【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测新能源锂电池极片在模切和分切时，端面产生毛刺的图像检测领域，尤其涉及锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构。
技术介绍
1、锂电池电芯的极片的料带在模切和分切时会产生毛刺，目前对于毛刺的检测利用相机、远心镜头、光源的配合实现自动检测毛刺。
2、如于2021.08.27公开、公告号为cn113313713a的中国专利技术专利中，公开了一种用于锂电池极片毛刺在线检测方法及系统，在该专利技术专利中，采用具有极小曝光时间的面阵工业相机，极高亮度的光源，大景深、高倍率的远心镜头，通过设计相机、远心镜头、光源的选型方法和布局方法，计算设置相机参数，成倍提高采集帧率，基于图像投影分析的毛刺检测算法，配合自动聚焦，实现极片毛刺的高速在线检测，使得毛刺检测的产线速度提高至100m/min。
3、然而，对于料带在以150m/min的速度运行时，该种检测方式会因料带运行过快，而导致出现图像不清楚问题，继而影响毛刺的检测质量。
技术实现思路
1、为克服上述缺陷问题，本专利技术的目的在于提供一种对自动对焦系统进行优化、提高对高速运行下的料带的图像拍摄清晰度的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构。
2、为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，包括定位相机，所述定位相机的远心镜头对准运行中的料带进行动态变焦拍照，所述定位相机由伺服电机驱动在靠近或远离料带的方向来回运动；所述动态变焦拍照的步骤包括：
3、步骤一
4、步骤二，判断所述料带运行中的料带位置，得到所述料带的偏移位置的边与定位相机视野范围的两个相交点的坐标，分别为(x2,y2)、(x3,y3)；
5、步骤三，计算所述料带的偏移位置的边与定位相机视野范围的两个相交点之间的线段的中心点计算所述料带偏移的像面距离δl，公式为：
6、
7、其中，以靠近所述定位相机方向的偏移为正数，远离所述定位相机方向的偏移为负数；
8、步骤四，根据得到的像面距离δl计算偏移的物面距离loffset，loffset的公式为：
9、loffset＝δl*res
10、其中，res为标定像素分辨率；res是一个固定值，
11、步骤五，当料带发生偏移loffset后，所述伺服电机驱动定位相机及远心镜头平移物面距离loffset，直至远心镜头的端面到料带的边缘的距离达到基准距离(110mm±0.5mm))，即可实现对焦和清晰拍图，重复步骤一，继续执行动态变焦拍照。
12、作为本专利技术的进一步改进是，现有技术中，料带由两根光轴拉直，两根光轴之间的距离较短，定位相机设置在两根光轴之间，料带在检测时是持续传动的，因此会在光轴上偏移抖动，降低了对料带的检测精度，为了解决这一问题，本申请的所述料带的输送方向上设置有两根抚平辊轴，两根所述抚平辊轴设置在检测设备的x轴支撑导向轴上，所述抚平辊轴采用碳纤维材料，两根所述抚平辊轴与料带接触。本申请采用由碳纤维材料制成的抚平辊轴替代普通的光轴，增加了料带与抚平辊轴之间的摩擦力，通过摩擦力将持续传动中的料带拉平，可以减少料带的抖动情况，满足了对检测的精度要求；由于采用了该种材质的两根抚平辊轴，可以放宽两根抚平辊轴之间的距离，给定位相机的安装提供了更多的空间。
13、作为本专利技术的进一步改进是，两根所述抚平辊轴通过第一抱箍调节结构与x轴支撑导向轴在x轴、y轴、z轴方向调节固定。使得两根抚平辊轴能在x轴方向上左右调整、y轴方向上前后调整以及在z轴方向上做上下调整。
14、优选地，所述第一抱箍调节结构包括：两个第一x轴调节块，抱箍套设在所述x轴支撑导向轴上,并通过螺栓调节固定，每个所述第一x轴调节块与一根第一z轴导向轴抱箍连接，并通过螺栓调节固定；四个第一z轴调节块，每两个所述第一z轴调节块抱箍套设在一根第一z轴导向轴上，并通过螺栓调节固定，每个所述第一z轴调节块与一根第一y轴导向轴的一端抱箍连接，并通过螺栓调节固定；四块y轴调节板，分别抱箍套设在四根所述第一y轴导向轴的另一端；两块固定板，每块所述固定板的两端分别与一块y轴调节板调节固定，所述抚平辊轴固定在固定板上。通过抱箍与螺栓的配合，实现了两根抚平辊轴在x轴、y轴、z轴方向上的调整，结构简单，方便快捷。
15、优选地，对称的两块所述y轴调节板的相对端面均设置有y轴滑槽，每块所述固定板的两端均具有l形折弯板，所述l形折弯板上设置有y轴腰孔，所述l形折弯板位于y轴滑槽内且能沿y轴滑槽滑动，所述l形折弯板通过穿过y轴腰孔的螺栓与y轴调节板调节固定。通过y轴滑槽与y轴腰孔的配合设置，使得固定板能在y轴滑槽内做前后微调。
16、作为本专利技术的进一步改进是，所述x轴支撑导向轴上通过第二抱箍调节结构连接有水平载台，所述水平载台上滑动设置有相机滑台，所述定位相机固定在相机滑台的上端面，所述伺服电机固定在水平载台一端，并驱动相机滑台滑动。定位相机与抚平辊轴共同集成在同一根x轴支撑导向轴上，使得安装定位相机和抚平辊轴更为方便；通过第二抱箍调节结构的设置，可以实现定位相机在x轴、y轴、z轴方向上的移动以及角度调整，继而实现定位相机的多方位调整；本申请通过伺服电机带动相机滑台在水平载台上来回滑动，能实现实时调整远心镜头与料带之间的距离。
17、优选地，所述第二抱箍调节结构包括：第二x轴调节块，所述第二x轴调节块抱箍套设在x轴支撑导向轴上，并通过螺栓调节固定，所述第二x轴调节块与第二y轴导向轴的一端抱箍连接，并通过螺栓调节固定；y轴调节块，所述y轴调节块抱箍套设在第二y轴导向轴的另一端，并通过螺栓调节固定，所述y轴调节块与第二z轴导向轴的一端抱箍连接，并通过螺栓调节固定；第二z轴调节块，所述第二z轴调节块抱箍套设在第二z轴导向轴的另一端，并通过螺栓调节固定，所述第二z轴调节块与x轴导向轴的一端抱箍连接，并通过螺栓调节固定；相机固定块，所述相机固定块抱箍套设在x轴导向轴的另一端，并通过螺栓调节固定，所述水平载台固定在相机固定块上。本申请通过依次抱箍连接的第二x轴调节块、第二y轴导向轴、y轴调节块、第二z轴导向轴、第二z轴调节块、x轴导向轴、相机固定块，继而连接水平载台，使得水平载台能在x轴、y轴、z轴方向上移动，并且由于仅采用单根的第二y轴导向轴、第二z轴导向轴、x轴导向轴，还能实现角度调整。
18、作为本专利技术的进一步改进是，所述相机滑台上表面设置有多个螺纹孔，所述定位相机的底座通过螺栓能固定在任意的螺纹孔上。通过多个螺纹孔的设置，可以调整定位相机在相机滑台上的位置，继而调整远心镜头与料带之间的距离。
19、作为本专利技术的进一步改进是，包括两个光源，每个所述光源固定在光源调节板上，所述光源调节板上设置有弧形孔，所述光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，包括定位相机(10)，所述定位相机(10)的远心镜头(11)对准运行中的料带(20)进行动态变焦拍照，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，对所述料带(20)进行动态变焦拍照后，再进行检测毛刺步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，所述料带(20)的输送方向上设置有两根抚平辊轴(30)，两根所述抚平辊轴(30)设置在检测设备的X轴支撑导向轴(40)上，所述抚平辊轴(30)采用碳纤维材料，两根所述抚平辊轴(30)与料带(20)接触。
4.根据权利要求3所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，两根所述抚平辊轴(30)通过第一抱箍调节结构(50)与X轴支撑导向轴(40)在X轴、Y轴、Z轴方向调节固定。
5.根据权利要求4所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于：所述第一抱箍调节结构(50)包括：
6.根据权利要求5所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于：对称的两块
7.根据权利要求3所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，所述X轴支撑导向轴(40)通过第二抱箍调节结构(60)连接有水平载台(70)，所述水平载台(70)上滑动设置有相机滑台(71)，所述定位相机(10)固定在相机滑台(71)的上端面，所述伺服电机(72)固定在水平载台(70)一端，并驱动所述相机滑台(71)滑动。
8.根据权利要求7所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，所述第二抱箍调节结构(60)包括：
9.根据权利要求7所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，所述相机滑台(71)上表面设置有多个螺纹孔(73)，所述定位相机(10)的底座(12)通过螺栓能固定在任意的螺纹孔(73)上。
10.根据权利要求7所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，包括两个光源(80)，每个所述光源(80)固定在光源调节板(81)上，所述光源调节板(81)上设置有弧形孔(82)，所述光源调节板(81)通过穿过弧形孔(82)的螺栓与水平载台(70)调节固定；优选地，所述光源(80)的照明亮度的范围为1400-4300wlx。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，包括定位相机(10)，所述定位相机(10)的远心镜头(11)对准运行中的料带(20)进行动态变焦拍照，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，对所述料带(20)进行动态变焦拍照后，再进行检测毛刺步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，所述料带(20)的输送方向上设置有两根抚平辊轴(30)，两根所述抚平辊轴(30)设置在检测设备的x轴支撑导向轴(40)上，所述抚平辊轴(30)采用碳纤维材料，两根所述抚平辊轴(30)与料带(20)接触。
4.根据权利要求3所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于，两根所述抚平辊轴(30)通过第一抱箍调节结构(50)与x轴支撑导向轴(40)在x轴、y轴、z轴方向调节固定。
5.根据权利要求4所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于：所述第一抱箍调节结构(50)包括：
6.根据权利要求5所述的锂电池极片的毛刺在线检测视觉机构，其特征在于：对称的两块所述y轴调节板(55)的相对端面均设置有y轴滑槽(57)，每块所述固定板(56)的两端均具有l形折弯板(58)，所述l形折弯板(58)上设置有y轴腰孔(59)，所述l形折...
【专利技术属性】
技术研发人员：许兵，罗辉，单威，李新闻，凌玉龙，
申请(专利权)人：苏州恒视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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