本發(fā)明涉及機(jī)器視覺，尤其涉及一種基于線掃描相機(jī)的測(cè)量電池極片長度的方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、鋰電池卷繞工序?qū)O片ea長度(單個(gè)電芯的正極或負(fù)極極片的長度)要求很嚴(yán)格，極片的ea長度的管控直接影響卷繞工序的良品率，而ea長度管控是鋰電池良品率管控的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)之一，ccd(charge?coupled?device，電荷耦合器件)在線檢測(cè)系統(tǒng)是ea長度監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2、線掃描ccd收集圖像過程具體為：線掃描相機(jī)包含單行像素，通過逐個(gè)像素線構(gòu)建成2d圖像；構(gòu)建線掃描圖像要求相機(jī)與物體保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通常沿輸送帶或旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)物體通過相機(jī)時(shí)，相機(jī)會(huì)收集一行新的像素線，視覺處理器或圖像采集卡上的軟件將存儲(chǔ)每行像素線，然后將像素?cái)?shù)據(jù)合并為最終的2d圖像。這種獨(dú)特的圖像采集過程擅長在輸送帶上快速移動(dòng)物體的圖像采集，構(gòu)建連續(xù)物體的圖像。目前，產(chǎn)線上一般是通過編碼器將輸送帶的線性運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)骄€掃描相機(jī)，以指示何時(shí)收集圖像的下一條線。但是，在許多應(yīng)用場(chǎng)景中，很難確保運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)性，特別是在裝配線速度的提高或下降過程中。因?yàn)?，速度變化時(shí)，編碼器信號(hào)與被檢測(cè)物不同步都會(huì)直接影響收集圖像的運(yùn)動(dòng)方向像素比例。

3、基于線陣掃描的特性，線掃ccd監(jiān)測(cè)ea長度一般會(huì)存在以下技術(shù)問題導(dǎo)致ea長度測(cè)量不準(zhǔn)的問題：

4、其一、被檢測(cè)物打滑，不同步問題。目前產(chǎn)線上的做法時(shí)在設(shè)計(jì)中提高被檢測(cè)物與過輥的包角增加摩擦避免打滑，但是材料表面長期接觸過輥，摩擦度會(huì)逐步降低，并且，在被檢測(cè)物高低速切換的過程中會(huì)存在慣性的作用力，也會(huì)造成不同步的問題，使被檢測(cè)物長度精度下降。

5、其二、編碼輥的形變問題。例如，相機(jī)視野為300mm，相機(jī)分辨率為8192，編碼器分辨率2500脈沖，編碼輥輥徑120mm，單個(gè)電芯的極片長度l為15000mm，在連續(xù)物料測(cè)量過程中，假設(shè)編碼輥的半徑形變?chǔ)膔為0.0777123758822197mm時(shí)，δc＝10000*δk＝2π*δr，實(shí)際極片ea測(cè)量長度會(huì)有δk*15000的物料像素個(gè)數(shù)的差異＝δk*15000/(300/8192)的差異，即20mm的誤差，并且，米數(shù)越多，誤差會(huì)受形變的ea長度影響越大；測(cè)量產(chǎn)品的長度和編碼輥的形狀穩(wěn)定性有很大關(guān)系；目前，在實(shí)際的項(xiàng)目中，出現(xiàn)了ea長度經(jīng)常性需要校準(zhǔn)的問題。

6、其三、停機(jī)過程產(chǎn)生編碼器單次或多次來回倒轉(zhuǎn)，一般在穿有極片保持張力生產(chǎn)的機(jī)臺(tái)，在機(jī)臺(tái)停機(jī)減速過程中編碼輥輕微倒轉(zhuǎn)在生產(chǎn)設(shè)備上是不可避免的事情，而編碼器單次或多次來回倒轉(zhuǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移誤差會(huì)導(dǎo)致極片ea長度測(cè)量不準(zhǔn)。

7、因此，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，如何解決連續(xù)在線實(shí)時(shí)量測(cè)運(yùn)動(dòng)方向尺寸測(cè)量不準(zhǔn)的問題，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于線掃描相機(jī)的測(cè)量電池極片長度的方法及裝置，以解決或至少部分解決上述背景技術(shù)中提及的技術(shù)問題。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于線掃描相機(jī)的測(cè)量電池極片長度的方法，包括：

4、對(duì)編碼輥的輥面進(jìn)行表面硬化處理；

5、將編碼輥安裝在機(jī)臺(tái)上的預(yù)設(shè)檢測(cè)位上；

6、實(shí)時(shí)收集與編碼輥電連接的編碼器的脈沖；

7、若機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生編碼器倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，根據(jù)編碼器倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對(duì)編碼器的脈沖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)修正；

8、根據(jù)修正后的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)計(jì)算獲得電池極片長度。

9、可選地，所述實(shí)時(shí)收集與編碼輥電連接的編碼器的脈沖之前，還包括：

10、預(yù)先在電池極片遠(yuǎn)離編碼輥的一側(cè)設(shè)置同步壓輪組件；所述同步壓輪組件包括能受驅(qū)朝編碼輥方向移動(dòng)并擠壓電池極片；

11、所述若機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生編碼器倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，根據(jù)編碼器倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，對(duì)編碼器的脈沖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)修正之前，還包括：

12、監(jiān)測(cè)機(jī)臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是否發(fā)生改變；

13、若監(jiān)測(cè)到機(jī)臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生改變，驅(qū)動(dòng)壓輪朝編碼輥方向移動(dòng)并擠壓電池極片，使電池極片緊貼于編碼輥的輥面；當(dāng)電池極片被擠壓于壓輪與編碼輥之間時(shí)，壓輪能隨著電池極片的線性運(yùn)動(dòng)而與編碼輥同步滾動(dòng)。

14、可選地，編碼輥包括呈圓柱狀的鋁制輥件和鍍于鋁制輥件的表面的氧化鋯層；

15、所述對(duì)編碼輥的輥面進(jìn)行表面硬化處理之前，還包括：

16、將鋁制輥件進(jìn)行銳邊倒鈍，去除鋁制輥件上的飛邊毛刺；

17、對(duì)鋁制輥件的兩端的邊緣進(jìn)行圓弧倒角處理；

18、對(duì)鋁制輥件進(jìn)行外觀缺陷檢測(cè)，確保鋁制輥面不存在外觀缺陷；

19、所述對(duì)編碼輥的輥面進(jìn)行表面硬化處理，具體包括：

20、在鋁制輥件的柱面上全覆蓋地鍍氧化鋯，形成氧化鋯層。

21、可選地，所鍍的氧化鋯層的厚度大于0.05mm，維氏硬度hv值不小于450，顏色呈現(xiàn)為亮黑色。

22、可選地，所述若機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生編碼器倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，根據(jù)編碼器倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對(duì)編碼器的脈沖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)修正，具體包括：

23、設(shè)定一行圖像對(duì)應(yīng)編碼器正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)1脈沖；定義采集卡收集的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)為n；m為編碼器發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)的倒轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)；

24、對(duì)編碼器的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行信號(hào)歸置抵消，將采集卡收集的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)n修正為n-2m。

25、第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于線掃描ccd的測(cè)量電池極片長度的裝置，包括：

26、表面硬化處理單元，用于對(duì)編碼輥的輥面進(jìn)行表面硬化處理；

27、機(jī)臺(tái)，其上預(yù)設(shè)有若干用于安裝編碼輥的檢測(cè)位；編碼輥電連接有編碼器；

28、采集卡，電連接編碼器，用于實(shí)時(shí)收集編碼器的脈沖；

29、脈沖計(jì)數(shù)修正單元，電連接所述采集卡，用于若機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生編碼器倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，根據(jù)編碼器倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對(duì)編碼器的脈沖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)修正；

30、長度計(jì)算單元，電連接所述脈沖計(jì)數(shù)修正單元，用于根據(jù)修正后的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)計(jì)算獲得電池極片長度。

31、可選地，在電池極片遠(yuǎn)離編碼輥的一側(cè)設(shè)置有同步壓輪組件；

32、所述同步壓輪組件包括安裝在機(jī)臺(tái)上的底座，所述底座上安裝有滑軌，所述滑軌上可調(diào)節(jié)地固定安裝有驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)端固定設(shè)置有相對(duì)設(shè)置的兩定位板，兩所述定位板之間可轉(zhuǎn)地安裝有壓輪；

33、當(dāng)機(jī)臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生改變時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)壓輪朝編碼輥方向移動(dòng)并擠壓電池極片，使壓輪隨著電池極片的線性運(yùn)動(dòng)而與編碼輥同步滾動(dòng)。

34、可選地，所述裝置還包括輥件預(yù)處理單元，用于將鋁制輥件進(jìn)行銳邊倒鈍，去除鋁制輥件上的飛邊毛刺；還用于對(duì)鋁制輥件的兩端的邊緣進(jìn)行圓弧倒角處理；還用于對(duì)鋁制輥件進(jìn)行外觀缺陷檢測(cè)，確保鋁制輥面不存在外觀缺陷；

35、所述編碼輥包括呈圓柱狀的鋁制輥件和鍍于鋁制輥件的表面的氧化鋯層；所述表面硬化處理單元具體用于在鋁制輥件的柱面上鍍氧化鋯，形成氧化鋯層。

36、可選地，所鍍的氧化鋯層的厚度大于0.05mm，維氏硬度hv值不小于450，顏色呈現(xiàn)為亮黑色。

37、可選地，設(shè)定一行圖像對(duì)應(yīng)編碼器正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)1脈沖；定義采集卡收集的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)為n；

38、所述脈沖計(jì)數(shù)修正單元，具體用于監(jiān)測(cè)機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生的編碼器的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并獲取編碼器發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)的倒轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)m；還用于對(duì)編碼器的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行信號(hào)歸置抵消，將采集卡收集的編碼器的脈沖計(jì)數(shù)n修正為n-2m。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

40、本發(fā)明通過對(duì)編碼輥的輥面進(jìn)行表面硬化處理，提升了接觸面的硬度，使編碼輥不易發(fā)生形變，有效保障了檢測(cè)精度；在采集卡收集編碼器脈沖階段，根據(jù)編碼器倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象對(duì)編碼器脈沖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)修正操作，消除因編碼器的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象所產(chǎn)生的相對(duì)位移誤差，解決了因機(jī)臺(tái)不穩(wěn)定導(dǎo)致的測(cè)量長度異常的問題，有效提高了產(chǎn)品良率。