CN109390636A - 自动卷绕机极片纠偏方法、电子设备、存储介质及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供自动卷绕机极片纠偏方法，包括步骤：获取采集图像，通过测量算法查找采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；将隔膜坐标与阳极坐标组合，并计算隔膜坐标与阳极坐标之间的距离，将隔膜坐标与阴极坐标组合，并计算隔膜坐标与阴极坐标之间的距离；分别判断隔膜坐标与阳极坐标之间的距离、隔膜坐标与阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，是则计算偏差距离并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏。本发明涉及电子设备、可读存储介质、自动卷绕机极片纠偏系统。本发明检测极片的阳极与阴极间距、阳极与隔膜间距，对有缺陷的极片进行单卷，对无缺陷但间距有偏差的极片进行卷绕纠偏，保证了电芯卷绕的质量。

Description

自动卷绕机极片纠偏方法、电子设备、存储介质及系统

技术领域

本发明涉及极片纠偏技术领域，尤其涉及自动卷绕机极片纠偏方法、电子设备、存储介质及系统。

背景技术

在锂电池的生产过程中，需要先将锂电池的正极片、负极片与隔膜卷绕成电芯。该工序中，极片对齐度是衡量电芯质量的一个重要的指标，如果极片对齐度达不到要求，则会对电芯的使用寿命和安全性能产生重大影响，甚至会直接导致裸电芯的报废。现有技术中，采用夹紧组件将极片夹紧后，由驱动组件驱动夹紧组件带动极片插至卷针。然而，由于极片的起始端容易出现弯曲、偏移等问题，使得极片的起始端的实际位置与卷针上的目标位置产生错位，此时采用调整组件对极片的起始端进行调整以对准卷针。上述的插片纠偏方式只能对极片插至卷针上进行纠偏，纠偏准确性较低，不能保证电芯卷绕的质量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供自动卷绕机极片纠偏方法，解决了现有技术中的插片纠偏方式只能对极片插至卷针上进行纠偏，纠偏准确性较低，不能保证电芯卷绕的质量的问题。

本发明提供自动卷绕机极片纠偏方法，包括以下步骤：

查找参数坐标，获取采集图像，通过测量算法查找所述采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；

计算坐标距离，将所述隔膜坐标与所述阳极坐标组合，并计算所述隔膜坐标与所述阳极坐标之间的距离，将所述隔膜坐标与所述阴极坐标组合，并计算所述隔膜坐标与所述阴极坐标之间的距离；

极片纠偏，分别判断所述隔膜坐标与所述阳极坐标之间的距离、所述隔膜坐标与所述阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，是则计算偏差距离并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏。

进一步地，所述查找参数坐标中，所述阳极坐标包括第一阳极坐标、第二阳极坐标，所述隔膜坐标包括第一隔膜坐标、第二隔膜坐标，所述阴极坐标包括第一阴极坐标、第二阴极坐标，通过测量算法查找所述采集图像中第一隔膜坐标、第二隔膜坐标、第一阳极坐标、第二阳极坐标、第一阴极坐标、第二阴极坐标。

进一步地，所述计算坐标距离中，将所述第一隔膜坐标与所述第一阳极坐标组合，并计算所述第一隔膜坐标与所述第一阳极坐标之间的距离，得到第一距离，将所述第二隔膜坐标与所述第二阳极坐标组合，并计算所述第二隔膜坐标与所述第二阳极坐标之间的距离，得到第二距离，将所述第一阳极坐标与所述第一阴极坐标组合，并计算所述第一阳极坐标与所述第一阴极坐标之间的距离，得到第三距离，将所述第二阳极坐标与所述第二阴极坐标组合，并计算所述第二阳极坐标与所述第二阴极坐标之间的距离，得到第四距离。

进一步地，所述极片纠偏中，所述纠偏系统数据包括第一参考距离、第二参考距离、第三参考距离、第四参考距离，分别判断所述第一距离与所述第一参考距离、所述第二距离与所述第二参考距离、所述第三距离与所述第三参考距离、所述第四距离与所述第四参考距离是否有偏差，是则计算偏差距离，并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏，否则跳转至步骤查找参数坐标。

进一步地，所述极片纠偏中，所述纠偏系统数据还包括第一阈值范围、第二阈值范围、第三阈值范围、第四阈值范围，判断所述第一距离是否在所述第一阈值范围、所述第二距离是否在所述第二阈值范围、所述第三距离是否在所述第三阈值范围、所述第四距离是否在所述第四阈值范围，若所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第四距离中任意一项不在对应的阈值范围内，则发送控制信号至自动卷绕机进行单卷。

一种电子设备，包括：处理器；

存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行上述自动卷绕机极片纠偏方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述自动卷绕机极片纠偏方法。

自动卷绕机极片纠偏系统，包括卷绕机、传感器、图像采集装置、工控机、极片纠偏模块；所述卷绕机包括卷绕机本体、控制器、纠偏机构，所述控制器与所述卷绕机本体、所述纠偏机构连接，所述卷绕机本体与所述纠偏机构连接，所述传感器与所述图像采集装置连接，所述图像采集装置与所述工控机连接，所述工控机与所述卷绕机连接，所述极片纠偏模块安装在所述工控机内；极片置于所述卷绕机本体上，所述传感器检测所述卷绕机本体的转针位置，并发送采集信号至所述图像采集装置，所述图像采集装置根据所述采集信号采集极片图像，并将所述极片图像发送至所述工控机，所述极片纠偏模块对所述极片图像进行处理，检测所述极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距与纠偏系统数据是否有偏差，所述极片纠偏模块将偏差数据发送至所述控制器，所述控制器控制所述纠偏机构对所述卷绕机本体进行卷绕纠偏。

进一步地，所述极片纠偏模块检测所述极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距是否在阈值范围内，发送控制信号至所述控制器，所述控制器控制所述纠偏机构对所述卷绕机本体进行单卷。

进一步地，所述图像采集装置包括工业相机、镜头、光源，所述镜头安装在所述工业相机上，所述光源用于照亮所述极片待检测位置，所述工业相机通过所述镜头采集所述极片图像。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供自动卷绕机极片纠偏方法，包括以下步骤：查找参数坐标，获取采集图像，通过测量算法查找采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；计算坐标距离，将隔膜坐标与阳极坐标组合，并计算隔膜坐标与阳极坐标之间的距离，将隔膜坐标与阴极坐标组合，并计算隔膜坐标与阴极坐标之间的距离；极片纠偏，分别判断隔膜坐标与阳极坐标之间的距离、隔膜坐标与阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，是则计算偏差距离并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏。本发明涉及电子设备与可读存储介质，用于执行自动卷绕机极片纠偏方法。本发明还涉及自动卷绕机极片纠偏系统。本发明通过分析检测到的图像，检测极片的阳极与阴极间距、阳极与隔膜间距，对有缺陷的极片进行单卷，对无缺陷但间距有偏差的极片进行卷绕纠偏，解决了卷绕过程中极片的阳极与阴极间距、阳极与隔膜间距检测与纠偏问题，保证了电芯卷绕的质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的自动卷绕机极片纠偏系统结构示意图；

图2为本发明的自动卷绕机极片纠偏方法流程图；

图3为本发明实施例中极片纠偏模块的极片检测界面示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

自动卷绕机极片纠偏系统，如图1所示，包括卷绕机、传感器、图像采集装置、工控机、极片纠偏模块；卷绕机包括卷绕机本体、控制器、纠偏机构，控制器与卷绕机本体、纠偏机构连接，卷绕机本体与纠偏机构连接，传感器与图像采集装置连接，图像采集装置与工控机连接，工控机与卷绕机连接，极片纠偏模块安装在工控机内；极片置于卷绕机本体上，传感器检测卷绕机本体的转针位置，当传感器检测到卷绕机本体的转针位置时，发送采集信号至图像采集装置，图像采集装置根据采集信号采集极片图像，并将极片图像发送至工控机，极片纠偏模块对极片图像进行处理，检测极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距与纠偏系统数据是否有偏差，若无偏差，则等待处理下一张极片图像，若有偏差，则极片纠偏模块将偏差数据发送至控制器，控制器控制纠偏机构对卷绕机本体进行卷绕纠偏。优选的，极片纠偏模块检测极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距是否有任意一项不在阈值范围内，是则发送控制信号至控制器，控制器控制纠偏机构对卷绕机本体进行单卷。

在一实施例中，优选的，图像采集装置包括工业相机、镜头、光源，镜头安装在工业相机上，光源用于照亮极片待检测位置，工业相机通过镜头采集极片图像。

自动卷绕机极片纠偏方法，如图2所示，包括以下步骤：

查找参数坐标，获取采集图像，读取预设参数如Sigma、阈值、亮度变化等，通过测量算法查找采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；优选的，查找参数坐标中，阳极坐标包括第一阳极坐标、第二阳极坐标，隔膜坐标包括第一隔膜坐标、第二隔膜坐标，阴极坐标包括第一阴极坐标、第二阴极坐标，通过测量算法查找采集图像中第一隔膜坐标、第二隔膜坐标、第一阳极坐标、第二阳极坐标、第一阴极坐标、第二阴极坐标。如图3所示，图3中最上方为采集的图像，最下方为隔膜、阳极、阴极结构图，在图3中，第一阳极坐标为左侧阳极坐标，第二阳极坐标为右侧阳极坐标，第一隔膜坐标为左侧隔膜坐标，第二隔膜坐标为右侧隔膜坐标，第一阴极坐标为左侧阴极坐标，第二阴极坐标为右侧阴极坐标。

计算坐标距离，将隔膜坐标与阳极坐标组合，并计算隔膜坐标与阳极坐标之间的距离，将隔膜坐标与阴极坐标组合，并计算隔膜坐标与阴极坐标之间的距离；优选的，计算坐标距离中，将第一隔膜坐标与第一阳极坐标组合，并计算第一隔膜坐标与第一阳极坐标之间的距离，得到第一距离，将第二隔膜坐标与第二阳极坐标组合，并计算第二隔膜坐标与第二阳极坐标之间的距离，得到第二距离，将第一阳极坐标与第一阴极坐标组合，并计算第一阳极坐标与第一阴极坐标之间的距离，得到第三距离，将第二阳极坐标与第二阴极坐标组合，并计算第二阳极坐标与第二阴极坐标之间的距离，得到第四距离。图3中，第一距离以L1表示，第二距离以L2表示，第三距离以L3表示，第四距离以L4表示，将第一距离、第二距离、第三距离、第四距离的计算结果显示在图3的最上方，具体显示形式为“阳极-隔膜-L11.17”，“阳极-隔膜-L2 0.97”，“阳极-阴极-L3 0.55”，“阳极-阴极-L4 0.84”。

极片纠偏，分别判断隔膜坐标与阳极坐标之间的距离、隔膜坐标与阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，否则对下一张图像进行处理，是则计算偏差距离并通过UDP网络协议发送偏差距离至自动卷绕机的控制器(PLC)控制纠偏机构进行卷绕纠偏。优选的，极片纠偏中，纠偏系统数据包括第一参考距离、第二参考距离、第三参考距离、第四参考距离，分别判断第一距离与第一参考距离、第二距离与第二参考距离、第三距离与第三参考距离、第四距离与第四参考距离是否有偏差，是则计算偏差距离，并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏，否则跳转至步骤查找参数坐标，即对一下张图像进行处理。

在一实施例中，优选的，极片纠偏中，纠偏系统数据还包括第一阈值范围、第二阈值范围、第三阈值范围、第四阈值范围，本实施例中，第一阈值范围、第二阈值范围、第三阈值范围、第四阈值范围为正常生产工艺规格数据，判断第一距离是否在第一阈值范围、第二距离是否在第二阈值范围、第三距离是否在第三阈值范围、第四距离是否在第四阈值范围，若第一距离、第二距离、第三距离、第四距离中任意一项不在对应的阈值范围内，则通过UDP网络协议发送控制信号(NG标志位)至自动卷绕机进行单卷，即将此不合格极片单独卷绕出机报废，同时跳转至步骤查找参数坐标。图3中，第一阈值范围为0.20-2.00，第二阈值范围为0.20-2.00，第三阈值范围为0.20-1.50，第四阈值范围为0.20-1.50，由于第一距离为1.17，第二距离为0.97，第三距离为0.55，第四距离为0.84，均在对应的阈值范围内，则不进行单卷操作。

一种电子设备，包括：处理器；

存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行上述自动卷绕机极片纠偏方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行上述自动卷绕机极片纠偏方法。

本发明提供自动卷绕机极片纠偏方法，包括以下步骤：查找参数坐标，获取采集图像，通过测量算法查找采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；计算坐标距离，将隔膜坐标与阳极坐标组合，并计算隔膜坐标与阳极坐标之间的距离，将隔膜坐标与阴极坐标组合，并计算隔膜坐标与阴极坐标之间的距离；极片纠偏，分别判断隔膜坐标与阳极坐标之间的距离、隔膜坐标与阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，是则计算偏差距离并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏。本发明涉及电子设备与可读存储介质，用于执行自动卷绕机极片纠偏方法。本发明还涉及自动卷绕机极片纠偏系统。本发明通过分析检测到的图像，检测极片的阳极与阴极间距、阳极与隔膜间距，对有缺陷的极片进行单卷，对无缺陷但间距有偏差的极片进行卷绕纠偏，解决了卷绕过程中极片的阳极与阴极间距、阳极与隔膜间距检测与纠偏问题，保证了电芯卷绕的质量。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.自动卷绕机极片纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：

查找参数坐标，获取采集图像，通过测量算法查找所述采集图像中隔膜坐标、阳极坐标、阴极坐标；

计算坐标距离，将所述隔膜坐标与所述阳极坐标组合，并计算所述隔膜坐标与所述阳极坐标之间的距离，将所述隔膜坐标与所述阴极坐标组合，并计算所述隔膜坐标与所述阴极坐标之间的距离；

极片纠偏，分别判断所述隔膜坐标与所述阳极坐标之间的距离、所述隔膜坐标与所述阴极坐标之间的距离与纠偏系统数据是否有偏差，是则计算偏差距离并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏。

2.如权利要求1所述的自动卷绕机极片纠偏方法，其特征在于：所述查找参数坐标中，所述阳极坐标包括第一阳极坐标、第二阳极坐标，所述隔膜坐标包括第一隔膜坐标、第二隔膜坐标，所述阴极坐标包括第一阴极坐标、第二阴极坐标，通过测量算法查找所述采集图像中第一隔膜坐标、第二隔膜坐标、第一阳极坐标、第二阳极坐标、第一阴极坐标、第二阴极坐标。

3.如权利要求2所述的自动卷绕机极片纠偏方法，其特征在于：所述计算坐标距离中，将所述第一隔膜坐标与所述第一阳极坐标组合，并计算所述第一隔膜坐标与所述第一阳极坐标之间的距离，得到第一距离，将所述第二隔膜坐标与所述第二阳极坐标组合，并计算所述第二隔膜坐标与所述第二阳极坐标之间的距离，得到第二距离，将所述第一阳极坐标与所述第一阴极坐标组合，并计算所述第一阳极坐标与所述第一阴极坐标之间的距离，得到第三距离，将所述第二阳极坐标与所述第二阴极坐标组合，并计算所述第二阳极坐标与所述第二阴极坐标之间的距离，得到第四距离。

4.如权利要求3所述的自动卷绕机极片纠偏方法，其特征在于：所述极片纠偏中，所述纠偏系统数据包括第一参考距离、第二参考距离、第三参考距离、第四参考距离，分别判断所述第一距离与所述第一参考距离、所述第二距离与所述第二参考距离、所述第三距离与所述第三参考距离、所述第四距离与所述第四参考距离是否有偏差，是则计算偏差距离，并发送至自动卷绕机的控制器控制纠偏机构进行卷绕纠偏，否则跳转至步骤查找参数坐标。

5.如权利要求4所述的自动卷绕机极片纠偏方法，其特征在于：所述极片纠偏中，所述纠偏系统数据还包括第一阈值范围、第二阈值范围、第三阈值范围、第四阈值范围，判断所述第一距离是否在所述第一阈值范围、所述第二距离是否在所述第二阈值范围、所述第三距离是否在所述第三阈值范围、所述第四距离是否在所述第四阈值范围，若所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第四距离中任意一项不在对应的阈值范围内，则发送控制信号至自动卷绕机进行单卷。

6.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；

存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行权利要求1-5任意一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。

8.自动卷绕机极片纠偏系统，其特征在于：包括卷绕机、传感器、图像采集装置、工控机、极片纠偏模块；所述卷绕机包括卷绕机本体、控制器、纠偏机构，所述控制器与所述卷绕机本体、所述纠偏机构连接，所述卷绕机本体与所述纠偏机构连接，所述传感器与所述图像采集装置连接，所述图像采集装置与所述工控机连接，所述工控机与所述卷绕机连接，所述极片纠偏模块安装在所述工控机内；极片置于所述卷绕机本体上，所述传感器检测所述卷绕机本体的转针位置，并发送采集信号至所述图像采集装置，所述图像采集装置根据所述采集信号采集极片图像，并将所述极片图像发送至所述工控机，所述极片纠偏模块对所述极片图像进行处理，检测所述极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距与纠偏系统数据是否有偏差，所述极片纠偏模块将偏差数据发送至所述控制器，所述控制器控制所述纠偏机构对所述卷绕机本体进行卷绕纠偏。

9.如权利要求8所述的自动卷绕机极片纠偏系统，其特征在于：所述极片纠偏模块检测所述极片图像中隔膜与阳极间距、阳极与阴极间距是否在阈值范围内，发送控制信号至所述控制器，所述控制器控制所述纠偏机构对所述卷绕机本体进行单卷。

10.如权利要求8所述的自动卷绕机极片纠偏系统，其特征在于：所述图像采集装置包括工业相机、镜头、光源，所述镜头安装在所述工业相机上，所述光源用于照亮所述极片待检测位置，所述工业相机通过所述镜头采集所述极片图像。