7.一种用于检查膜(3)的侧面(2)的光学检查方法,包括以下步骤:使所述膜(3)沿路径(P)前进;通过相机(7)获取所述膜(3)的所述侧面(2)的数字图像序列(9),所述相机设置于所述路径(P)旁以通过光学系统(8)对所述侧面(2)进行拍摄;以及通过照明装置(10)产生至少一个光束(11),所述光束(11)与所述光学系统(8)同轴地从所述光学系统(8)出射并部分地直接照亮所述膜(3)的所述侧面(2);所述检查方法的特征在于,由所述照明装置(10)产生的所述光束(11)由反射元件(14)部分地反射,所述反射元件(14)相对于所述膜(3)的所述侧面(2)设置于所述光学系统(8)的相对侧并朝向光学系统(8)定向,并照亮所膜(3)的所述侧面(2)周围的区域。8.一种光学检查方法,用于检查具有中心金属层(4)和两个绝缘外层(5)的膜(3)的侧面(2),包括以下步骤:使所述膜(3)沿路径(P)前进;通过照明装置(10)产生照亮所述膜(3)的至少一个光束(11);通过相机(7)获取所述膜(3)的所述侧面(2)的数字图像序列(9),所述相机设置于所述路径(P)旁以通过光学系统(8)对所述侧面(2)进行拍摄;以及分析每个数字图像(9)以将所述中心金属层(4)的碎片(B)显示在所述数字图像(9)内;其中,每个数字图像(9)是彩色的且由一组像素组成,其中,每个像素对应于红色分量的对应值、绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值;
所述检查方法的特征在于,所述分析每个数字图像(9)还包括以下步骤:仅在红色分量的对应值被包括在第一识别间隔中,绿色分量的对应值被包括在第二识别间隔中,并且蓝色分量的对应值被包括在第三识别间隔中的情况下,确定像素表示所述中心金属层(4)的所述碎片之一。9.根据权利要求8所述的检查方法,其特征在于,其中,所述三个识别间隔彼此不同。10.根据权利要求8或9所述的检查方法,其特征在于,其中,将每个识别间隔的中心值确定为构成所述中心金属层(4)的金属的光吸收系数的函数、所述照明装置(10)发射的所述光束(11)的光谱的函数、以及所述相机(7)的色度响应的函数。11.根据权利要求8至10中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,通过检测具有先验已知特征的样品膜(3)的所述数字图像(9)中的三种颜色分量的值实验性地确定每个识别间隔的中心值。12.根据权利要求8至11中任一项所述的检查方法,其中,通过检测具有先验已知特征的样品膜(3)的所述数字图像(9)中的三种颜色分量的值来实验性地确定每个识别间隔的幅度。13.根据权利要求8至12中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,通过测量相对于所述识别间隔的分布的“半峰全宽”或FWHM来获得每个识别间隔的幅度。14.一种用于检查膜(3)的侧面(2)的光学检查单元,所述膜(3)具有中心金属层(4)和沿路径(P)前进的两个绝缘外层(5),所述检查单元(1)包括:至少一个照明装置(10),其配置为产生照亮所述膜(3)的光束(11);相机(7),其相邻所述路径(P)设置,且配置为通过光学系统(8)对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄并获取所述侧面(2)的数字图像序列(9);以及分析装置,其配置为分析每个数字图像(9)以便在所述数字图像(9)内显示所述中心金属层(4)的碎片的存在;其中,每个数字图像(9)是彩色的且由一组像素组成,其中,每个像素对应于红色分量的对应值、绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值;所述检查单元(1)的特征在于,所述分析装置配置为仅在红色分量的对应值被包括在第一识别间隔中,绿色分量的对应值被包括在第二识别间隔中,并且蓝色分量的对应值被包括在第三识别间隔中的情况下,确定像素表示所述中心金属层(4)的所述碎片之一。15.一种光学检查方法,用于检查具有中心金属层(4)和两个绝缘外层(5)的膜(3)的侧面(2),包括以下步骤:使所述膜(3...
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