基于机器视觉的硅片和电池片计数设备

摘要

基于机器视觉的硅片和电池片计数设备，属于机器视觉计数技术领域，该设备包括检测机箱、电脑屏幕和电脑机箱，电脑屏幕设置在电脑机箱上，电脑机箱与检测机箱相连；检测机箱包括箱体、设置在箱体内部的相机、镜头、同轴光源、环形光源、支架和光源控制器和设置在箱体外部的检测按钮、滑轨、压板、检测口、检测台、踏板开关，该踏板开关与检测机箱相连；检测按钮固定设置在箱体的顶部，滑轨设置在箱体的一侧并延伸到箱体的顶部，在箱体上设置了滑轨的该侧还设有配合压板使用的检测口。该设备不仅体积较小，而且提高了计数精度和系统适用性，防止压板污染和损坏硅片，测试启动方便快捷，同时该装置结构简单，易于保养和维护，具备很好的实用性。

权利要求

1.基于机器视觉的硅片和电池片计数设备，其特征在于：该设备包括检测机箱(16)、电脑屏幕(1)和电脑机箱(2)，电脑屏幕(1)设置在电脑机箱(2)上，电脑机箱(2)与检测机箱(16)相连；所述的检测机箱(16)包括箱体(3)、设置在箱体(3)内部的相机(10)、镜头(11)、同轴光源(12)、环形光源(13)、支架(14)和光源控制器(15)和设置在箱体(3)外部的检测按钮(4)、滑轨(5)、压板(6)、检测口(7)、检测台(8)、踏板开关(9)，该踏板开关(9)与检测机箱(16)相连，所述的环形光源(13)、同轴光源(12)分别与光源控制器(15)相连；所述的镜头(11)与相机(10)相连；所述的检测按钮(4)固定设置在箱体(3)的顶部，滑轨(5)设置在箱体(3)的一侧并延伸到箱体(3)的顶部，在箱体(3)设置了滑轨(5)的该侧还设有配合压板(6)使用的检测口(7)，在检测口(7)的一侧设有检测台(8)；所述的环形光源(13)、同轴光源(12)和相机(10)均分别通过支架(14)固定在箱体(3)底板上；所述的检测台(8)为X形检测台；所述的压板(6)包括手柄(18)、压板底板(17)、压板侧板(19)和滑轨连接件，压板底板(17)垂直设置在压板侧板(19)上，压板侧板(19)设置在滑轨连接件上，滑轨连接件与滑轨(5)相连，在压板底板(17)上设有手柄(18)；在所述的压板底板(17)底部以及侧面都垫有EVA海绵垫；所述的光源控制器(15)通过USB与电脑机箱(2)相连；所述的相机(10)为CMOS百万相机，通过USB与电脑机箱(2)相连。

说明书

基于机器视觉的硅片和电池片计数设备

技术领域

[0001] 本发明属于机器视觉计数技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的硅片和电池片计数设备。

背景技术

[0002] 在太阳能电池片的生产过程中，原料硅片的入厂检验、成品电池片的出厂验收以及电池片加工过程中的每一次工序之后都需要对硅片或电池片进行计数。目前广泛使用的计数方法是人工目视检测，由人工在短时间内快速数片完成，增加了人工成本的同时易操作不当或计数出错；而且太阳能硅片或电池片的厚度较薄，一般在180微米左右且硅片或电池片易碎怕污染，人工计数并不能满足以上要求。

[0003] 随着机器视觉技术的发展，现有技术中有通过成像装置获取图像完成计数的方法，该方法将电脑机箱和屏幕与测试机箱融合在一起，使得测试机箱体积大，而且机箱扇热时风扇的震动将会影响成像装置图像获取的质量，此外成像装置并未使用光源，在机箱内部获取的电池片图像质量不太理想，从而影响计数精度，以上改进在实际操作中无法满足生产需要。

发明内容

[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的硅片和电池片计数设备，使其不仅体积小，而且提高计数精度和系统适用性，同时该装置结构简单，易于保养和维护，具备很好的实用性。

[0005] 技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 基于机器视觉的硅片和电池片计数设备，该设备包括检测机箱、电脑屏幕和电脑机箱，电脑屏幕设置在电脑机箱上，电脑机箱与检测机箱相连；所述的检测机箱包括箱体、设置在箱体内部的相机、镜头、同轴光源、环形光源、支架和光源控制器和设置在箱体外部的检测按钮、滑轨、压板、检测口、检测台、踏板开关，该踏板开关与检测机箱相连，所述的环形光源、同轴光源分别与光源控制器相连；所述的镜头与相机相连；所述的检测按钮固定设置在箱体的顶部，滑轨设置在箱体的一侧并延伸到箱体的顶部，在箱体设置了滑轨的该侧还设有配合压板使用的检测口，在检测口的一侧设有检测台。

[0007] 所述的环形光源、同轴光源和相机均分别通过支架固定在箱体底板上。

[0008] 所述的检测台为X形检测台。

[0009] 所述的压板包括手柄、压板底板、压板侧板和滑轨连接件，压板底板垂直设置在压板侧板上，压板侧板设置在滑轨连接件上，滑轨连接件与滑轨相连，在压板底板上设有手柄。

[0010] 在所述的压板底板底部以及侧面都垫有EVA海绵垫。

[0011] 所述的光源控制器通过USB与电脑机箱相连；所述的相机为CMOS百万相机，通过USB与电脑机箱相连。

[0012] 有益效果：与现有技术相比，本发明的基于机器视觉的硅片和电池片计数设备将电脑机箱、屏幕以及测试机箱结合在一起，不仅体积较小，而且采用双光源系统，通过电脑机箱自适应调节光源使其针对不同硅片都能进行准确计数，提高了计数精度和系统适用性，采用滑轨固定压板运动轨迹，防止压板污染和损坏硅片，采用按钮和踏板方式进行测试启动，方便快捷，同时该装置结构简单，易于保养和维护，具备很好的实用性。

附图说明

[0013] 图1是基于机器视觉的硅片和电池片计数设备的结构示意图；

[0014] 图2是检测机箱的结构示意图；

[0015] 图3检测机箱内部的结构示意图。具体实施例

[0016] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

[0017] 如图1 3所示，基于机器视觉的硅片和电池片计数设备，包括检测机箱16、电脑屏~幕1和电脑机箱2，电脑屏幕1设置在电脑机箱2上，电脑机箱2与检测机箱16相连。

[0018] 检测机箱16包括箱体3、检测按钮4、滑轨5、压板6、检测口7、检测台8、踏板开关9、相机10、镜头11、同轴光源12、环形光源13、支架14和光源控制器15。检测按钮4、滑轨5、压板6、检测口7、检测台8和踏板开关9设置在箱体3的外部，相机10、镜头11、同轴光源12、环形光源13、支架14和光源控制器15设置在箱体3的内部，其中，环形光源13、同轴光源12分别与光源控制器15相连，光源控制器15通过USB与电脑机箱2相连；镜头11与相机10相连，环形光源
13、同轴光源12和相机10均通过支架14固定在箱体3底板上；相机10为CMOS百万相机，通过USB与电脑机箱2相连。箱体3是整个检测机箱16的主体部分，该箱体3四面封闭，将光源12和
13、相机10以及镜头11保护在箱体3内部，同时降低环境光的影响，提高检测精度。踏板开关
9与检测机箱16相连。

[0019] 检测按钮4固定设置在箱体3的顶部，滑轨5设置在箱体3的一侧并延伸到箱体3的顶部，在箱体3设置了滑轨5的该侧还设有配合压板6使用的检测口7，被测物通过检测口7由环形光源13和同轴光源12的照射之后由相机10获取层叠硅片或电池片的侧面图像；在检测口7的一侧设有检测台8，检测台8为X形检测台，用于放置硅片或电池片，对硅片或电池片进行计数时需要将硅片或电池片放置在检测台8上，检测台8高度与X形的角度恰好够手伸入，方便用手放置和拿取层叠硅片或电池片时，手有空间活动，不会因为人工取放导致硅片或电池片损坏。滑轨5分布在箱体3的一个侧面板和部分顶部板，连接压板6与箱体3，用于固定压板6，限定压板6的滑动运动的范围，保持压板6的干净无污染。

[0020] 压板6包括手柄18、压板底板17、压板侧板19和滑轨连接件，压板底板17垂直设置在压板侧板19上，压板侧板19设置在滑轨连接件上，滑轨连接件与滑轨5相连配合滑动，在压板底板17上设有用于手动操作滑动的手柄18；压板侧板19用于挡住检测口7，防止灰尘落入以及降低检测误差，压板底板17用于压住层叠硅片或电池片，防止硅片或电池片滑落和翘边，同时在压板底板17底部以及侧面都垫有EVA海绵垫，用于防止压力不均或压力过大导致硅片或电池片破碎。

[0021] 检测按钮4和踏板开关9用于启动测试，当硅片或电池片放置妥当之后，按下检测按钮4或者用脚踩下踏板开关9即可开始计数，0.5 2s之内即可得结果，操作员根据自身站~立或坐立的工作姿态，选择检测按钮4或踏板开关9，使硅片或电池片计数方便快捷。

[0022] 光源控制器15通过USB与电脑机箱2相连，接收电脑机箱2发出的配置命令，并根据命令对两个光源13和12独立的进行开关和亮度调整；相机10为CMOS百万相机，通过USB与电脑机箱2相连，将获得的层叠硅片或电池片侧面图像发送给电脑机箱2，同时可接收电脑机箱2的配置命令进行参数配置，相机10的供电也通过USB来源于电脑机箱2。

[0023] 电脑机箱2内安装有系统软件，完成硅片或电池片计数、计数障碍报警、自动存储、参数配置、被测对象选择等功能，电脑机箱2通过USB与检测机箱16相连，接收检测机箱16获取的层叠硅片或电池片的侧面图像，同时电脑机箱2可发送控制命令给检测机箱16进行参数配置，实现多功能智能化无损计数。电脑屏幕1用于人机交互，显示系统的计数结果、获取的层叠硅片或电池片图像、虚拟按钮以及参数配置界面等。

[0024] 工作过程：基于机器视觉的硅片和电池片计数设备通过机器视觉完成对硅片和电池片的无接触计数，操作员只需将硅片或电池片层叠整理之后放置在检测机箱16的检测台8上，压上压板6，之后点击电脑屏幕1上的虚拟检测按钮或者按下检测机箱上的检测按钮4或者踩下踏板9来可启动测试，0.5 2s之后即可得到结果，将计数结果显示在电脑屏幕1上，~
完成计数和自动存储，之后按下电脑屏幕1上的虚拟归零按钮或者按下检测机箱上的检测按钮4或者踩下踏板9即可完成归零，等待下次测量。整个数量检测过程无接触、速度快、一次可测硅片或电池片数量多，大大降低了数片带来的硅片和电池片的破损率，提高电池片生产效率。