CN105843158B - 一种基于激光形状测量传感器的定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激光形状测量传感器的定位方法，所述方法包括：获取激光形状测量传感器的所述测量数据；根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；计算出固定平台需要移动的数值；将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制所述可编程逻辑控制器到达定位的位置，以完成定位过程。电芯定位机构驱动平台上，带动电芯到达距离激光形状测量传感器一定的距离的位置，即是扫描位置，伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上移动。

Description

一种基于激光形状测量传感器的定位方法和装置

技术领域

本发明涉及激光测量领域，尤其涉及一种基于激光形状测量传感器的定位方法和装置。

背景技术

锂电池自动生产线上，在电芯上料后，需将电芯通过机械装置转移到回流夹具中，并需保障电池的定位面到电池夹具的顶端为一固定值（例如：18mm）。通常，在锂电池自动生产线上，是由一个伺服电机带动一个塑料块去推动电芯的定位面，将电芯推动到一固定的位置，从而保障电芯的定位面到电池的夹具顶端为一固定值。此即是接触式定位。

接触式定位的缺点：由于伺服电机带动塑料块去块推动电芯的定位面，产生了一个撞击的动作，撞击的过程可能会损伤电芯的定位面，导致电芯里面封装的电解液泄露。

通过发明一种基于激光形状测量传感器的定位技术，既能完成锂电池自动生产线上电芯定位的要求，又不会与电池产生接触，从而不会导致电芯的电解液泄露。

发明内容

基于此，本发明提供了一种基于激光形状测量传感器的定位方法。

一种基于激光形状测量传感器的定位方法，所述方法包括：

获取激光形状测量传感器的测量数据；

根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；

计算出固定平台需要移动的数值；

将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制所述固定平台到达定位的位置，以完成定位过程。

在其中的一个实施例中，在所述获取激光形状测量传感器的测量数据之前，所述方法还包括：

控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

在其中一个实施例中，所述控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据的步骤包括：

伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上移动；

激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向（X轴）上的移动，能够获取电芯长度方向（Y轴）的200个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

根据拟合算法，结合滤除掉噪点后的测量数据，拟合出电芯定位面的位置。

一种基于激光形状测量传感器的定位装置，所述装置包括：

电芯；

与所述电芯连接的电芯定位机构，用于对电芯进行定位，将数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制固定平台到达定位的位置，以完成定位过程；

与所述电芯连接的激光形状测量传感器，用于扫描电芯长度方向的剖面，并读取每个剖面的数据。

在本发明实施例中，所述装置还包括：

控制模块，用于控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

在本发明实施例中，所述装置还包括：激光传感器移载机构，与所述激光形状测量传感器连接，用于将所述激光形状测量传感器进行X轴或者Y轴的移动。

在本发明实施例中，通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，可获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

在本发明实施例中，所述装置还包括：

滤波器，用于通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

软件和拟合算法，用于拟合出电芯定位面的位置。

有益效果：

本发明提供了一种基于激光形状测量传感器的定位方法，所述方法包括：获取激光形状测量传感器的所述测量数据；根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；计算出固定平台需要移动的数值；将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制所述固定平台到达定位的位置，以完成定位过程。电芯定位机构驱动平台上，带动电芯到达距离激光形状测量传感器一定的距离的位置，即是扫描位置，伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向（X轴）上移动。激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向（Y轴）的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向（X轴）上的移动，能够获取电芯长度方向（Y轴）的200个剖面的数据，软件通过获取的200个剖面数据，先通过算法除掉数据中的噪点，再通过算法拟合出电芯定位面的位置。软件计算出固定平台需移动的数值，将此数值传递给设备的PLC，PLC驱动平台到达定位的位置，以完成定位过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明运行原理和使用的技术方案，下面将对运行原理和使用的技术中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些运行例子，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一种基于激光形状测量传感器的定位方法的方法流程图。

图2是本发明一种基于激光形状测量传感器的定位装置的机械结构图。

图3是本发明一种基于激光形状测量传感器的定位装置的装置框图。

具体实施方式

下面将结合本发明运行原理中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，一种基于激光形状测量传感器的定位方法，所述方法包括：

S101：获取激光形状测量传感器的测量数据；

S102：根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；

S103：计算出固定平台需要移动的数值；

S104：将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制所述固定平台到达定位的位置，以完成定位过程。

在其中一个实施例中，在所述步骤获取激光形状测量传感器的测量数据之前，所述方法还包括：

控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

在其中一个实施例中，所述控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据的步骤包括：

伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上移动；

激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，能够获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

根据拟合算法，结合滤除掉噪点后的测量数据，拟合出电芯定位面的位置。

需要具体说明的是，电芯定位机构驱动平台上，带动电芯到达距离激光形状测量传感器一定的距离的位置，即是扫描位置，伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向（X轴）上移动。激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向（Y轴）的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向（X轴）上的移动，能够获取电芯长度方向（Y轴）的200个剖面的数据，软件通过获取的200个剖面数据，先通过算法除掉数据中的噪点，再通过算法拟合出电芯定位面的位置。软件计算出固定平台需移动的数值，将此数值传递给设备的PLC，PLC驱动平台到达定位的位置，以完成定位过程。

请参照图2，一种基于激光形状测量传感器的定位装置，所述装置包括：

电芯10；

与所述电芯10连接的电芯定位机构20，用于对电芯10进行定位，将数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制固定平台到达定位的位置，以完成定位过程；

与所述电芯10连接的激光形状测量传感器30，用于扫描电芯长度方向的剖面，并读取每个剖面的数据。

在本发明实施例中，所述装置还包括：

控制模块，用于控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

在本发明实施例中，该装置还包括：激光传感器移载机构40，与所述激光形状测量传感器30连接，用于将所述激光形状测量传感器进行X轴或者Y轴的移动。

在本发明实施例中，通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，可获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

在本发明实施例中，所述装置还包括：

滤波器，用于通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

拟合装置，用于拟合出电芯定位面的位置。

请参照图3，一种基于激光形状测量传感器的定位装置，所述装置包括：

获取模块100，用于获取激光形状测量传感器的所述测量数据；

拟合模块200，用于根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；

计算模块300，用于计算出固定平台需要移动的数值；

定位模块400，用于将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制所述可编程逻辑控制器到达定位的位置，以完成定位过程。

在其中一个实施例中，在所述步骤获取激光形状测量传感器的所述测量数据之前，所述装置还包括：

控制模块，用于控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括：

控制移动单元，用于伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上移动；

控制读取单元，用于激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，能够获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

滤除模块，用于通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

拟合模块，用于根据拟合算法，结合滤除掉噪点后的测量数据，拟合出所述电芯定位面的位置。

以上对本发明运行原理进行了详细介绍，上述运行原理的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该可以理解到，所揭露移动终端和选取网络的方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的移动终端实施例仅仅是示意性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以使电性，机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以使或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个芯片单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元上。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘各种可以存储程序代码的介质。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一个实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现；具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）。

以上对本发明运行原理进行了详细介绍，上述运行原理的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于激光形状测量传感器的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取激光形状测量传感器的测量数据；

根据所述测量数据，拟合出电芯的定位面的位置；

计算出固定平台需要移动的数值；

将所述数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制固定平台到达定位的位置，以完成定位过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光形状测量传感器的定位方法，其特征在于，在所述获取激光形状测量传感器的测量数据之前，所述方法还包括：

控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光形状测量传感器的定位方法，其特征在于，所述控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据的步骤包括：

伺服电机带动激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上移动；

激光形状测量传感器每次扫描电芯长度方向的剖面，能够直接读出每个剖面的数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光形状测量传感器的定位方法，其特征在于，所述通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，能够获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光形状测量传感器的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

根据拟合算法，结合滤除掉噪点后的测量数据，拟合出电芯定位面的位置。

6.一种基于激光形状测量传感器的定位装置，其特征在于，所述装置包括：

一电芯；

与所述电芯连接的电芯定位机构，用于对电芯进行定位，将数值传递给设备的可编程逻辑控制器，以控制固定平台到达定位的位置，以完成定位过程；

与所述电芯连接的激光形状测量传感器，用于扫描电芯长度方向的剖面，并读取每个剖面的数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光形状测量传感器的定位装置，其特征在于，所述装置还包括：

可编程逻辑控制器，用于控制激光形状测量传感器获取电芯定位面的测量数据。

8.根据权利要求7所述的一种基于激光形状测量传感器的定位装置，其特征在于，所述装置还包括：

激光传感器移载机构，与所述激光形状测量传感器连接，用于将所述激光形状测量传感器进行X轴或者Y轴的移动。

9.根据权利要求6所述的一种基于激光形状测量传感器的定位装置，其特征在于，通过激光形状测量传感器以平行于电芯宽度方向上的移动，可获取电芯长度方向的200个剖面的数据。

10.根据权利要求7所述的一种基于激光形状测量传感器的定位装置，其特征在于，所述装置还包括：

滤波器，用于通过滤除噪声算法滤除掉所述测量数据中的噪点；

软件和拟合算法用于拟合出电芯定位面的位置。