CN118130498B - 电池端面检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池端面检测装置，包括：传输机构，用于对待检测电池进行传输；端面检测机构，包括同轴设置的第一相机、第一光源和第二光源，第一光源和第二光源用于对待检测电池的端面进行照明，第一相机用于采集电池端面的图像；第一光源为同轴光源，第二光源为环形光源；图像处理模块，用于将采集到的电池端面的图像与预存的标准图像进行对比，以判断电池端面外观是否存在缺陷。本装置利用不同光源的特性，结合对应光源的优点，可以对电池端面具有结构特征的缺陷以及平面缺陷特征进行成像，并通过图像处理模块判断电池端面外观是否存在缺陷，从而实现电池端面缺陷的快速检出，提高了检测结果的准确性，极大的降低了漏检率。

Description

电池端面检测装置

技术领域

本申请属于新能源技术领域，更具体地说，是涉及一种电池端面检测装置。

背景技术

圆柱电池包膜前外观检测是圆柱电池生产制造的重要环节，圆柱电池作为现在主流汽车动力电池的电芯组成零件，单个电池的质量就会影响到动力电池的整体质量。所以圆柱电池在生产过程中需要进行外观全检，以保证电池外壳在进入包膜前表面无异物、脏污、凹坑、破损。

电池端面检测是电池外观检测中的一道重要工序，但现有技术大部分为单一光源进行检测，往往存在部分缺陷无法成像和检出的问题，漏检率较高。此外，还有个别技术是采用多套光源进行电池外观缺陷检测，该类方案由于采用了多套光源，同时相应增加了拍摄设备的数量，多台拍摄设备对电池外观进行拍摄，由于拍摄设备不可避免的存在制造工艺误差，导致各设备无法完全一模一样，例如，各拍摄设备的图像分辨率、单像素精度以及光照环境等无法完全一样，这将导致各拍摄设备所拍摄的电池外观缺陷图像信息稳定性差，对各图像信息分析结果精准度低等缺陷。

发明内容

为实现解决现有电池外观检测设备无法同时克服漏检、图像稳定性差、检测精准度低的问题，本申请提供一种电池端面检测装置。具体地，本申请采用的技术方案是：

一种电池端面检测装置，包括：

传输机构，用于对待检测电池进行传输；

端面检测机构，包括同轴设置的第一相机、第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源用于对所述待检测电池的端面进行照明，所述第一相机用于采集电池端面的图像；所述第一光源为同轴光源，所述第二光源为环形光源；

图像处理模块，用于将采集到的电池端面的图像与预存的标准图像进行对比，以判断电池端面外观是否存在缺陷。

可选地，所述环形光源的光线与待检测电池的轴线的夹角小于45度，所述同轴光源为四分区同轴光源。

可选地，所述电池端面检测装置还包括极柱检测机构，所述极柱检测机构包括第三光源和多个第二相机，所述第二相机以所述第三光源为中心呈环形阵列布置，且多个所述第二相机的轴线与所述待检测电池的极柱位于同一直线上。

可选地，所述极柱检测机构还包括安装板和角度调节组件，所述第二相机与所述角度调节组件连接，所述角度调节组件与所述安装板固定连接。

可选地，所述电池端面检测装置还包括电池定位机构，所述电池定位机构包括定位气缸、推板和缓冲垫，所述推板与所述定位气缸的伸缩端固定连接，所述缓冲垫安装于所述推板远离所述定位气缸的一侧。

可选地，所述电池端面检测装置还包括扫码机构，所述扫码机构包括扫码枪和移动组件，所述扫码枪用于识别待检测电池端面的二维码，所述移动组件用于带动所述扫码枪沿所述传输机构的传输方向往复移动。

可选地，所述传输机构包括同步带和用于驱动所述同步带运动的驱动组件，所述同步带沿其长度方向等间距设置有多个用于放置待检测电池的治具。

可选地，所述电池端面检测装置还包括密封钉检测机构，所述密封钉检测机构包括第三相机、用于对所述第三相机的水平位置进行调节的水平移动组件和用于对所述第三相机高度位置进行调节的竖向移动组件。

可选地，所述电池端面检测装置还包括控制器，所述控制器分别与所述端面检测机构和所述密封钉检测机构连接，所述端面检测机构可识别待检测电池的密封钉的位置并发送至所述控制器，所述控制器可根据密封钉的位置控制所述水平移动组件和纵向移动组件动作，以使所述第三相机对准待检测电池的密封钉。

可选地，所述电池端面检测装置还包括清洁机构，所述清洁机构包括相对设置在所述传输机构两侧的吹风机和抽风机。

可选地，所述清洁机构还包括设置在所述吹风机与所述抽风机之间的引风罩，所述引风罩设置有供待检测电池穿过的通孔，所述引风罩靠近所述抽风机的一端设置有导风管；所述导风管为喇叭形，且直径较小一端与所述抽风机连接。

本申请提供一种电池端面检测装置，包括传输机构、电池定位机构、清洁机构、端面检测机构、极柱检测机构和密封钉检测机构，所述电池定位机构、所述清洁机构和所述密封钉检测机构沿所述传输机构的传输方向依次设置，所述端面检测机构和所述极柱检测机构位于所述清洁机构与所述密封钉检测机构之间。

本申请提供的电池端面检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请设置与第一相机同轴设置的同轴光源和环形光源对待检测电池端面进行照明，通过同轴光源对电池端面进行照明，第一相机可以对电池端面具有结构特征的缺陷（如凹点、凸点、划痕类）进行成像，通过环形光源对电池端面进行照明，第一相机可以对电池端面的平面缺陷特征（如脏污，污染）等进行成像。本申请利用同轴光源和环形光源的特性，结合同轴光源和环形光源的优点，可以对各种缺陷进行成像。通过图像处理模块，将采集到的电池端面的图像与图像处理模块中预存的标准图像进行对比，以判断电池端面外观是否存在缺陷，从而实现电池端面缺陷的快速检出，且漏检率更低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池端面检测装置的整体机构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池端面检测装置中的传输机构的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池端面检测装置中电池定位机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池端面检测装置中清洁机构的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电池端面检测装置中扫码机构的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池端面检测装置中端面检测机构的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电池端面检测装置中极柱检测机构的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的电池端面检测装置中角度调节组结构示意图；

图9为本申请实施例提供的电池端面检测装置中密封钉检测机构的结构示意图；

图10为第一光源点亮时第一相机对同一个电池端面获取的四张照片；

图11为第二光源点亮时第一相机对同一个电池端面获取的一张照片；

其中，图中各附图标记：1.传输机构 ；11.同步带；12.治具；13.伺服电机；2.电池定位机构；21.第一安装座；22.定位气缸；23.推板；24.缓冲垫；3.清洁机构；31.吹风机；32.引风罩；33.导风管；4.扫码机构；41.第二安装座；42.扫码枪；43.移动组件；44.扫码枪连接件；5.端面检测机构；51.第一相机；52.第一光源；53.第二光源；54.第三安装座；6.极柱检测机构；61.第四安装座；62.安装板；63.角度调节组件；631.相机安装座；632.相机连接件；633.角度刻度线；64.第二相机；65.第三光源；7.密封钉检测机构；71.第五安装座；72.水平移动组件；73.竖向移动组件；74.第三相机。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图6，现对本申请实施例提供的电池端面检测装置进行说明。

一种电池端面检测装置，包括：

传输机构1，用于对待检测电池进行传输；

端面检测机构5，包括同轴设置的第一相机51、第一光源52和第二光源53，第一光源52和第二光源53用于对待检测电池端面进行照明，第一相机51用于采集电池端面的图像；第一光源52为同轴光源，第二光源53为环形光源；

图像处理模块，用于将采集到的电池端面的图像与预存的标准图像进行对比，并判断电池端面外观是否存在缺陷。

本申请通过与第一相机51同轴设置的第一光源52和第二光源53对待检测电池端面进行照明，并且第一光源52为同轴光源，第二光源53为环形光源，通过同轴光源对电池端面进行照明，第一相机51可以对电池端面具有结构特征的缺陷（如凹点、凸点、划痕类）进行成像，通过环形光源对电池端面进行照明，第一相机51可以对电池端面的平面缺陷特征（如脏污，污染）等进行成像。

相比较而言，对于部分现有技术采用多套光源和多套相机对电池外观进行检测的方案，但该类方案由于光源与相机的设置是一一对应的关系，其实质上一台相机对应只有一个光源，此外各相机所拍摄图像同样存在单一光源的局限性。此外，对于两台相机所拍摄图片信息的综合效果而言，该类方案往往还存在以下不可避免的影响：①不同工位由于相机、光源安装固定件、产品的差异，两个相机的物距无法调整成完全一致，导致图像分辨率及单像素精度不一致，从而使同一个缺陷在两套相机的成像缺陷检出尺寸不一样，将影响标准判断；②不同相机的成像环境有区别，每套相机所处的光照环境都会有区别，导致所拍摄的各图像信息存在一致性差、准确性差的问题，不利于将不同相机拍摄出来的图像客观地进行综合分析。

对于上述现有技术缺陷，一方面，本申请利用不同光源的特性，结合对应光源的优点，可以对各种缺陷进行成像，有效解决使用单一光源的局限性。通过图像处理模块，将采集到的电池端面的图像与图像处理模块中预存的标准图像进行对比，以判断电池端面外观是否存在缺陷，从而实现电池端面缺陷的快速检出，且漏检率更低。另一方面，由于采用同一个相机，即各光源对应的部分关键相机参数是完全一样的，如曝光、物距等，可以通过两种光源的特性及成像综合分析与检测，有效解决使用不同相机导致缺陷检测结果不稳定以及检测准确性差的局限性。

可见，本申请通过将同一台相机、同轴光源和环形光源同轴设置，设计第一光源和第二光源共用同一个相机，由于使用同一个相机的感光芯片以及处于同一个环境之下，确保了电池表面各个区域的成像基础条件尽可能相同，以及确保了成像光影效果的一致性，从而保证多张图像综合识别缺陷的准确性与稳定性。本实施例由于仅使用一台相机，可避免使用两个相机模组组合使用所存在的前述问题。由此，本实施例实现了在确保不漏检的情况下，大大提高了所拍摄缺陷图像的稳定性，以及提高了所得检测结果的精准度，因而从真正意义上提高了电池外观缺陷检测的可靠性，提高了电池良率判断准确性。

此外，本申请实施例由于只需要一个相机即可获取多种光影条件下的电池端面图像，同时起到了减少相机的使用数量，节约成本，以及减小端面检测装置占用的空间的作用。

为进一步理解本实施例方案，下表1为各种光源、相机条件下图像识别可以检测出的缺陷，该表统计各光源类别情形下出现同类缺陷100次对应光学方案检出次数。

表1 缺陷检出对应图像关系表缺陷检出率对应图像关系表

以上漏检主要原包括部分缺陷成像不明显、算法无法识别、识别区域错误或分类错误等；

上述表1中，模拟生产环境统计100个同类缺陷样品中用同一种光学方案可对缺陷进行检出的比例。由此可以看出，任何一种单一成像方式都有可能造成缺陷的漏检。尤其需指出，而若简单将各套单一光源+单一相机一一对应组合使用，即检测装置整体使用两台相机和两个光源，则将存在前文所述的缺陷检测标准判断不稳定、判断结果不稳定、检测准确性差以及检测一致性差的问题。

基于以上技术缺陷，本申请实施例通过将第一光源和第二光源两种光源组合使用，该组合光源还可以检测出第一光源和第二光源单独使用时均不能检测出的“缺口”和“严重腐蚀”两种缺陷；并且，由于整台检测装置仅使用一台相机，可以大大将拍摄成像误差降低。因此本申请实施例在降低电池表面缺陷漏检率的同时，还兼顾提高了图像稳定性以及检测精准度。

在本申请的一些实施例中，环形光源发出的光线为低角度环光。其中，低角度环光指光源的光线与待检测电池的轴线的夹角小于45度，以便于第一相机51对平面缺陷特征进行成像。

在本申请的一些实施例中，第一光源52为四分区同轴光源。其中，四区分同轴光源指发光区域等分为四个区域的同轴光源，其中每扇区域为90度。四个区域的光源依次点亮，每点亮一个区域，同时第一相机51对待检测电池的端面拍摄一张照片，一个循环对待检测电池的端面共拍摄四张照片，由于四个发光区域的位置不同，因此四个发光区域对待检测电池的端面具有不同的照射角度，若待检测电池的端面存在具有结构特征的缺陷，则四张照片的光影会出现差异，通过对四张照片的差异之处进行比较，便于识别具有结构特征的缺陷。通过四个角度的光影融合，便于第一相机51对电池端面具有结构特征的缺陷进行成像，从而实现对各种具有结构特征的缺陷的检测，降低漏检率。

在本申请的一些实施例中，图像处理模块中设置有图像处理模型。在模型训练过程中，运用多个角度的光对电池端面进行照明，同时通过相机对电池端面进行拍摄，利用不同角度的光影结合对图像处理模型进行检测训练。图像处理模块中预存有电池端面的标准图像，检测过程中，通过第一相机51获取待检测电池端面的图像，并输入到图像处理模型中，图像处理模型将输入的图像与预存的标准图像进行比较，以判断电池端面是否存在外观缺陷。

参阅1和图6，在本申请的一些实施例中，端面检测机构5还包括第三安装座54，其中第一相机51、第一光源52和第二光源53均安装在第三安装座54上，且第二光源53、第一光源52、第一相机51沿远离传输机构1的方向依次设置。通过将第二光源53、第一光源52、第一相机51沿远离传输机构1的方向依次设置，可以避免发光区域前后遮挡。

参阅图1和图6，在本申请的一些实施例中，第三安装座54上设置有多个垂直于传输机构1的长度方向的条形孔，第一相机51、第一光源52和第二光源53均通过条形孔与第三安装座54螺栓连接。通过条形孔，可对第一相机51、第一光源52和第二光源53的安装位置进行调节，从而调节其与待检测电池的距离。

参阅图1，在本申请的一些实施例中，端面检测机构5的数量为四个，在传输机构1的两侧分别设置有两个，且四个端面检测机构5交错设置，可同时对电池的正负极进行端面检测，提高检测效率。

参阅图1和图2，在本申请的一些实施例中，传输机构1包括同步带11和用于驱动同步带11运动的驱动组件，同步带11沿其长度方向等间距设置有多个用于放置待检测电池的治具12。

驱动组件带动同步带11运动，从而带动同步带11上用于放置待检测电池的治具12运动，实现待检测电池的传输。同步带11传动能实现较远中心距的传动，传动比准确，工作时无滑动，可以精确控制电池的位置，提高检测结果的准确性。

参阅图2，在本申请的一些实施例中，驱动组件包括伺服电机13和与伺服电机13输出端连接的同步轮，同步轮与同步带11连接。伺服电机13带动同步轮转动，同步轮带动同步带11运动，实现电池的传输。伺服电机13可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，控制速度、位置精度准确，可以精确控制电池的位置和传输的速度，提高检测结果的准确性。

参阅图2，在本申请的一些实施例中，治具12的顶部设置有V字型的凹槽，且凹槽的长度方向与同步带11的长度方向垂直。待检测电池放置在V字型的凹槽中，可以防止电池在随同步带11移动的过程中不会发生晃动、转动，以保证检测结果的准确性。

在本申请的一些实施例中，治具12可采用具有摩擦系数为0.2-0.3的聚甲醛材料制成。可以进一步防止电池发生晃动和转动。可选地，治具12也可以采用其它材料制作，本申请不做限定。

在本申请的一些实施例中，伺服电机13按照设定的间隔时间控制同步带11移动，且每次移动两格（即两个治具12的距离），这样在每个动作循环内可对两个电池进行检测。

在本申请的其它实施例中，也可以使同步带11每次移动一格、三格、四格等，只需要设置相应数量的可对电池端面进行检测的机构即可，本申请不做限定。

参阅图1和图7，在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括极柱检测机构6，极柱检测机构6包括第三光源65和多个第二相机64，第二相机64以第三光源65为中心呈环形阵列布置，且多个第二相机64的轴线与待检测电池的极柱位于同一直线上。

通过设置多个第二相机64，并且多个第二相机64从不同角度对准同一待检测电池极柱，可以对极柱进行多个角度的拍照，从而避免存在检测盲区，保证了检测结果的准确性，避免漏检，并且检测过程中不需要转动电池，提高了检测效率。

参阅图7，在本申请的一些实施例中，极柱检测机构6还包括安装板62和角度调节组件63，第二相机64与角度调节组件63连接，角度调节组件63与安装板62固定连接。

通过角度调节组件63可对第二相机64的角度进行调节，从而保证第二相机64可精确对焦到待检测电池极柱上，提高检测结果的准确性。

参阅图7和图8，在本申请的一些实施例中，角度调节组件63包括相机安装座631和相机连接件632，相机安装座631与安装板62连接，相机连接件632与第二相机64固定连接，相机安装座631与相机连接件632铰接，且相机连接件632上设置有角度刻度线633。

相机连接件632可在相机安装座631上转动，从而对第二相机64的角度进行调节，通过角度刻度线633，便于精确控制第二相机64的角度，使第二相机64能够对准电池极柱。

参阅图7，在本申请的一些实施例中，极柱检测机构6还包括第四安装座61，安装板62与第四安装座61通过条形孔以及螺栓固定连接，第四安装座61上设置有刻度线，从而控制安装板62的高度以及安装板62与待检测电池的距离。

参阅图7，在本申请的一些实施例中，安装板62与相机安装座631通过条形孔以及螺栓固定连接，且安装板62上设置有刻度线，从而便于对相机的安装位置进行精确控制。

在本申请的一些实施例中，极柱检测机构6的数量为四个，且在传输机构1的两侧分别设置有两个。传输机构1的每个动作循环，可以对两个正极的极柱和两个负极的极柱进行检测。

在本申请的另一些实施例中，极柱检测机构6的数量也可以根据需要设置，例如两个、六个等，本申请不做限定。

参阅图3，在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括电池定位机构2，电池定位机构2包括定位气缸22、推板23和缓冲垫24，推板23与定位气缸22的伸缩端固定连接，且推板23与定位气缸22的伸缩方向垂直，缓冲垫24安装于推板23远离定位气缸22的一侧。

因为电池上料位置有波动，检测时为保证检测精度，需要确保电池位置不能有太大波动。通过定位气缸22可推动推板23朝向待检测电池运动，从而将电池推动到预定位置，从而保证检测精度。通过缓冲垫24可以对电池端面进行保护，防止对电池表面造成损坏。

在本申请的一些实施例中，电池定位机构2包括第一安装座21，定位气缸22与第一安装座21固定连接，且定位气缸22的伸缩方向与传输机构1的长度方向垂直。具体的，在第一安装座21的底部设置有条形孔，且条形孔的长度方向与定位气缸22的伸缩方向平行，可用于调节第一安装座21的安装位置，便于控制定位气缸22与待检测电池之间的距离。

参阅图3，在本申请的一些实施例中，电池定位机构2的数量为两个，且分别相对设置在传输机构1的两侧。在进行电池定位时，两个电池定位机构2的推板23相向运动，将待检测电池夹在两个推板23之间。通过两个电池定位机构2，可对电池进行更精准的定位。

参阅图3，在本申请的一些实施例中，缓冲垫24的数量为两个，可同时与两个电池进行接触，实现两个电池的定位。

在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括扫码机构4，扫码机构4包括扫码枪42和移动组件43，扫码枪42用于识别待检测电池端面的二维码，移动组件43用于带动扫码枪42沿传输机构1的传输方向往复移动。

移动组件43可带动扫码枪42沿传输机构1的传输方向往复移动，扫码枪42完成一个电池端面的二维码识别之后，移动组件43移动一个位置，扫码枪42再完成第二个电池端面的二维码的识别，最后回到初始位置，从而通过一个扫码枪42识别多个待检测电池端面的二维码，节约成本。

参阅图5，在本申请的一些实施例中，扫码机构4还包括第二安装座41和扫码枪连接件44，移动组件43与第二安装座41固定连接，扫码枪连接件44的顶部与扫码枪42固定连接，扫码枪连接件44的底部与移动组件43的活动端固定连接。

在本申请的一些实施例中，移动组件43为气缸，气缸的伸缩方向与传输机构1的长度方向平行，扫码枪42与气缸的伸缩端固定连接。在本申请的另一些实施例中，移动组件43也可以是其它可以实现直线往复运动的机构，例如电动推杆、液压缸、直线模组等，本申请不做限定。

参阅图5，在本申请的一些实施例中，移动组件43为直线模组，扫码枪连接件44的底部设置有圆弧形的连接孔，直线模组的滑块通过螺栓和该圆弧形的连接孔与扫码枪连接件44的底部连接，便于对扫码连接件的角度进行调节，从而对扫码枪42的角度进行调节，使扫码枪42能够对准电池端面的二维码。

参阅图9，在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括密封钉检测机构7，密封钉检测机构7包括第三相机74、用于对第三相机74的水平位置进行调节的水平移动组件72和用于对第三相机74高度位置进行调节的竖向移动组件73。

由于密封钉检测机构7为小视野高精度检测，密封钉在端面位置不居中，不固定，因此需要通过水平移动组件72和竖向移动组件73对第三相机74的位置进行调节，从而使第三相机74对准电池的密封钉，使检测结果更加准确。

在本申请的一些实施例中，第三相机74为3D相机，3D相机具有视野小，精度高的特点，对密封钉的检测结果更加准确。

参阅图9，在本申请的一些实施例中，密封钉检测机构7还包括第五安装座71，水平移动组件72安装在第五安装座71上，竖向移动组件73与水平移动组件72的活动部连接，第三相机74与竖向移动组件73的活动部连接。水平移动组件72可带动竖向移动组件73进行水平移动，从而带动第三相机74水平移动，竖向移动可带动第三相机74竖向移动，从而实现第三相机74的位置调节，以对准密封钉。

在本申请的其它实施例中，竖向移动组件73与水平移动组件72可互换位置，即竖向移动组件73安装在第五安装座71上，水平移动组件72与竖向移动组件73的活动部连接，第三相机74与水平移动组件72的活动部连接。

在本申请的一些实施例中，水平移动组件72和竖向移动组件73为直线模组，在本申请的另一些实施例中，水平移动组件72和竖向移动组件73也可以采用其它往复直线运动机构，例如电动推杆、气缸等，本申请不做限定。

在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括控制器，控制器分别与端面检测机构5和密封钉检测机构7连接，端面检测机构5可识别待检测电池的密封钉的位置并发送至控制器，控制器可根据密封钉的位置控制水平移动组件72和竖向移动组件73动作，以使第三相机74对准待检测电池的密封钉。

由于密封钉在端面位置不居中，因此电池放置在治具12上时，密封钉的位置不固定，端面检测机构5可通过图像识别的方式识别图像中的密封钉，然后将密封钉的位置信息发送至控制器，控制器可根据密封钉的位置信息控制水平移动组件72和竖向移动组件73动作，将第三相机74移动到相应位置，使第三相机74对准密封钉，提高检测结果的准确性。

参阅图1，在本申请的一些实施例中，密封钉检测机构7的数量为两个，从而可同时对两个电池的密封钉进行检测。

参阅图1和图3，在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置还包括清洁机构3，清洁机构3包括相对设置在传输机构1两侧的吹风机31和抽风机（图未示）。

吹风机31可对待检测电池进行吹气，将电池上的灰尘去除，抽风机抽气，对灰尘进行收集，防止灰尘又落回到电池上。通过将灰尘去除，可以避免灰尘对检测结果的影响。

参阅图4，在本申请的一些实施例中，清洁机构3还包括设置在吹风机31与抽风机之间的引风罩32，引风罩32设置有供待检测电池穿过的通孔，引风罩32靠近抽风机的一端设置有导风管33，导风管33为喇叭形，且直径较小一端与抽风机连接。

待检测电池穿过引风罩32上设置的通孔时，电池上的灰尘被吹风机31吹落，同时引风罩32、导风管33以及抽风机可以对吹落的灰尘进行收集，防止灰尘扩散到空气中。

在本申请的一些实施例中，吹风机31为等离子风机，等离子风机可吹出等离子风，从而消除电池的静电，避免灰尘吸附到电池上。

参阅图1，在本申请的一些实施例中，电池端面检测装置包括传输机构1、电池定位机构2、清洁机构3、端面检测机构5、极柱检测机构6和密封钉检测机构7，电池定位机构2、清洁机构3和密封钉检测机构7沿传输机构1的传输方向依次设置，端面检测机构5和极柱检测机构6位于清洁机构3与密封钉检测机构7之间。

电池上料时电池在治具12上的位置难免有波动，将电池定位机构2设置在传输机构1的上料端，通过电池定位机构2可以保证电池在治具12上的位置统一，保证检测精度。将清洁机构3设置在电池定位机构2之后，可以在检测之前先将电池表面的脏污和粉尘等去除，避免脏污和粉尘影响检测结果，导致误判。端面检测机构5设置在密封钉检测机构7之前，使得端面检测机构5可以通过图像识别的方式首先定位密封钉的位置，并通过控制器控制密封钉检测机构7实时纠偏，保证密封钉检测的准确进行。

参阅图1，在本申请的一些实施例中，端面检测机构5与极柱检测机构6沿传输机构1的传输方向依次设置。在本申请的另一实施例中，端面检测机构5与极柱检测机构6的位置可以交换，本申请不做限定。

参阅图1，在本申请的一些实施例中，扫码机构4位于清洗机构与端面检测机构5之间，可选地，扫码机构4也可以设置在其它位置，本申请不做限定。

在本申请的一些实施例中，第一安装座21、第二安装座41、第三安装座54、第四安装座61以及第五安装座71上均设置有用于安装的条形孔，以便于调整安装位置，提高检测精度。

参阅图6和图7，在本申请的一些实施例中，第三安装座54和第四安装座61的底部设置有缓震垫，通过缓震垫可降低及吸收其他机构动作时引起的震动，提高检测稳定性。

在本申请的一些实施例中，缓震垫可采用聚氨酯PU弹性体制作，在本申请的另一些实施例中，也可以采用其它缓震材料制作。

参阅图10和图11，图10为第一光源点亮时第一相机对同一个电池端面获取的四张照片，图11为第二光源点亮时第一相机对同一个电池端面获取的一张照片，图中遮挡了部分敏感信息。从图中可以看出，每张图片因为光源入射角度与光源特性不同，成像效果也有显著区别，每张图像同一个区域亮暗的程度不同，特征凸显的区域也有所区别，利于对不同缺陷做针对性检出。

在本申请的一些实施例中，图像处理模块中设置有图像处理模型。在模型训练过程中，将第一相机51、第二相机64、第三相机74获取的图像输入到图像处理模型中，对模型进行检测训练，得到训练好的图像处理模型。

具体的，四分区同轴光源中的四个发光区域依次点亮，四个发光区域对电池端面进行四个角度的照明，每个区域点亮时第一相机51同步拍照，获得四张不同角度光影结合的电池端面图片（见图10）。环形光源点亮（此时同轴光源关闭），第一相机51同步获取一张在环形光源照射下的电池端面图片（见图11）。通过四个第二相机64从四个不同角度对电池极柱进行拍照，获取电池极柱四个不同角度的图片。通过第三相机74获取密封钉的图片。在模型训练时，将第一相机51、第二相机64、第三相机74获取的图片输入到图像处理模型中，利用不同角度的光影结合对图像处理模型进行检测训练。图像处理模块中预存有电池端面、电池极柱以及密封钉的标准图像。检测过程中，将第一相机51、第二相机64、第三相机74获取的图像输入到图像处理模型中，图像处理模型将输入的图像与预存的电池端面、电池极柱以及密封钉的标准图像进行比较，以判断电池端面是否存在外观缺陷。本申请提供的电池端面检测装置利用环形光源和同轴光源的特性，结合环形光源与同轴光源的优点，可以对电池端面具有结构特征的缺陷（如凹点、凸点、划痕类）以及平面缺陷特征（如脏污，污染）等进行成像，并通过图像处理模块判断电池端面外观是否存在缺陷，从而实现电池端面缺陷的快速检出，提高了检测结果的准确性，极大的降低了漏检率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池端面检测装置，其特征在于，包括：

传输机构，用于对待检测电池进行传输；

端面检测机构，包括同轴设置的第一相机、第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源用于对所述待检测电池的端面进行照明，所述第一相机用于采集电池端面的图像；所述第一光源为同轴光源，所述第二光源为环形光源；

图像处理模块，用于将采集到的电池端面的图像与预存的标准图像进行对比，以判断电池端面外观是否存在缺陷；

所述同轴光源为四分区同轴光源；四区分同轴光源指发光区域等分为四个区域的同轴光源，其中每扇区域为90度，四个区域的光源依次点亮，每点亮一个区域，同时第一相机对待检测电池的端面拍摄一张照片，一个循环对待检测电池的端面共拍摄四张照片，由于四个发光区域的位置不同，因此四个发光区域对待检测电池的端面具有不同的照射角度，若待检测电池的端面存在具有结构特征的缺陷，则四张照片的光影会出现差异，通过对四张照片的差异之处进行比较，便于识别具有结构特征的缺陷；

所述图像处理模块中设置有图像处理模型，在模型训练过程中，运用多个角度的光对电池端面进行照明，同时通过相机对电池端面进行拍摄，利用不同角度的光影结合对图像处理模型进行检测训练；图像处理模块中预存有电池端面的标准图像，检测过程中，通过第一相机获取待检测电池端面的图像，并输入到图像处理模型中，图像处理模型将输入的图像与预存的标准图像进行比较，以判断电池端面是否存在外观缺陷；

所述电池端面检测装置还包括极柱检测机构，所述极柱检测机构包括第三光源和多个第二相机，所述第二相机以所述第三光源为中心呈环形阵列布置，且多个所述第二相机的轴线与所述待检测电池的极柱位于同一直线上；

所述电池端面检测装置还包括密封钉检测机构，所述密封钉检测机构包括第三相机、用于对所述第三相机的水平位置进行调节的水平移动组件和用于对所述第三相机高度位置进行调节的竖向移动组件；

所述电池端面检测装置还包括控制器，所述控制器分别与所述端面检测机构和所述密封钉检测机构连接，所述端面检测机构识别待检测电池的密封钉的位置并发送至所述控制器，所述控制器根据密封钉的位置控制所述水平移动组件和竖向移动组件动作，以使所述第三相机对准待检测电池的密封钉。

2.如权利要求1所述的电池端面检测装置，其特征在于：所述环形光源的光线与待检测电池的轴线的夹角小于45度。

3.如权利要求1所述的电池端面检测装置，其特征在于：所述极柱检测机构还包括安装板和角度调节组件，所述第二相机与所述角度调节组件连接，所述角度调节组件与所述安装板固定连接。

4.如权利要求1所述的电池端面检测装置，其特征在于：

所述电池端面检测装置还包括电池定位机构，所述电池定位机构包括定位气缸、推板和缓冲垫，所述推板与所述定位气缸的伸缩端固定连接，所述缓冲垫安装于所述推板远离所述定位气缸的一侧；

和/或，

所述电池端面检测装置还包括扫码机构，所述扫码机构包括扫码枪和移动组件，所述扫码枪用于识别所述待检测电池的端面的二维码，所述移动组件用于带动所述扫码枪沿所述传输机构的传输方向往复移动；

和/或，

所述传输机构包括同步带和用于驱动所述同步带运动的驱动组件，所述同步带沿其长度方向等间距设置有多个用于放置待检测电池的治具。

5.如权利要求1所述的电池端面检测装置，其特征在于：所述电池端面检测装置还包括清洁机构，所述清洁机构包括相对设置在所述传输机构两侧的吹风机和抽风机。

6.如权利要求5所述的电池端面检测装置，其特征在于：所述清洁机构还包括设置在所述吹风机与所述抽风机之间的引风罩，所述引风罩设置有供待检测电池穿过的通孔，所述引风罩靠近所述抽风机的一端设置有导风管，所述导风管为喇叭形，且直径较小一端与所述抽风机连接。