一种电池极片的激光切割质量检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池极片的激光切割质量检测系统，包括：用于采集电池极片的激光切割图像的图像采集装置，以及与所述图像采集装置相连的控制装置，所述控制装置用于控制所述图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。本发明专利技术通过图像采集装置对电池极片的激光切割图像进行采集，由控制装置对采集到的图像进行图像处理，确定电池极片的激光切割质量，检测速度快、精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池极片的激光切割质量检测系统。
技术介绍
锂离子电池是针对电子产品，如手机、笔记本电脑小型化和薄型化的趋势而发展起来的。锂离子电池极片是锂离子电池中的核心部件，其质量直接决定电池的质量。早期， 锂离子电池极片的生产方式，是通过焊接的方法将电池的极耳焊接在极片上，为了防止焊接时产生的毛刺在极片卷绕时破坏极片，还需要在焊点上贴一张胶带进行保护。这种生产工艺的主要缺点是一、增加了加工工序，使得极片较长时间暴露在空气中，对极片的质量有损伤。二、即使贴上保护胶带，焊接时产生的毛刺如果过大，也有可能刺破胶带，使极片受到损伤，而这种损伤是无法检测出来的，因此对电池的质量会造成隐患。因此，目前，一种新型的锂电池极片的生产方式是采用激光切割，直接切出极耳。由于省掉了焊接工序，使得最终电池的质量和可靠性有了很大提高。然而，电池极片对极耳的激光切割精度有很高要求，因而需要对切割精度进行检测以确保切割质量，但由于目前对切割精度的检测无法依靠人眼进行在线检测，而只能离线抽检。这样的检测方法不仅会对极片造成损耗，而且也无法保证所有极片的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是，提供一种电池极片的激光切割质量检测系统， 能够更加快速准确的对极片激光切割质量进行检测。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案一种电池极片的激光切割质量检测系统，包括用于采集电池极片的激光切割图像的图像采集装置，以及与所述图像采集装置相连的控制装置，所述控制装置用于控制所述图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。在本专利技术的一种实施例中，所述图像采集装置包括摄像机和光源。在本专利技术的一种实施例中，所述摄像机为数字摄像机，所述光源为LED光源。在本专利技术的一种实施例中，所述摄像机包括两个，所述两个摄像机分别采集电池极片的激光切割的正反两面图像。在本专利技术的一种实施例中，所述图像采集装置还包括光学反射棱镜，所述两个摄像机分别位于极片的水平方向和垂直方向，其中一者直接采集电池极片的激光切割的一面图像，另一者通过所述光学反射棱镜的反射间接采集电池极片的激光切割的另一面图像。在本专利技术的一种实施例中，所述图像采集装置还包括用于去除图像采集时的背景干扰的背景板。在本专利技术的一种实施例中，所述控制装置包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元用于产生采集启动信号并传送给所述第二控制单元，所述第二控制单元根据所述采集启动信号控制所述图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。在本专利技术的一种实施例中，所述第二控制单元为工业计算机。在本专利技术的一种实施例中，所述系统还包括质量标示装置，所述控制装置还用于控制所述质量标示装置向极片进行质量标示。在本专利技术的一种实施例中，所述质量标示装置为贴胶机构。本专利技术的有益效果是本专利技术通过图像采集装置对电池极片的激光切割图像进行采集，由控制装置对采集到的图像进行图像处理，确定电池极片的激光切割质量，检测速度快、精度高。附图说明图1为本专利技术一种实施例的检测系统的总体结构示意图；图2为本专利技术一种实施例的检测系统的具体结构示意图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。请参考图1，图1是本专利技术实施例的电池极片的激光切割质量检测系统的总体结构示意图。该检测系统主要包括图像采集装置和与图像采集装置相连的控制装置。其中， 图像采集装置用于采集电池极片的激光切割图像，控制装置用于控制图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。请参阅图2，图2是本专利技术实施例的检测系统的具体结构图。在本实施例中，图像采集装置包括摄像机和光源。由于检测系统是通过采集到的图像来确定激光切割质量， 因此采集的图像质量对后续的处理工作有着决定性的影响，如果采集到的图像不够清晰准确，将导致漏检误检率大大提高。为此，在本专利技术实施例中，摄像机采用的是德国Basler公司生产的scA750型工业数字摄像机，该摄像机采用1/3吋COMS传感器，可以控制快门速度，曝光时间短，适合对高速运动物体进行拍摄，可以保证采集高质量的图像。同样的，光源也对图像采集具有重要的影响，只有采用亮度足够且均衡、无闪烁的光源，才能获取到满意的图像。在本专利技术实施例中，光源采用的是LED光源，该光源低温、均衡、无闪烁，无阴影且寿命高，使图像的质量得到保证。由于极片具有正反两面，因而在本专利技术实施例，摄像机包括两个，两个摄像机分别采集电池极片的激光切割的正反两面图像。通过使用两个数字摄像机以同时对电池极片的正反两面进行检测的这种方式，可以进一步提高检测效率。一般的，两个摄像机位于极片平面的法线方向，并且一者在极片正面，另一者在极片反面，以使两个摄像机可以分别直接摄取到电池极片的激光切割的正反两面图像。然而，这种布置方式要求极片平面的法线方向上具有足够的空间，在某些情况下，受到空间的限制，这种布置方式可能并不适宜，在这种情况下，可以如图2所示，在图像采集中增加光学反射棱镜，而将两个摄像机分别布置于极片的水平方向和垂直方向，此时，一个摄像机是直接采集电池极片的激光切割的一面图像，而另一个摄像机则是通过光学反射棱镜的反射间接采集电池极片的激光切割的另一面图像。同时，由于两个摄像机错开放置，可以消除两者之间可能产生的干扰，有利于保证采集的图像质量。此外，图像采集装置中还可以包括背景板，用于去除图像采集时的背景干扰， 使得图像采集不受周围环境的影响。在本专利技术的实施例中，控制装置包括第一控制单元和第二控制单元，第一控制单元用于产生采集启动信号并传送给第二控制单元，第二控制单元根据采集启动信号控制图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。第一控制单元为一个以51单片机为核心的专用控制器。该专用控制器实时采集一个与驱动电机(用于在极片切割时驱动极片进行移动)结合的编码器值，每当编码器值增加固定长度(见后文)时，专用控制器则产生并向第二控制单元发送采集启动信号，专用控制器与第二控制单元可以通过串口连接。第二控制单元为工业计算机，工业计算机为满足系统性能的要求，选用了酷睿 E5200CPU做中央处理器，该CPU为双核CPU，频率为2. 5G，可以满足双路检测的需求。工业计算机可以控制数字摄像机进行图像采集，两者之间通过IEEE 1394总线连接，使得图像采集时可以不占用CPU资源。工业计算机在收到专用控制器发送来的采集启动信号后，则控制数字摄像机采集一帧图像，并在接收到数字摄像机采集到的图像后，对收到的图像数据进行分析处理。图像数据的分析处理可以采用专用图像处理芯片进行，也可以通过在工业计算机装载相应的图像处理软件进行。该图像处理软件对图像数据进行分析处理的核心图像处理算法可以用C语言编写，以保证处理的实时和高效。图像处理软件在工业计算机中装载的windows操作系统上运行，这样带来的好处是很多现有的成熟的图像处理算法经过简单移植即可在工业计算机上运行，为扩展系统功能带来极大方便，而且可以大大缩短开发时间。Windows系统所具有的良好用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池极片的激光切割质量检测系统，其特征在于，包括：用于采集电池极片的激光切割图像的图像采集装置，以及与所述图像采集装置相连的控制装置，所述控制装置用于控制所述图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。

【技术特征摘要】
1.一种电池极片的激光切割质量检测系统，其特征在于，包括用于采集电池极片的激光切割图像的图像采集装置，以及与所述图像采集装置相连的控制装置，所述控制装置用于控制所述图像采集装置进行图像采集，并对采集到的电池极片的激光切割图像进行图像处理，确定该电池极片的激光切割质量。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置包括摄像机和光源。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述摄像机为数字摄像机，所述光源为LED 光源。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述摄像机包括两个，所述两个摄像机分别采集电池极片的激光切割的正反两面图像。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置还包括光学反射棱镜，所述两个摄像机分别位于极片的水平方向和垂直方向，其中一者直接采集电池极片的激光切割的一面图像，另一者通过所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟异，王后方，王立松，
申请(专利权)人：深圳市先阳软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94