CN106772058B - 锂电池保护板端子扣合方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种锂电池保护板端子扣合方法，该方包括：分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致；若否，则根据第一次取像结果分析获取电池保护板端子和PCB端子板之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的电池保护板端子或PCB端子板转动偏转角度使电池保护板端子和PCB端子板角度一致；若是，则控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合。本发明的锂电池保护板端子扣合方法及系统解决了在大批量电池生产中仍然存在的效率低下，扣合异常、人力成本高和易出工伤事故等问题。

Description

锂电池保护板端子扣合方法及系统

技术领域

本发明涉及到电池检测领域，特别是涉及到一种锂电池保护板端子扣合方法及系统。

背景技术

锂离子电池的生产工艺需要对电池进行功能性测试。常规方法是手动将电池保护板端子扣入PCB端子板中，然后进行测试。因此产能主要取决于人工扣合端子的效率。人工扣合端子不仅增加了工人的工作量，而且长时间重复相同的动作会使工人产生疲劳从而产生安全隐患。为了提高产能，目前此工位都由专人操作。但此方式只关注了操作熟练问题，并未从根本解决工人效率低以及易疲劳的状态。故在大批量生产时仍然存在效率低下，扣合异常，人力成本高、易出工伤事故，成为锂离子电池批量生产的瓶颈。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种安全、高效和稳定的实现锂电池保护板端子和PCB端子板扣合的锂电池保护板端子扣合方法及系统。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：一种锂电池保护板端子扣合方法，该方法包括：电池保护板端子和PCB端子板一个静止另一个可移动，分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断所述电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致；

若否，控制执行机构则根据第一次取像结果分析获取电池保护板端子和PCB端子板之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的电池保护板端子或PCB端子板转动偏转角度使所述电池保护板端子和PCB端子板角度一致；若是，则控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合。

进一步地，电池保护板端子和PCB端子板一个静止另一个可移动，分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断所述电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致的步骤包括：

分析模块控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像；

对第一次取像的图像信号进行分析，得到电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方上特征点的角度并与静止一方的特征点的角度对比。

进一步地，对第一次取像的图像信号进行分析，得到电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方上特征点的角度并与静止一方的特征点的角度对比的步骤包括：

分析模块提取出电池保护板端子设定的特征点构成图案角度θ和PCB端子板设定的特征点构成图案的角度θ’；

将角度θ和θ’进行对比判断是否一致。

进一步地，将角度θ和θ’进行对比判断是否一致的方法包括：

分析模块角度θ和θ’的偏差值是否在设定的合格范围之内；

如果角度θ和θ’的偏差值在合格范围之内则判定所述电池保护板端子和PCB端子板角度一致；

如果角度θ和θ’的偏差值不在合格范围之内则判定所述电池保护板端子和PCB端子板角度不一致。

进一步地，控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合的步骤，包括：

分析模块提取电池保护板端子的特征点在XY轴坐标系中的位置坐标X、Y，以及PCB端子板的特征点坐标X’、Y’，PCB端子板和电池保护板端子的特征点一一对应；根据X’、Y’、X和Y计算出电池保护板端子和PCB端子板中特征点构成图案的位置偏差ΔX、ΔY并控制执行机构带动电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方根据位置偏差移动后完成扣合动作。

进一步地，第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。

一种锂电池保护板端子扣合的系统包括：

执行机构，分别夹紧带有电池保护板端子的电池和所述PCB端子板并控制所述电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方的移动和转动；

第一图像摄取模块，对电池保护板端子或PCB端子板进行取像并将图像信号传送到所述分析模块；

第二图像摄取模块，对电池保护板端子或PCB端子板取像并将图像信号传送到所述分析模块；

分析模块，控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致；若否，则根据第一次取像结果分析获取电池保护板端子和PCB端子板之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的电池保护板端子或PCB端子板转动偏转角度使电池保护板端子和PCB端子板角度一致；若是，则控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合。

进一步地，执行机构包括：

夹持机构，夹紧所述电池保护板端子和PCB端子板中静止的一方；

机械手，夹紧并控制电池保护板端子和PCB端子板中移动的一方的移动和转动。

进一步地，所述第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。

本发明所述的锂电池保护板端子扣合方法及系统是一种安全、高效和稳定的实现锂电池保护板端子和PCB端子板扣合的锂电池保护板端子扣合方法及系统，解决了在大批量电池生产中然存在的效率低下，扣合异常、人力成本高和易出工伤事故等问题。

附图说明

图1是本发明一实施方式的电池保护板端子和PCB端子板扣合效果示意图；

图2是本发明一实施方式的电池保护板端子结构示意图；

图3是本发明一实施方式的PCB端子板结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-3，本发明所述的锂电池保护板端子扣合方法一种实施方式，其中电池保护板端子1可移动，PCB端子板2静止，PCB端子板2的角度即坐标固定，机械手夹紧电池和电池保护板端子1该方法包括：

S1、分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子1和PCB端子板2中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断电池保护板端子1和PCB端子板2角度是否一致；分析模块一般为中央处理器；通过第一图像摄取模块和第二图像摄取模块拍摄的照片就能够分析出电池保护板端子1和PCB端子板2角度差异，只有使电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致才能更容易使电池保护板端子1和PCB端子板2对正更。

S2、若否，则根据第一次取像结果分析获取电池保护板端子1和PCB端子板2之间的偏转角度差，控制执行机构调整电池保护板端子1转动偏转角度使电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致；通过调整能够使电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致，更有利于电池保护板端子1和PCB端子板2间对正扣合。之后通过重复步骤S1判断调整效果。

S3、若是，则控制执行机构将电池保护板端子1和PCB端子板2扣合。在电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致的情况下，电池保护板端子1和PCB端子板2扣合准确率更高。

所述的第一图像摄取模块和第二图像摄取模块分别设于电池保护板端子1上下两侧；第一图像摄取模块和第二图像摄取模块都是高清摄像头，保证图像质量，更加有利于控制模块判断分析的准确性。

步骤S1包括：

S11、分析模块控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块分别对电池保护板端子1第一次取像；

S12、对第一次取像的图像信号进行分析得到电池保护板端子1上特征点的角度并与PCB端子板2的角度对比；特征点更加突出，识别率高，如果针对处理特征点可以方便分析模块对图片的处理，提高处理效率。

步骤S12包括：

S121、分析模块提取出电池保护板端子设定的特征点构成图案角度θ和PCB端子板设定的特征点构成图案的角度θ’；通过特征点构成的图形可以快速的分析出电池保护板端子1和PCB端子板2间的角度差异。

S122、将角度θ和θ’进行对比判断是否一致。

步骤S122中判断所述电池保护板端子1和PCB端子板2角度是否一致的方法包括：

S41、分析模块判断角度θ和θ’的偏差值是否在设定的合格范围之内；

S42、如果角度θ和θ’的偏差值在合格范围之内则判定所述电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致；

S43、如果角度θ和θ’的偏差值不在合格范围之内则判定所述电池保护板端子1和PCB端子板2角度不一致。

只有判断出电池保护板端子1和PCB端子板2角度是否一致才能确定是否可以进行电池保护板端子1和PCB端子板2间的扣合动作，只有保证电池保护板端子1和PCB端子板2的角度一致才能保证扣合效果稳定。

步骤S3中控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合的步骤包括：

S31、分析模块提取电池保护板端子1的特征点11在XY轴坐标系中的位置坐标X、Y，以及PCB端子板2的特征点21坐标X’、Y’，PCB端子板2的特征点11和电池保护板端子1的特征点21一一对应；根据X’、Y’、X和Y计算出电池保护板端子1和PCB端子板2中的分别由特征点构成图案的位置偏差ΔX、ΔY并控制执行机构完成扣合动作。

扣合时，机械手按照ΔX、ΔY移动使PCB端子板2的特征点11对正电池保护板端子1的特征点21，之后机械手带动电池保护板端子1下移PCB端子板2和电池保护板端子1扣合。

其中第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。就目前而言CCD最为适合，但是在之后有可以更加快速摄像装置和更加清晰地摄像的装置也适用于本方法。

一种锂电池保护板端子1扣合的系统，包括：执行机构、第一图像摄取模块、第二图像摄取模块和分析模块；

执行机构，分别夹紧带有所述电池保护板端子1的电池和PCB端子板2并控制所述电池保护板端子1和PCB端子板2中可移动的一方的移动和转动；

第一图像摄取模块，对电池的电池保护板端子1进行取像并将图像信号传送到分析模块；

第二图像摄取模块，对电池保护板端子1取像并将图像信号传送到分析模块；

分析模块，控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子1第一次取像，根据第一次取像结果判断电池保护板端子1和PCB端子板2角度是否一致；若否，则根据第一次取像结果分析获取电池保护板端子1和PCB端子板2之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的电池保护板端子1转动偏转角度使电池保护板端子1和PCB端子板2角度一致；若是，则控制执行机构将电池保护板端子1和PCB端子板2扣合。

执行机构包括：夹持机构和机械手；夹持机构吸取并控制电池及电池保护板端子1的移动和转动进而带动电池保护板端子1的移动和转动；机械手夹紧并控制所述PCB端子板2。

第一图像摄取模块设于机械手下方，第二图像摄取模块设于机械手上方，机械手位于夹持机构上方。

第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。就目前而言CCD最为适合，但是在之后有可以更加快速摄像装置和更加清晰地摄像的装置也适用于本方法。

在另一种实施方式中，电池保护板端子1和PCB端子板2的位置关系互换，夹持机构和机械手的结构和功能相应改变，方法和工作原理相同，所达到的技术效果也相同。

本发明所述的锂电池保护板端子1扣合方法及系统是一种安全、高效和稳定的实现锂电池保护板端子1和PCB端子板2扣合的锂电池保护板端子1扣合方法及系统，解决了在大批量电池生产中仍然存在的效率低下，扣合异常、人力成本高和易出工伤事故等问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池保护板端子扣合方法，其特征在于，该方法包括：

电池保护板端子和PCB端子板一个静止另一个可移动，分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断所述电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致；其中，所述第一图像摄取模块和第二图像摄取模块分别设于电池保护板端子上下两侧；

若否，控制执行机构则根据第一次取像结果分析获取所述电池保护板端子和PCB端子板之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的所述电池保护板端子或PCB端子板转动所述偏转角度使所述电池保护板端子和PCB端子板角度一致；

若是，则所述控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合；

所述控制执行机构将电池保护板端子和PCB端子板扣合的步骤，包括：

分析模块提取电池保护板端子的特征点在XY轴坐标系中的位置坐标X、Y，以及PCB端子板的特征点坐标X’、Y’，PCB端子板和电池保护板端子的特征点一一对应；根据X’、Y’、X和Y计算出电池保护板端子和PCB端子板中特征点构成图案的位置偏差ΔX、ΔY并控制执行机构带动电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方根据位置偏差移动后完成扣合动作；

其中，扣合时，机械手按照ΔX、ΔY移动使所述PCB端子板的特征点对正所述电池保护板端子的特征点，之后所述机械手带动所述电池保护板端子下移，使所述PCB端子板和所述电池保护板端子扣合。

2.根据权利要求1所述的锂电池保护板端子扣合方法，其特征在于，所述电池保护板端子和PCB端子板一个静止另一个可移动，分析模块控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断所述电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致的步骤包括：

分析模块控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像；

对第一次取像的图像信号进行分析，得到电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方上特征点的角度并与静止一方的特征点的角度对比。

3.根据权利要求2所述的锂电池保护板端子扣合方法，其特征在于，所述对第一次取像的图像信号进行分析，得到电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方上特征点的角度并与静止一方的特征点的角度对比的步骤包括：

分析模块提取出电池保护板端子设定的特征点构成图案角度θ和PCB端子板设定的特征点构成图案的角度θ’；

将角度θ和θ’进行对比判断是否一致。

4.根据权利要求3所述的锂电池保护板端子扣合方法，其特征在于，将角度θ和θ’进行对比判断是否一致的方法包括：

分析模块判断角度θ和θ’的偏差值是否在设定的合格范围之内；

如果角度θ和θ’的偏差值在合格范围之内则判定所述电池保护板端子和PCB端子板角度一致；

如果角度θ和θ’的偏差值不在合格范围之内则判定所述电池保护板端子和PCB端子板角度不一致。

5.根据权利要求1所述的锂电池保护板端子扣合方法，其特征在于，所述第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。

6.一种锂电池保护板端子扣合的系统，其特征在于，包括：

执行机构，分别夹紧带有所述电池保护板端子的电池和PCB端子板并控制所述电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方的移动和转动；

第一图像摄取模块，对所述电池保护板端子或PCB端子板进行取像并将图像信号传送到分析模块；

第二图像摄取模块，对所述电池保护板端子或PCB端子板取像并将图像信号传送到分析模块；

分析模块，控制控制第一图像摄取模块和第二图像摄取模块同时对电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方第一次取像，根据第一次取像结果判断所述电池保护板端子和PCB端子板角度是否一致；其中，所述第一图像摄取模块和第二图像摄取模块分别设于电池保护板端子上下两侧；若否，则根据第一次取像结果分析获取所述电池保护板端子和PCB端子板之间的偏转角度差，控制执行机构调整可以动的所述电池保护板端子或PCB端子板转动所述偏转角度使所述电池保护板端子和PCB端子板角度一致；

若是，则分析模块提取电池保护板端子的特征点在XY轴坐标系中的位置坐标X、Y，以及PCB端子板的特征点坐标X’、Y’，PCB端子板和电池保护板端子的特征点一一对应；根据X’、Y’、X和Y计算出电池保护板端子和PCB端子板中特征点构成图案的位置偏差ΔX、ΔY并控制执行机构带动电池保护板端子和PCB端子板中可移动的一方根据位置偏差移动后完成扣合动作；其中，扣合时，机械手按照ΔX、ΔY移动使所述PCB端子板的特征点对正所述电池保护板端子的特征点，之后所述机械手带动所述电池保护板端子下移，使所述PCB端子板和所述电池保护板端子扣合。

7.根据权利要求6所述的锂电池保护板端子扣合的系统，其特征在于，所述执行机构包括：

夹持机构，夹紧所述电池保护板端子和PCB端子板中静止的一方；

机械手，夹紧并控制电池保护板端子和PCB端子板中移动的一方的移动和转动。

8.根据权利要求7所述的锂电池保护板端子扣合的系统，其特征在于，所述第一图像摄取模块和第二图像摄取模块均为CCD。

Images