CN107097009B - 锂电池生产线及极耳导电柄定位检测方法、焊接装置 - Google Patents

锂电池生产线及极耳导电柄定位检测方法、焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及极耳导电柄生产装置领域，特别涉及锂电池生产线及极耳导电柄定位检测方法、焊接装置。极耳导电柄定位检测方法为：在极耳导电柄上取极耳导电柄对正线，在电芯上取电芯对正线，在电芯与极耳导电柄对正的情况下极耳导电柄对正线与电芯对正线均与极耳导电柄和电芯排布方向相垂直；通过取像设备对极耳导电柄和电芯取像，通过图像处理系统测量极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度，以平行度衡量极耳导电柄与电芯的位置偏差并判断极耳导电柄与电芯的位置偏差是否在设定的范围内。通过设置预定偏差的大小可以调整极耳导电柄与电芯上的极耳的对正精度，解决了目前的极耳导电柄焊接方法不能保证极耳导电柄与电芯上的极耳的对正精度的问题。

Description

锂电池生产线及极耳导电柄定位检测方法、焊接装置
技术领域
本发明涉及极耳导电柄生产装置领域，特别涉及锂电池生产线及极耳导电柄定位检测方法、焊接装置。
背景技术
极耳导电柄是生产锂离子聚合物电池产品的一种原材料，例如生活中用到的手机电池、笔记本电池、电动汽车的动力电池等需要用到极耳导电柄。极耳导电柄是将电芯中正、负极引出的金属导电体。锂电池生产过程中，电池的正、负极极耳导电柄在焊接台的位置直接影响焊接效果。目前，在锂电池生产过程中，只是通过机械定位的方式使极耳导电柄在焊接台上在设定位置，但是由于机械振动等原因，不能最终保证极耳导电柄与电芯上极耳的对正，导致焊接后的极耳导电柄歪斜，影响焊接效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种极耳导电柄定位检测方法，以解决目前的极耳导电柄焊接方法不能保证极耳导电柄与电芯上的极耳的对正精度的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种实现上述极耳导电柄定位检测方法的极耳导电柄焊接装置；另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述极耳导电柄焊接装置的锂电池生产线。
为实现上述目的，本发明的极耳导电柄定位检测方法的第一种技术方案为：极耳导电柄定位检测方法，具体包括以下步骤：在极耳导电柄上取极耳导电柄对正线，在电芯上取电芯对正线，在电芯与极耳导电柄对正的情况下，极耳导电柄对正线与电芯对正线均与极耳导电柄和电芯排布方向相垂直；通过取像设备对极耳导电柄和电芯取像，通过图像处理系统测量极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度，以所述的平行度衡量极耳导电柄与电芯的位置偏差并判断极耳导电柄与电芯的位置偏差是否在设定的范围内。
本发明的极耳导电柄定位检测方法的第二种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄定位检测方法的第一种技术方案所述的极耳导电柄定位检测方法，所述的极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度通过以下步骤检测：在极耳导电柄上取两个不同的极耳导电柄检测定点，然后在电芯上取电芯检测定点，通过图像处理系统分别测量两个极耳导电柄检测定点与电芯上的电芯检测定点之间的沿极耳导电柄和电芯排布方向的垂直距离c1、c2，再计算出的c1与c2的差值d1，设极耳导电柄上两个极耳导电柄检测定点沿极耳导电柄对正线垂直方向的理论垂直距离c3，计算出差值d1与c3的差值d2，根据差值d2计算出所述的平行度。
本发明的极耳导电柄定位检测方法的第三种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄定位检测方法的第二种技术方案所述的极耳导电柄定位检测方法，所述的c3的值等于零。
本发明的极耳导电柄定位检测方法的第四种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄定位检测方法的第三种技术方案所述的极耳导电柄定位检测方法，所述的两个极耳导电柄检测定点为极耳导电柄对正线上的两点。
本发明的极耳导电柄焊接装置的第一种技术方案为：极耳导电柄焊接装置包括焊接工作台，所述的焊接工作台上设有电芯安装位和与电芯安装位相邻设置的极耳导电柄放置区；还包括朝向电芯安装位和极耳导电柄放置区设置的用于检测极耳导电柄与电芯相对位置的图像对正检测系统，所述的图像对正检测系统包括取像设备和与取像设备连接的用于测量极耳导电柄对正线与电芯对正线平行度的图像处理系统。
本发明的极耳导电柄焊接装置的第二种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄焊接装置的第一种技术方案所述的极耳导电柄焊接装置，所述的图像处理系统连接有上位机。
本发明的极耳导电柄焊接装置的第三种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄焊接装置的第一种技术方案所述的极耳导电柄焊接装置，所述的图像处理系统用于在电芯和极耳导电柄上取点并计算取点之间距离的边缘位置工具。
本发明的极耳导电柄焊接装置的第四种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄焊接装置的第一种或第二种或第三种技术方案所述的极耳导电柄焊接装置，图像对正检测系统还连接有警报装置。
本发明的极耳导电柄焊接装置的第五种技术方案为：根据本发明的极耳导电柄焊接装置的第一种或第二种或第三种技术方案所述的极耳导电柄焊接装置，所述的取像设备为CCD相机。
本发明的锂电池生产线的第一种技术方案为：包括极耳导电柄输送装置和极耳导电柄焊接装置，极耳导电柄焊接装置包括焊接工作台，所述的焊接工作台上设有电芯安装位和与电芯安装位相邻设置的极耳导电柄放置区；还包括朝向电芯安装位和极耳导电柄放置区设置的用于检测极耳导电柄与电芯相对位置的图像对正检测系统，所述的图像对正检测系统包括取像设备和与取像设备连接的用于测量极耳导电柄对正线与电芯对正线平行度的图像处理系统。
本发明的锂电池生产线的第二种技术方案为：根据本发明的锂电池生产线的第一种技术方案所述的锂电池生产线，所述的图像处理系统连接有上位机。
本发明的锂电池生产线的第三种技术方案为：根据本发明的锂电池生产线的第一种技术方案所述的锂电池生产线，所述的图像处理系统用于在电芯和极耳导电柄上取点并计算取点之间距离的边缘位置工具。
本发明的锂电池生产线的第四种技术方案为：根据本发明的锂电池生产线的第一种或第二种或第三种技术方案所述的锂电池生产线，图像对正检测系统还连接有警报装置。
本发明的锂电池生产线的第五种技术方案为：根据本发明的锂电池生产线的第一种或第二种或第三种技术方案所述的锂电池生产线，所述的取像设备为CCD相机。
本发明的有益效果为：本发明的极耳导电柄定位检测方法通过取像设备对极耳导电柄和电芯取像，然后通过图像处理系统测量极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度，以极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度衡量极耳导电柄与电芯的位置偏差，判断位置偏差是否在设定的范围内，在设定的范围内则进行下一步操作，超出设定的范围则需要人工检测。本发明的极耳导电柄定位检测方法通过测量极耳导电柄对正线与电芯对正线的判断极耳导电柄与电芯的位置偏差，由于能够测量极耳导电柄对正线和电芯对正线的平行度的具体值，可以设定一定的位置偏差范围，通过设置预定偏差的大小可以检测极耳导电柄与电芯上的极耳的对正精度，不满足对正精度时可以重新进行调整，解决了目前的极耳导电柄检测方法无法保证极耳导电柄与电芯上的极耳的对正精度问题，另外，本发明的极耳导电柄定位检测方法可以通过设置对正精度大小设定极耳导电柄与电芯上极耳的位置偏差范围，提高了电池生产线的生产效率。
附图说明
图1为本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1的结构示意图；
图2为本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1的检测原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1，如图1和图2所示，极耳导电柄焊接装置包括用于定位放置极耳导电柄1和电芯2的焊接工作台、图像对正检测系统与图像检测系统连接的警报装置7。工作台上设有电芯安装位和与电芯安装位相邻设置的极耳导电柄放置区。图像对正检测系统朝向电芯安装位和极耳导电柄放置区设置用于检测极耳导电柄与电芯相对位置。
图像对正检测系统包括图像处理系统5和取像设备，在本实施例中，取像设备为CCD相机4。图像处理系统5连接有上位机6。图像 处理系统5包括边缘位置工具，边缘位置工具用于在极耳和导电柄上取点并计算选点之间距离。
电芯2包括极耳23，极耳导电柄1取极耳对正线11，电芯2取电芯对正线21。在电芯与极耳导电柄对正的情况下极耳导电柄对正线与电芯对正线均与极耳导电柄和电芯排布方向相垂直，定位焊接时，应保证极耳导电柄对正线和电芯对正线平行并均与极耳导电柄与电芯的排布方向垂直。
利用本发明的极耳导电柄焊接装置对极耳导电柄定位检测的方法为：首先通过CCD相机4对定位放置在工作台上的极耳导电柄1和电芯2取像，然后通过图像处理系统5对取得的图像进行处理；通过图像处理系统的边缘位置工具在极耳导电柄对正线上取两点即第一极耳导电柄检测定点12和第二极耳导电柄检测定点13，第一极耳导电柄检测定点12和第二极耳导电柄检测定点13的连线与极耳导电柄对正线11相平行；然后在电芯2上靠近极耳导电柄的边缘任意取电芯检测定点22。通过图像处理系统分别测量第一极耳导电柄检测定点12和第二极耳导电柄检测定点13与电芯检测定点22之间沿极耳导电柄和电芯排布方向的垂直距离c1、c2，再计算出c1和c2的差值d1，根据d1计算极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度；以该平行度衡量极耳导电柄与电芯的位置偏差并判断位置偏差是否在设定的范围内。为了方便操作，本实施例中直接以d1的值作为判断极耳导电柄与电芯的位置偏差的标准，即直接以d1的值作为极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度，以测量得到的d1的值与上位机预设定的值进行对比，如果偏差在设定的范围内，则允许设备正常运行，如果偏差过大，则发出警报提醒操作员取走定位不良的极耳导电柄。
通过在在极耳导电柄对正线上取两点即第一极耳导电柄检测定点12和第二极耳导电柄检测定点13进行检测，方便后续极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度的计算。
本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例2，本实施例与上述本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1的区别仅在于：所述的第一极耳导电柄检测定点和第二极耳导电柄检测定点的连线与极耳导电柄对正线不平行，此时，设两个极耳导电柄上极耳导电柄检测定点沿极耳导电柄和电芯排布方向的理论垂直距离c3，计算出差值d1与c3的差值d2，根据差值d2计算出所述的极耳导电柄对正线和电芯对正线的平行度。
本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例3，本实施例与上述本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1的区别仅在于：通过图像处理系统分别测量两个极耳导电柄检测定点与电芯上的电芯检测定点之间的沿与极耳导电柄和电芯排布方向相垂直的方向的垂直距离c01、c02，再计算出的c01与c02的差值d01，设极耳导电柄上两个极耳导电柄检测定点沿极耳导电柄对正线方向的理论垂直距离c03，计算出差值d01与c03的差值d02，根据差值d02计算出所述的极耳导电柄对正线和电芯对正线的平行度。
本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例4，本实施例与上述本发明的极耳导电柄焊接装置的具体实施例1的区别仅在于：极耳导电柄检测定点的数量可以是三个，通过图像处理系统分别测量三个极耳导电柄检测定点与电芯上的电芯检测定点之间的沿极耳导电柄和电芯排布方向的垂直距离c1、c2、c4，再计算出的c1与c2的差值d1、c1与c4的差值d3、c4与c2的差值d4，然后取d1、d3、d4的平均值d5，以d5计算极耳导电柄对正线和电芯对正线的平行度。
本发明的锂电池生产线的具体实施例，包括极耳导电柄焊接装置，该极耳导电柄焊接装置与上述极耳导电柄焊接装置的具体实施例1或2或3或4中所述的极耳导电柄焊接装置结构相同，不再赘述。
本发明的极耳导电柄定位检测方法的具体实施例，该极耳导电柄定位检测方法与上述极耳导电柄焊接装置的具体实施例1或2或3或4中所述的利用极耳导电柄焊接装置对极耳导电柄定位检测的方法的步骤相同，不再赘述。

Claims (8)

1.极耳导电柄定位检测方法，其特征在于：在极耳导电柄上取极耳导电柄对正线，在电芯上取电芯对正线，在电芯与极耳导电柄对正的情况下，极耳导电柄对正线与电芯对正线均与极耳导电柄和电芯排布方向相垂直；通过取像设备对极耳导电柄和电芯取像，通过图像处理系统测量极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度，以所述的平行度衡量极耳导电柄与电芯的位置偏差并判断极耳导电柄与电芯的位置偏差是否在设定的范围内；所述的极耳导电柄对正线与电芯对正线的平行度通过以下步骤检测：在极耳导电柄上取两个不同的极耳导电柄检测定点，然后在电芯上取电芯检测定点，通过图像处理系统分别测量两个极耳导电柄检测定点与电芯上的电芯检测定点之间的沿极耳导电柄和电芯排布方向的垂直距离c1、c2，再计算出的c1与c2的差值d1，设极耳导电柄上两个极耳导电柄检测定点沿极耳导电柄对正线垂直方向的理论垂直距离c3，计算出差值d1与c3的差值d2，根据差值d2计算出所述的平行度。
2.根据权利要求1所述的极耳导电柄定位检测方法，其特征在于，所述的c3的值等于零。
3.根据权利要求2所述的极耳导电柄定位检测方法，其特征在于，所述的两个极耳导电柄检测定点为极耳导电柄对正线上的两点。
4.极耳导电柄焊接装置，包括焊接工作台，其特征在于：所述的焊接工作台上设有电芯安装位和与电芯安装位相邻设置的极耳导电柄放置区；还包括朝向电芯安装位和极耳导电柄放置区设置的用于检测极耳导电柄与电芯相对位置的图像对正检测系统，所述的图像对正检测系统包括取像设备和与取像设备连接的用于测量极耳导电柄对正线与电芯对正线平行度的图像处理系统；所述的图像处理系统用于在电芯和极耳导电柄上取点并计算取点之间距离的边缘位置工具。
5.根据权利要求4所述的极耳导电柄焊接装置，其特征在于：所述的图像处理系统连接有上位机。
6.根据权利要求4或5所述的极耳导电柄焊接装置，其特征在于：图像对正检测系统还连接有警报装置。
7.根据权利要求4或5所述的极耳导电柄焊接装置，其特征在于：所述的取像设备为CCD相机。
8.锂电池生产线，包括极耳导电柄输送装置和极耳导电柄焊接装置，其特征在于，极耳导电柄焊接装置为权利要求4-7任一项所述的极耳导电柄焊接装置。
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CB02 Change of applicant information
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Address after: 454191 Industrial Cluster Area, Jiaozuo City, Henan Province, Standardized Workshop Area on the North Side of Xinyuan Road, West Park

Applicant after: Multi-fluorine New Energy Technology Co., Ltd.

Address before: 454191 Henan Jiaozuo industrial agglomeration area, West Park, Xinyuan Road, north side of the standardization workshop.

Applicant before: Duofuduo (Jiaozuo) Amperex Technology Limited

GR01 Patent grant
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