CN109697732A - 一种用于电阻焊接区域定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化检测技术领域，具体公开了一种用于电阻焊接区域定位的方法，包括以下步骤:将待检测产品进行位置固定；采集待检测位置的图像；对采集的图像进行计算分析；根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域，本发明解决了在铝电PACK线中Busbar电路板的焊盘与电池的极耳焊接出现位置公差以及出现激光能量打到Busbar的焊盘与电池的极耳的重叠区域以外，导致焊接不良等异常事项的问题，提高了生产效率，具有焊接精准性高和稳定性强的优点，进而提升了产品的质量。

Description

一种用于电阻焊接区域定位的方法

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种用于电阻焊接区域定位的方法。

背景技术

在铝电PACK线中，有个电阻焊接工位，其功能是将Busbar的焊盘与电芯的极耳焊接在一起，实现多个电芯的电量由Busbar统一进行管控与使用。

在实际生产过程中，在焊接操作时，存在一项产品不良偏高的制程问题，就是电芯的极耳与Busbar的焊盘以及电芯上料工艺都存在一定的位置公差，导致传统的固定位置焊接容易出现激光能量打到Busbar的焊盘与电芯的极耳的重叠区域以外，出现焊接不良的异常事项，即现有技术中，不管是通过人工目测或是机械定位都无法准确的定位出重合区域的坐标数据，导致生产效率低下以及无法对产品的质量进行保证。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种具有焊接精准性高、稳定性强、有利于提升产品的质量的用于电阻焊接区域定位的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：一种用于电阻焊接区域定位的方法，包括以下步骤:

将待检测产品进行位置固定；

采集待检测位置的图像；

对采集的图像进行计算分析；

根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域。

优选的，所述方法还包括预设基准焊接区域，通过预设基准焊接区域，便于与后期实际检测得到的新的焊接区域进行位置信息的比对，实现自动化定位焊接。

优选的，所述将待检测产品进行位置固定具体包括：

将电池定位模组上摆放位置精确定位的电池固定位置处放上Busbar电路板，对Busbar电路板上的焊盘与电池的极耳位置进行固定。

优选的，所述将待检测产品进行位置固定具体还包括：通过胶水将Busbar电路板粘合在电池上表面，避免出现位移，提高定位的精准性，进而提高产品的焊接质量。

优选的，所述采集待检测位置的图像具体包括：

工业相机对电池定位模组上待焊接Busbar电路板的焊盘与电池的极耳进行拍照，并把拍摄后定位图片进行缓存。

优选的，所述对采集的图像进行计算分析包括：

通过颜色分离、RGB模型转HSI模型以及模型中心位置计算得出新的焊接区域。

优选的，所述根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域具体包括：

计算新的焊接区域与基准焊接区域的位移差值，通过数据传输的方式，发送到运行模组的执行机构，执行机构根据位移差值对实际焊接位置进行调整。

优选的，所述对采集的图像进行计算分析中，通过颜色分离获得焊盘的位置数据集，通过RGB模型转HSI模型获得极耳的位置数据集，通过模型中心位置计算得出新的焊接区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明解决了在铝电PACK线中Busbar电路板的焊盘与电池的极耳焊接出现位置公差以及出现激光能量打到Busbar的焊盘与电池的极耳的重叠区域以外，导致焊接不良等异常事项的问题，提高了生产效率，具有焊接精准性高和稳定性强的优点，进而提升了产品的质量。

附图说明

图1为本发明一实施例的Busbar与电池之间的位置关系和焊接区域的位置关系；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为一实施例中RGB模型转HSI模型示意图；

图4为模型中心位置公式；

其中，A为焊接区域示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另有定义，本文所使用的的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种用于电阻焊接区域定位的方法，包括以下步骤:将待检测产品进行位置固定；采集待检测位置的图像；对采集的图像进行计算分析；根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域。

本实施例中，先对待检测产品进行位置固定，便于图像的采集，在对图像进行计算分析后，自动调整焊接的工作区域，解决了在铝电PACK线中Busbar电路板的焊盘与电池的极耳焊接出现位置公差以及出现激光能量打到Busbar的焊盘与电池的极耳的重叠区域以外，导致焊接不良等异常事项的问题，提高了生产效率，具有焊接精准性高和稳定性强的优点，进而提升了产品的质量。

在一个实施例中，提供一种用于电阻焊接区域定位的方法，包括以下步骤:

将待检测产品进行位置固定；

采集待检测位置的图像；

对采集的图像进行计算分析；

根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域。

具体的，本实施例所述的方法还包括预设基准焊接区域，即先预设好基准焊接区域，基准焊接区域是经过多次实验调整后确定的焊接区域，在基准焊接区域内进行电阻焊接，有效抑制了出现位置公差以及其他导致焊接不良等异常事项的发生，使得在对采集的图像进行计算分析后获得的新的焊接区域有一个对比评判的标准，将计算分析得到的新的焊接区域与基准焊接区域进行比对，调整焊接的工作区域。

在一个实施例中，所述将待检测产品进行位置固定具体包括：

将电池定位模组上摆放位置精确定位的电池固定位置处放上Busbar电路板，对Busbar电路板上的焊盘与电池的极耳位置进行固定。

具体的，在实际生产过程中，本实施例是通过人工将电池定位模组上摆放位置精确定位的六块电池，六块电池固定位置处放上Busbar电路板，其主要功能是将Busbar的焊盘与电池的极耳焊接在一起，实现过个电池的电量由Busbar统一进行管控与使用，而现有技术中， Busbar的焊盘与电池的极耳常出现位置公差，导致传统的固定位置焊接容易出现激光能量打到Busbar的焊盘与电池的极耳的重叠区域以外，出现焊接不良等异常事项，本实施例中通过人工在电池定位模组上摆放位置精确定位的六块电池，再在六块电池固定位置处放上Busbar电路板，如此能够先对Busbar的焊盘与电池的极耳进行初步定位，同时为提高定位的精准性与稳定性，使得Busbar电路板不发生位移，本实施例中还采用胶水将Busbar电路板粘合在电池上表面，避免出现位移，提高定位的精准性，进而提高产品的焊接质量。

在一个实施例中，所述采集待检测位置的图像具体包括：

工业相机对电池定位模组上待焊接Busbar电路板的焊盘与电池的极耳进行拍照，并把拍摄后定位图片进行缓存。

具体的，工业相机设置在待检测位置的上方，其位置设计能够实现对待检测位置的图像进行采集。

在一个实施例中，所述对采集的图像进行计算分析包括：

通过颜色分离、RGB模型转HSI模型以及模型中心位置计算得出新的焊接区域。

具体的，所述对采集的图像进行计算分析中，通过颜色分离获得焊盘的位置数据集，通过RGB模型转HSI模型获得极耳的位置数据集，通过模型中心位置计算得出新的焊接区域，Busbar的焊盘是采用铜金属材料制作而成，电池的两边极耳分别为铝金属与镍金属制作而成，因此在外观的颜色上，存在一定可区分度，在焊接前，将Busbar放置到已经装载好电池的夹具上，使得Busbar与电池之间的位置关系、焊接区域的位置关系如图1和2所示，本实施例中采用彩色图像的颜色通道分离的方法，由于RGBA是一种彩色空间，也就是RGB色彩模式附加Alpha通道，其中，R（Red）代表红色，G（Green）代表绿色，B（Blue）代表蓝色，A（Alpha）代表透明度,通过0-255的参数值可分离出任何一种颜色，通过利用R通道的颜色灰度差值大的特点，进行图像灰度差分，从而得出焊盘的位置数据集；而在获得极耳的位置数据集时，由于焊盘与极耳的颜色差值大，即焊盘采用的铜材料为金黄色，极耳采用的铝或镍合金为银白色，因此焊盘与极耳之间的颜色差值大，对彩色图像进行RGB模型转换至HSI模型，并且取其中的H颜色通道进行灰度差分公式进行运算，得出极耳的位置数据集，RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色， HSI颜色空间是从人的视觉系统出发，用色调（Hue）、色饱和度（Saturation或Chroma）和亮度（Intensity或Brightness）来描述色彩，相比原始的RGB图像，HSI图像对颜色信息的利用率更高，更适合于目标分析和目标分割等场景，RGB 向HSI 模型的转换是由一个基于笛卡尔直角坐标系的单位立方体向基于圆柱极坐标的双锥体的转换，基本要求是将RGB 中的亮度因素分离，将色度分解为色调和饱和度，并用角向量Φ表示色调，如图3所示；通过上述得到的焊盘的位置数据集和极耳数据集，使用模型中心位置公示，进行重叠位置的中心坐标计算定位X和Y，模型中心位置公式如图4所示，其中，p，q=0，1，2……，a1，a2，b1，b2代表矩阵的上下限，f(x,y)为分段连接函数，且在x-y平面内仅有有限非0部分，则存在各阶矩，并且矩构成的序列由f(x,y)唯一确定，反之，序列{Mpq}也唯一确定f(x,y)，这里的图像指的是单通道图像，也就是灰度图像，把图像看成是一个平板的物体，每个像素点的值看成是该处的密度，对某点求期望就是该图像在该点处的矩，一阶矩和零阶矩可以计算形状的重心，而二阶矩可以用来计算形状的方向，根据模型中心位置公式可求得0阶矩M00，1阶矩M01，M10，它们分别代表图像中的目标总质量，绕X轴的1阶矩，绕Y轴的1阶矩，由0阶矩和1阶矩便可求得图像目标的中心坐标。

在一个实施例中，所述根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域具体包括：

计算新的焊接区域与基准焊接区域的位移差值，通过数据传输的方式，发送到运行模组的执行机构，执行机构根据位移差值对实际焊接位置进行调整。

具体的，设新的焊接区域的位置信息为（X,Y），预设的基准焊接区域位置信息为（X1,Y1），由于预设基准焊接区域的位置信息为已知数（X1,Y1），通过区域计算方法，得出新的焊接区域（X,Y），计算两者位置的差值 ∆X = X – X1，∆Y = Y – Y1，通过数据通信协议的方式，将需要修正的偏移量发送到执行机构，完成定位功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，包括以下步骤:

将待检测产品进行位置固定；

采集待检测位置的图像；

对采集的图像进行计算分析；

根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域。

2.根据权利要求1所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述方法还包括预设基准焊接区域。

3.根据权利要求2所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述将待检测产品进行位置固定具体包括：

将电池定位模组上摆放位置精确定位的电池固定位置处放上Busbar电路板。

4.根据权利要求3所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述将待检测产品进行位置固定具体还包括：通过胶水将Busbar电路板粘合在电池上表面。

5.根据权利要求1所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述采集待检测位置的图像具体包括：

工业相机对电池定位模组上待焊接Busbar电路板的焊盘与电池的极耳进行拍照，并把拍摄后定位图片进行缓存。

6.根据权利要求5所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述对采集的图像进行计算分析包括：

通过颜色分离、RGB模型转HSI模型以及模型中心位置计算得出新的焊接区域。

7.根据权利要求6所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述根据计算分析的结果，调整焊接的工作区域具体包括：

计算新的焊接区域与基准焊接区域的位移差值，通过数据传输的方式，发送到运行模组的执行机构，执行机构根据位移差值对实际焊接位置进行调整。

8.根据权利要求6所述的用于电阻焊接区域定位的方法，其特征在于，所述对采集的图像进行计算分析中，通过颜色分离获得焊盘的位置数据集，通过RGB模型转HSI模型获得极耳的位置数据集，通过模型中心位置计算得出新的焊接区域。