CN115272168A - 一种极片质量检测方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种极片质量检测方法、系统、设备及存储介质，其中检测方法包括：获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据，对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则生成告警提示。本发明利用摄像头对卷绕过程中的极片端部进行拍照，并识别出图像中的焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息，对焊接区域的焊接质量以及极片多层结构的边缘距离进行检测，若在极片卷绕过程中检测到出现质量问题则立即发出告警提示，还可对极片进行纠偏控制，提高极片生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及数控技术领域，尤其涉及一种极片质量检测方法、系统、生及计算机可读存储介质。
背景技术
在锂电池生产制造阶段，需要对锂电池铜箔铝箔多层结构进行卷绕形成极片，还需要对极片两端的极耳位置进行焊接；其中，极片卷绕的走带定位以及极耳焊接位置的焊接质量直接影响着锂电池的品质。而传统的锂电池生产工艺中缺少对应的质量检测工序，无法确保极片质量，严重影响产品制造成功率。
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一种极片质量检测方法，可对极片焊接位置进行质量检测，确保极片生产质量。
本发明的目的之二在于提供一种极片质量检测系统。
本发明的目的之三在于提供一种电子设备。
本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种极片质量检测方法，包括：
获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据，对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则输出质量不达标的检测结果。
进一步地，获取所述图像数据之前，还包括：
控制多组光源分别对极片的正反面以及极片的侧方向进行照射。
进一步地，所述图像数据为黑白线扫描相机拍摄所得的黑白图像；或，在获得所述图像数据后对其进行灰度处理，再对灰度处理后的所述图像数据进行边缘区分。
进一步地，识别出所述焊印边缘的方法为：
识别出所述图像数据中的焊点区域，将所述焊点区域中排列在最外侧的焊点外边缘进行连线以获得焊印边缘。
进一步地，判断当前极片是否满足所述尺寸条件的方法包括：
计算所述焊印边缘到所述陶瓷边缘的位置距离、所述焊印边缘到所述极耳边缘的位置距离、所述陶瓷边缘到所述极耳边缘的位置距离；若各位置距离均在其对应的预设尺寸范围内，则满足所述尺寸条件；若有任一位置距离超过其对应的预设尺寸范围，则不满足所述尺寸条件。
进一步地，识别出所述焊点区域后，还包括：
计算所述焊点区域内每个焊点的焊点面积，若判断获知任一焊点的焊点面积小于预设面积值，则判定所述焊点区域内存在焊点缺失，并结合焊点面积小于预设面积值的焊点位置生成对应的告警提示。
进一步地，当出现不满足所述尺寸条件时，还包括：
计算并向纠偏器发送纠偏参数以调整所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘之间的位置距离，直至重新满足所述尺寸条件。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种极片质量检测系统，执行如上述的极片质量检测方法；所述系统包括：
图像获取模块，用于获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据；
边缘提取模块，用于对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
缺陷分析模块，用于根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则生成告警提示。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种电子设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的极片质量检测方法。
本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的极片质量检测方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明利用摄像头对卷绕过程中的极片端部进行拍照，得到极耳焊接位置所对应的图像数据，并识别出图像中的焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息，对焊接区域的焊接质量以及极片多层结构的边缘距离进行检测，若在极片卷绕过程中检测到出现质量问题则立即发出告警提示，并对极片进行纠偏控制，提高极片生产质量。
附图说明
图1为本发明极片质量检测方法的流程示意图；
图2为本发明图像数据中各区域的边缘示意图；
图3为本发明极片质量检测系统的模块示意图。
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。
实施例一
本实施例提供一种极片质量检测方法，该方法应用在采用多套4K线阵CCD分别对极片正反面极耳焊接位置进行检测的视觉检测系统中，系统采用高分辨率的线阵工业相机，通过编码器发出的脉冲信号，触发相机扫描，实时采集极片图像信息，通过软件高精度视觉搜边算法查找各边缘，通过边缘定位陶瓷区域(也称为AT9区域)、焊印区域等，再对不同区域进行检测，实时发送测量数据给纠偏器进行纠偏。
其中，极片的基材上涂布有涂层，极片的两端设有箔材，而在箔材上焊接有正负极耳。而本实施例的质量检测方法则是对卷绕在拍照滚上的极片进行拍摄检测，以检测极片的极耳焊接位置的焊接质量。
在质量检测之前，需将极片平整贴在单个拍照滚上，调整光源以及相机高度、角度等位置，利用高角度线光源往极片的正面进行照射，同时，利用低角度侧方线光源往极片的侧方向进行照射；也可利用多个拍照滚卷绕极片，利用多组光源对极片的正反面以及极片的侧方向进行照射，为极片打光，打光效果需确保正反面极耳边缘区分度明显，还需保证焊点位置亮度比对明显，AT9区域边缘对比度明显，以便于后续对拍摄所得的图像进行边缘区分。
打光测试的同时，调整镜头光圈使图像清晰，继续调整光源或者相机位置直到获取到最好的打光效果为止。本实施例中相机采用的是4K黑白线扫相机，其拍摄得到的是黑白图像；而相机的拍摄视野正对极片的两端的极耳焊接位置，若极片最大幅宽是500mm，单个相机Fov宽度要考虑其他因素，检测位置位于边缘，视野只取一部分即可，取单个相机Fov宽度是250mm。
而相机的工作距离＝(1+1/放大倍率)*焦距，假设镜头取35mm焦距，相机相元7.04um，相机工作距离：＝(1+1/放大倍率)*焦距＝(1+1/(4096*7.04/250mm/1000))*28≈270mm，再加上安装支架的尺寸以及相机和镜头本身的尺寸，留给相机的安装空间至少需要约450mm。
在一些实施例中，相机也可采用彩色相机，通过彩色相机拍摄得到图像数据后，对图像数据进行灰度处理，并增强对比度以便于区分图像中的各边缘线。
完成打光测试后，即可驱动拍照滚让其带动极片转动，而相机则在固定的位置对极片的极耳焊接位置进行拍摄，完成质量检测方法。
如图1所示，本实施例的极片的质量检测方法具体包括：
步骤S1：获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据，对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
本实施例中根据生产需求需要将短极耳固定在极片的正面，将长极耳固定在极片反面，如图2所示，经过光源照射后拍摄所得的图像中可清晰区分出反面极耳边缘、正面极耳边缘、焊点、AT9区域以及涂布区域。
在识别出所述图像数据中的焊点区域后，将所述焊点区域中排列在最外侧的焊点外边缘进行连线，即可获得焊印边缘。
步骤S2：根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则输出质量不达标的检测结果，并生成告警提示。
判断当前极片是否满足所述尺寸条件的方法包括：
以焊印边缘为基准，计算出所述焊印边缘到所述陶瓷边缘的位置距离，将该位置距离与预设尺寸范围进行比对；
以焊印边缘为基准，计算出所述焊印边缘到所述极耳边缘的位置距离，将该位置距离与预设尺寸范围进行比对；
以焊印边缘为基准，计算出所述陶瓷边缘到所述极耳边缘的位置距离，将该位置距离与预设尺寸范围进行比对；
若上述比对结果得知，各位置距离均在其对应的预设尺寸范围内，则满足所述尺寸条件，代表着极片当前焊接位置质量合格；若有任一位置距离超过其对应的预设尺寸范围，则不满足所述尺寸条件，代表着极片当前焊接位置质量不合格，则需生成告警提示以提醒操作人员。
与此同时，还可根据某一区域的边缘线单独计算出该区域的宽度，若判断得出该区域宽度处于预设的宽度范围，且各位置距离均在其对应的预设尺寸范围内，则满足尺寸条件；举个例子：根据极片AT9区域的陶瓷边缘计算出AT9区域的宽度，判断该宽度是否在预设宽度范围内，若是，则代表AT9区域尺寸达标，此时若各位置距离也达标，则满足尺寸条件；若否，则代表AT9区域尺寸不达标，则生成告警提示。其中，预设尺寸范围以及预设宽度范围都可根据极片的实际生产规格进行预先确定。
本实施例除了通过告警的方式告知操作人员极片当前焊接位置尺寸不达标外，还可将检测所得的各测试数据实时发送给纠偏器，纠偏器即可根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘之间的位置距离计算出对应的纠偏参数，控制基材以及箔材进行纠偏，并实时监控所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘之间的位置距离，直至极片重新满足所述尺寸条件。
在检测极片焊接位置的尺寸外，还可在识别出所述焊点区域后，计算所述焊点区域内每个焊点的焊点面积，若判断获知任一焊点的焊点面积小于预设面积值，则代表该焊点出现虚焊或漏焊的情况，则可判定所述焊点区域内存在焊点缺失，此时同样可将极片质量判定为不合格；并结合焊点面积小于预设面积值的焊点位置生成对应的告警提示，以告知操作人员问题焊点的位置，及时对问题焊点进行修复。
实施例二
本实施例提供一种极片质量检测系统，该系统执行如实施例一所述的极片质量检测方法；如图3所示，所述系统包括：
图像获取模块，用于获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据；
边缘提取模块，用于对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
缺陷分析模块，用于根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则生成告警提示；
纠偏模块，根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息生成纠偏参数，控制基材纠偏和/或控制箔材纠偏。
利用摄像头对卷绕过程中的极片端部进行拍照，得到极耳焊接位置所对应的图像数据，并识别出图像中的焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息，对焊接区域的焊接质量以及极片多层结构的边缘距离进行检测，若在极片卷绕过程中检测到出现质量问题则立即发出告警提示，并对极片进行纠偏控制，提高极片生产质量。
在一些实施例中，提供一种电子设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一中的极片质量检测方法；在一些实施例中，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现实施例一所述的极片质量检测方法。
本实施例中的系统、设备及存储介质与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的多个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施例中的系统、设备及存储介质的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种极片质量检测方法，其特征在于，包括：
获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据，对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则输出质量不达标的检测结果。
2.根据权利要求1所述的极片质量检测方法，其特征在于，获取所述图像数据之前，还包括：
控制多组光源分别对极片的正反面以及极片的侧方向进行照射。
3.根据权利要求1所述的极片质量检测方法，其特征在于，所述图像数据为黑白线扫描相机拍摄所得的黑白图像；或，在获得所述图像数据后对其进行灰度处理，再对灰度处理后的所述图像数据进行边缘区分。
4.根据权利要求1所述的极片质量检测方法，其特征在于，识别出所述焊印边缘的方法为：
识别出所述图像数据中的焊点区域，将所述焊点区域中排列在最外侧的焊点外边缘进行连线以获得焊印边缘。
5.根据权利要求1所述的极片质量检测方法，其特征在于，判断当前极片是否满足所述尺寸条件的方法包括：
计算所述焊印边缘到所述陶瓷边缘的位置距离、所述焊印边缘到所述极耳边缘的位置距离、所述陶瓷边缘到所述极耳边缘的位置距离；若各位置距离均在其对应的预设尺寸范围内，则满足所述尺寸条件；若有任一位置距离超过其对应的预设尺寸范围，则不满足所述尺寸条件。
6.根据权利要求4所述的极片质量检测方法，其特征在于，识别出所述焊点区域后，还包括：
计算所述焊点区域内每个焊点的焊点面积，若判断获知任一焊点的焊点面积小于预设面积值，则判定所述焊点区域内存在焊点缺失，并结合焊点面积小于预设面积值的焊点位置生成对应的告警提示。
7.根据权利要求1所述的极片质量检测方法，其特征在于，当出现不满足所述尺寸条件时，还包括：
计算并向纠偏器发送纠偏参数以调整所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘之间的位置距离，直至重新满足所述尺寸条件。
8.一种极片质量检测系统，其特征在于，执行如权利要求1～7任一所述的极片质量检测方法；所述系统包括：
图像获取模块，用于获取对极片的极耳焊接位置拍摄所得的图像数据；
边缘提取模块，用于对所述图像数据进行边缘区分以识别出焊印边缘、陶瓷边缘以及极耳边缘的位置信息；
缺陷分析模块，用于根据所述焊印边缘、所述陶瓷边缘以及所述极耳边缘的位置信息判断当前极片是否满足预设的尺寸条件，若未满足所述尺寸条件，则生成告警提示。
9.一种电子设备，其特征在于，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的极片质量检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1～7任一所述的极片焊接质量检测方法。
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