[发明专利]一种基于图像处理的锂电池批量扫码系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的锂电池批量扫码系统，它包括：作为系统核心控制设备的工控机；由图像采集卡、高速摄像机构成的图像采集单元；以及由机械手、传送带、挡板、位置传感器构成的运动控制单元。本发明还提供一种基于图像处理的锂电池批量扫码方法，包括电池运送、图像处理、后续处理三个步骤。本发明采用实时图像处理的检测系统和方法，在保证扫码准确性的同时，改变了依次检测每个锂电池的传统检测方式，能够对锂电池进行批量检测，提高了检测效率，缩短了锂电池分选时间；本发明相比于其他几种新型锂电池批量检测系统和方法，电池检测在传送带上完成，无需多余的夹具，极大简化了设备，节省了设备空间，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的锂电池批量扫码系统及方法，属于机器视觉及机械自动化技术领域。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂电池具有使用寿命相对较长、具备高功率承受力、绿色环保等优点，在市场上得到了广泛的应用。

在锂电池的生产过程中，由于生产工艺的不同造成锂电池的电压、容量、内阻等参数不同，从而将锂电池分为不同的等级，这些信息储存在数据库中，而数据信息以条形码的形式打印在锂电池的侧面。为了后续操作方便，生产厂家需要通过扫描条形码的方式对锂电池进行检测，将各个等级的锂电池分选出来。扫码在锂电池生产的后续操作中扮演着相当重要的角色，其扫描效率也直接影响了锂电池的分选效率。而在现在锂电池的扫码大多使用扫码枪对单个锂电池依次进行扫码，效率较低，会影响后续锂电池的分选效率。

目前也出现过几种新型锂电池批量检测系统和方法，但大多设备较为复杂，且在扫码过程中需要使用其他夹具夹取，或是用多个摄像机从各个方向拍摄来解决电池方向不一致的问题。这样的系统增加了设备成本、设备空间和维修难度，同时也降低了扫码效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，对于锂电池扫码提供一种准确度和扫码效率较高，同时简化了扫码设备，能批量对锂电池进行扫码的基于图像处理的锂电池批量扫码系统及其方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的基于图像处理的锂电池批量扫码系统，包括：工控机、图像采集单元、运动控制单元；工控机作为系统控制和计算核心，负责图像、数据的处理和计算；

所述图像采集单元包括图像采集卡、高速摄像机；所述运动控制单元包括机械手、传送带、气缸、挡板、位置传感器；机械手负责抓取锂电池，传送带负责锂电池的运送；

所述挡板包括挡板a、挡板b，两挡板均由气缸控制运动；挡板在一般况下保持上移，使锂电池能够保证通过，向前运动；下移情况下可挡住锂电池在传送带上向前运动，使锂电池相对静止地在传送带上滚动。挡板的上下移动可控制锂电池向前运送还是相对静止在传送带上滚动；

所述挡板a和挡板b之间即为扫码缓冲区；高速摄像机安装在扫码缓冲区的上方，保证高速摄像机能获取扫码缓冲区中所有锂电池的图像；

所述位置传感器包括位置传感器a和位置传感器b，位置传感器a置于挡板a的前侧，位置传感器b置于挡板b的后侧；当有锂电池通过时位置传感器能检测到信号并传输到工控机中，位置传感器与挡板相隔一段距离，保证位置传感器得到信号后有足够的时间完成气缸和挡板的控制；

作为改进，所述挡板a和挡板b之间的距离为至少为L=n*d，其中n为机械手一次能抓取的锂电池个数、d为每个锂电池的直径。挡板1和挡板2之间即为扫码缓冲区，可保证n个锂电池并排放置。

本发明还提供一种基于图像处理的锂电池批量扫码方法，采用上述系统，包括以下步骤：