【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器视觉领域，更具体地，涉及一种极片毛刺在线检测系统及检测方法。
技术介绍
1、新能源电池生产过程中极片上会带有少量的毛刺，毛刺超出涂层会刺穿隔膜，导致正极和负极接触造成短路，不光影响电池的性能，更可能引发火灾等安全事故。目前极片毛刺的检出仍然依靠人工抽检少量长度的极片到影像仪下查看，依靠抽检结果对该卷极片做出报废或者降档等处理。人工抽检效率低下，准确率低，无法定位毛刺的准确位置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对以上不足，提供一种极片毛刺在线检测系统及检测方法，能够更准确的统计毛刺的真实数量，更准确的评估切刀的状态，有效的避免了人工抽检时无法定位毛刺位置，造成的整卷极片材料的浪费。
2、为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种极片毛刺在线检测系统，包括视觉系统和工控机；
4、所述视觉系统对应于极片的端面设置并分布于极片所在水平面的上下两侧，所述视觉系统配置有多倍率远心镜头，镜头拍摄轴线相对于极片的端面倾斜设置，且上下两侧视觉系统的镜头拍摄端相对于极片端面的距离不同；
5、所述工控机接收视觉系统采集的图片，进行图片处理和存储。
6、本专利技术所述检测系统可以用于检测辊压分切设备上的极片，极片通过设备上的滚轴移动。
7、进一步的，本专利技术所述视觉系统优选为2d视觉系统，所述多倍率远心镜头优选为2倍率远心镜头。
8、进一步的，所述视觉系统包括
9、进一步的，所述视觉系统安装于支撑架上，所述支撑架包括支撑板，所述支撑板上设有壳体，所述条形光源固定于壳体上，所述壳体内设有调节板，所述调节板连接相机，用于调节其工作端与极片端面的距离。由于极片在运行过程中会存在一定的偏斜，例如，假设极片偏斜处于±0.4mm，则其中一套2d视觉系统负责采集极片处于0～+0.4mm的范围内时的图片，另一套2d视觉系统负责采集极片处于-0.4～0mm的范围内时的图片。所述壳体可以采用钣金外壳，起到防尘作用。
10、进一步的，所述系统还包括编码器，用于采集极片运行速度并调节视觉系统采集极片图片的频率。
11、进一步的，所述编码器安装于极片下方的滚轴上，通过滚轴的转动速度计算出极片的运行速度，通过调节采集卡触发视觉系统采集图片的频率。
12、具体设置为，所述编码器采用压贴的形式安装在滚轴的一侧，编码器的电源线和信号线连接到采集卡上，相机通过网线和采集卡连接，采集卡通过usb线与工控机连接，编码器给采集卡发信号，采集卡触发相机进行拍照，然后将图片通过采集卡传到工控机上进行处理和存储。由于相机采集的视野长度为定值，即两次触发信号过程极片前进的位移为定值，编码器通过采集滚轴的转动速度，可以间接计算出极片运行速度，再通过调节采集卡触发相机的频率，即调节两次触发之间的时间保证极片位移为定值。所述工控机上装有图像处理软件，可以进行处理分析得到毛刺的尺寸和类型。
13、本专利技术还提供了一种极片毛刺在线检测方法，基用上述极片毛刺在线检测系统，包括：
14、获取视觉系统采集的极片端面图片，选取其中最清晰的图片作为待处理图片；
15、检测待处理图片中毛刺和毛刺所在的位置，将检出毛刺所在区域分割出来；
16、识别出毛刺所在区域的箔材的上下边缘和涂层的上下边缘坐标信息；
17、根据检出的毛刺位置的坐标计算毛刺与箔材上下边缘和涂层上下边缘的距离；
18、根据毛刺是否与箔材接触和是否超出涂层区域划分毛刺的类型。
19、进一步的，所述根据毛刺是否与箔材接触和是否超出涂层区域划分毛刺的类型，包括：
20、确定毛刺是否与箔材接触、是否超出涂层区域预设厚度；
21、如果毛刺为根部与箔材接触且超出涂层边缘预设厚度，则该毛刺为a类毛刺；
22、如果毛刺为根部与箔材接触且纵向高度高于涂层厚度的40％且未超过涂层边缘预设厚度，则该毛刺为b类毛刺。
23、进一步的，所述预设厚度一般为隔膜厚度的一半，本申请优选设置为7μm。
24、进一步的，所述方法还包括毛刺数量的统计，所述统计方法包括：
25、第一张图片检出完后统计检出的所有毛刺数量；
26、从第二张图片开始，使用降重算法统计检出图片的毛刺数量。
27、进一步的，所述从第二张图片开始，使用降重算法统计已经检出的所有图片的毛刺数量，包括：
28、从第二张图片开始，先对图片进行全检，统计该图片的a类和b类毛刺数量；
29、分割该图片与上一张图片的重合区域roi；
30、检测roi内是否有毛刺；
31、如果roi内检出毛刺，则用该图片的毛刺对应类型的数量减去roi区域检测的对应类型的毛刺数量；
32、如果roi里没有毛刺，根据非毛刺与roi左右边界的交点进一步判断，判断方法包括：
33、如果交点个数小于2，毛刺数量统计无影响；
34、如果交点个数大于等于2，需要两张图片拼接进行全检，根据a类毛刺的数量是否增加n判断，如果a类毛刺的数量增加n，则b类毛刺数量需要减去n；如果a类毛刺的数量不变，则b类毛刺数量不变。
35、进一步的，所述待处理图片采用目标检测算法yolov4检出毛刺和毛刺所在的位置；
36、采用实例分割算法maskrcnn识别出箔材的上下边缘和涂层的上下边缘坐标信息。
37、统计毛刺的数量对评估辊压分切刀的状态有一定的指导意义，毛刺数量较多时，可能是切刀有磨损了，需要换刀，检测统计结果可以提醒工人换刀，避免接下来的料再产生多的毛刺，导致被切掉的极片多，造成极片材料的浪费。采用降重统计方法，能够更准确的统计毛刺的真实数量，更准确的评估切刀的状态。
38、进一步的，所述方法还包括：
39、检测出毛刺时，检测系统把毛刺的位置信息发送给打标机，打标机通过打标记录毛刺的位置，供后续切除工序识别，即当整卷分切后的极片送到切卷机后，会被相关的检测系统检测到贴标位置然后切掉贴标附近区域，即把极片上的毛刺切掉。
40、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
41、本专利技术所述极片毛刺在线检测系统，通过在极片上下两侧设置视觉系统配合使用，结合多倍率远心镜头，在保证图像成像高精度的情况下，两套相机的景深还可以兼顾极片的偏斜范围，既不需要太高的配置成本，又不用使用额外的调焦机构，使得整个采集过程图片都处于景深范围内，成像始终清晰不会失焦，降低了检测误检率和漏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极片毛刺在线检测系统，其特征在于，包括视觉系统和工控机；
2.根据权利要求1所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述视觉系统包括相机和条形光源，所述条形光源布置于镜头拍摄轴线的两侧。
3.根据权利要求2所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述视觉系统安装于支撑架上，所述支撑架包括支撑板，所述支撑板上设有壳体，所述条形光源固定于壳体上，所述壳体内设有调节板，所述调节板连接相机，用于调节其工作端与极片端面的距离。
4.根据权利要求1所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述系统还包括编码器，用于采集极片运行速度并调节视觉系统采集极片图片的频率。
5.根据权利要求4所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述编码器安装于极片下方的滚轴上，通过滚轴的转动速度计算极片的运行速度，通过调节采集卡触发视觉系统采集图片的频率。
6.一种极片毛刺在线检测方法，基用权利要求1-5任意一项所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的极片毛刺在线检测方法，其特征在于，所述根据毛刺是否与箔
8.根据权利要求6所述的极片毛刺在线检测方法，其特征在于，所述方法还包括毛刺数量的统计，所述统计方法包括：
9.根据权利要8所述的极片毛刺在线检测方法，其特征在于，所述从第二张图片开始，使用降重算法统计已经检出的所有图片的毛刺数量，包括：
10.根据权利要求6所述的极片毛刺在线检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种极片毛刺在线检测系统，其特征在于，包括视觉系统和工控机；
2.根据权利要求1所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述视觉系统包括相机和条形光源，所述条形光源布置于镜头拍摄轴线的两侧。
3.根据权利要求2所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述视觉系统安装于支撑架上，所述支撑架包括支撑板，所述支撑板上设有壳体，所述条形光源固定于壳体上，所述壳体内设有调节板，所述调节板连接相机，用于调节其工作端与极片端面的距离。
4.根据权利要求1所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述系统还包括编码器，用于采集极片运行速度并调节视觉系统采集极片图片的频率。
5.根据权利要求4所述的极片毛刺在线检测系统，其特征在于，所述编码器安装于极片下方的...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖龙，张旭，朱春林，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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