CN115463807A - 缝隙点胶方法及系统 - Google Patents

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CN115463807A CN202211100145.XA CN202211100145A CN115463807A CN 115463807 A CN115463807 A CN 115463807A CN 202211100145 A CN202211100145 A CN 202211100145A CN 115463807 A CN115463807 A CN 115463807A
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Abstract

本发明公开了一种缝隙点胶方法及系统，所述缝隙点胶方法包括步骤：通过获取被点胶物体的三维点数据，并根据三维点数据获取缝隙的轮廓数据；将缝隙分割成多个缝隙区域；分别计算各个缝隙区域的面积；根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度；根据各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。如此，3D云点激光相机获取产品点云数据，并计算各不规则分割区域的体积和填满当前区域所需时间，用以计算点胶速度，使得各个区域点胶均匀。

Description

缝隙点胶方法及系统
技术领域
本发明涉及自动化点胶技术领域，尤其涉及一种缝隙点胶方法及系统。
背景技术
在锂电池的组装生产中，锂电池包与排线之间的缝隙需要点胶粘合，而锂电池包与排线之间的缝隙通常为不规则缝隙。现有点胶技术中，对于这种不规则缝隙，很难做到每片区域的胶量均匀地点出来。这是由于现有技术中，点胶方式是使用均匀变速方法来对产品进行点胶作业。由于产品缝隙的不固定性，点涂当前产品的速度参数不一定适用于下一个产品。所以，部分产品会出现缝隙处点胶不均匀的现象。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种缝隙点胶方法、装置及控制装置。
一方面，为实现上述目的，根据本发明实施例的缝隙点胶方法，所述缝隙点胶方法包括步骤：
获取被点胶物体的三维点数据，并根据所述三维点数据获取缝隙的轮廓数据；
根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域；
分别计算各个缝隙区域的面积；
根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；
根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；
根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度；
根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个区域包括步骤：
将所述轮廓数据分别拟合第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)；
通过多条与Y轴平行的平行分割线将所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)之间的缝隙分割成多个缝隙区域。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)分别为与所述缝隙两边轮廓相适配的不规则曲线。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述分别计算各个缝隙区域的面积方法为：
Figure 824139DEST_PATH_IMAGE001
；其中ai、bi为第i个分割区域的X轴两端点。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述分别计算各个缝隙区域的体积为：
Figure 567711DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 409765DEST_PATH_IMAGE003
为缝隙区域的面积:
Figure 601712DEST_PATH_IMAGE004
；vai、vbi为第i个分割区域的Z轴深度。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述根据计算出的各个缝隙区域的体积和当前点胶流速计算出每个缝隙区域点胶所需要的时间为：
Figure 478401DEST_PATH_IMAGE005
；其中
Figure 864645DEST_PATH_IMAGE006
点胶流速ml/s。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述根据各个缝隙区域的长度，计算出每个缝隙区域点胶所需要多移动速度为：
Figure 928416DEST_PATH_IMAGE007
，其中Si为分割区域i段点胶速度。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业包括：
控制点胶头沿着X轴方向，从而缝隙处的一端移动到另一端，以对缝隙处进行点胶作业。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述获取被点胶物体的缝隙三维点数据方法为：
控制云点激光相机同时获取被点胶物体的多个云点的三维点数据。
另一方面，本发明还提供一种缝隙点胶系统，包括：
激光测量设备，所述激光测量设备用于获取所述被点胶物体的三维坐标数据；
控制装置，所述控制装置内设有存储器、处理器以及存储在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上述的缝隙点胶方法；所述控制装置分别与所述激光测量设备通信及点胶设备连接，以控制所述激光测量设备获取所述被点胶物体的三维坐标数据，并根据所述三维坐标数据的计算结果，通过所述点胶设备控制点胶阀移动，以对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。
本发明实施例提供缝隙点胶方法及系统，通过获取被点胶物体的三维点数据，并根据所述三维点数据获取缝隙的轮廓数据；根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域；分别计算各个缝隙区域的面积；根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度；根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。如此，3D云点激光相机通过获取产品点云数据进行计算，计算不规则区域的体积，并计算填满当前区域所需时间，用以计算点胶速度，使得各个区域点胶均匀，保证产品的质量。
附图说明
图1为被点胶物品（电池包和排线）的结构示意图；
图2为被点胶物品（电池包和排线）的缝隙处分割结构示意图；
图3为本发明实施例提供的缝隙点胶方法流程图；
图4为本发明实施例提供的缝隙点胶系统结构框图。
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
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
一方面，参阅图1至图3，本发明实施例提供一种缝隙点胶方法，包括步骤：
S101、获取被点胶物体的三维点数据，并根据所述三维点数据获取缝隙的轮廓数据。
S102、根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域。
S103、分别计算各个缝隙区域的面积。
S104、根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积。
S105、根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间。
S106、根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度。
S107、根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。
具体地，参阅图1，在锂电池的组装生产中，锂电池包与排线之间的缝隙需要点胶粘合，而锂电池包与排线之间的缝隙通常为不规则缝隙。这样，就不能采用均匀变速方法直接对每个电池包进行点胶。否则，会出现部分产品点胶不均匀的问题。在步骤S101中、在本发明的一个实施例中，可通二维相机加激光设备的方式来获取被点胶物体的三维点数据。在其他实施例中，也可以采用三维激光相机的方式来获取被点胶物体的三维数据。具体实施例中，三维激光相机可设置在固定架上，通过移动装置带动被点胶物体移动到三维相机（3D云点激光相机）的下方，控制云点激光相机同时获取被点胶物体的云点的三维点数据，并根据云点三维点数据进行云点数据的运算，通过运算可获取缝隙的轮廓数据。
在通过运算获取到所述缝隙的轮廓数据以后，可通过步骤S102、根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域；如图2中所示，可通过多条平行线将所述缝隙分割成多个区域。可采用等距离分割的方式将所述缝隙分割成多个区域。为了提高点胶的精度，在进行区域分割时，可就将缝隙分割成更多的区域。更加具体地，在获取缝隙的轮廓数据以后，可将所述轮廓数据分别拟合第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)；其中，所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)分别为与所述缝隙两边轮廓相适配的不规则曲线。需要说明的是，其他规则却复杂曲线也可以采用这中反复进行分割计算。如图2中所示，可将所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)映射到XY坐标系上，第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)沿着X轴方向延伸。并通过多条与Y轴平行的平行分割线将所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)之间的缝隙分割成多个缝隙区域。这样，第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)与多条Y轴分割线之间形成多个缝隙区域。
在将缝隙边缘进行函数化转换及分割以后，通过步骤S103、分别计算各个缝隙区域的面积；由于所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)分别为不规则曲线。这样，就需要采用积分的方法对各个分割后的缝隙区域进行计算，以精确地获取各个分割后的缝隙区域的面积，将缝隙区域分割越小，则精度越高。所述分别计算各个缝隙区域的面积方法为：
Figure 189633DEST_PATH_IMAGE008
；其中ai、bi为第i个分割区域的X轴两端点。
在分别计算各个缝隙区域的面积后，可通过S104、根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；由于本发明实施例是采用3D云点激光相机来获取被点胶物体的三维点数据。3D云点激光相机的信号由激光云点组成，每个激光点均包含有深度的分量，可将深度分量映射成为Z轴分量，以便于结合第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)进行各个缝隙区域的体积的运算。进一步地，在本发明的一个实施例中，分别取取Z轴方向va、vb两点。所述分别计算各个缝隙区域的体积为：
Figure 655249DEST_PATH_IMAGE009
。
其中，
Figure 445351DEST_PATH_IMAGE003
为缝隙区域的面积:
Figure 512531DEST_PATH_IMAGE010
；vai、vbi为第i个分割区域的Z轴深度。如此，可计算出各个缝隙区域的体积。
在获取到各个缝隙区域的体积以后，可通过步骤S105、根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；在本发明的一个实施例中，可以将点胶头的出胶量设为恒速工作状态。这样，将胶水填充各个区域所需要的时间为：
Figure 311860DEST_PATH_IMAGE011
；其中
Figure 631983DEST_PATH_IMAGE006
点胶流速ml/s。
在计算出各个缝隙区域点胶所需要的时间以后，可通过步骤S106、根据各个缝隙区域的长度，计算出每个缝隙区域点胶所需要多移动速度为：
Figure 858565DEST_PATH_IMAGE012
，其中Si为分割区域i段点胶速度。
在计算出各个缝隙区域点胶所需要的速度以后，可通过步骤S107、根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。这样，可对各个分割区域均匀点胶，保证产品的质量。
需要说明的是，在其他实施例中，也通过控制点胶头匀速移动。并通过控制出胶速度，来实现各个分割区域均匀点胶。这样，将胶水填充各个区域所需要的胶水的流速为：
Figure 896928DEST_PATH_IMAGE013
。其中，Si为均速点胶速度。
本发明实施例提供缝隙点胶方法，通过获取被点胶物体的三维点数据，并根据所述三维点数据获取缝隙的轮廓数据；根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域；分别计算各个缝隙区域的面积；根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度；根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。如此，3D云点激光相机通过获取产品点云数据进行计算，计算不规则区域的体积，并计算填满当前区域所需时间，用以计算点胶速度，使得各个区域点胶均匀，保证产品的质量。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业包括：控制点胶头沿着X轴方向，从而缝隙处的一端移动到另一端，以对缝隙处进行点胶作业。在点胶时，胶水匀速输出，按照计算出来的Si的点胶速度控制点胶头沿着X轴方向移动，对每个分割区域进行点胶作业。或者在另外一个实施例中，按照控制点胶头沿着X轴方向匀速移动，安装计算的出胶速度
Figure 470254DEST_PATH_IMAGE014
对各个分割区域进行点胶作业。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取被点胶物体的缝隙三维点数据方法为：控制云点激光相机同时获取被点胶物体的多个云点的三维点数据。本发明实施例中，采用3D云点激光相机通过获取产品点云数据进行计算。3D云点激光相机具有X、Y、Z轴3个维度的信息，并且其精度可以达到um级别，从而解决了数据获取的问题。3D云点激光相机的点云数据量比单点激光设备大了几个数量级并且一次性获取的，节省时间、在获取数据后，算力全部用在计算轨迹数据中，同时也不需要进行频繁的坐标系转换。
另一方面，参阅图1和图4，本发明还提供一种缝隙点胶系统，包括：激光测量设备和控制装置，所述激光测量设备用于获取所述被点胶物体的三维坐标数据；如图4中所示，所述控制装置内设有存储器、处理器以及存储在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上述的缝隙点胶方法；所述控制装置分别与所述激光测量设备通信及点胶设备连接，以控制所述激光测量设备获取所述被点胶物体的三维坐标数据，并根据所述三维坐标数据的计算结果，通过所述点胶设备控制点胶阀移动，以对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在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S101至S107所述的缝隙点胶方法。
本发明实施例提供缝隙点胶系统，通过述激光测量设备用于获取所述被点胶物体的三维坐标数据，处理器执行所述计算机程序时实现上述的缝隙点胶方法；所述控制装置分别与所述激光测量设备通信及点胶设备连接，以控制所述激光测量设备获取所述被点胶物体的三维坐标数据，并根据所述三维坐标数据的计算结果，通过所述点胶设备控制点胶阀移动，以对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。如此，3D云点激光相机通过获取产品点云数据进行计算，计算不规则区域的体积，并计算填满当前区域所需时间，用以计算点胶速度，使得各个区域点胶均匀，保证产品的质量。
参阅图4，所述控制装置可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术成员可以理解，图示仅仅是控制装置的示例，并不构成对控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述控制装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立预设硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器可以是所述控制装置的内部存储单元，例如控制装置的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述控制装置的外部存储设备，例如所述控制装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card ,SMC)，安全数字(Secure Digital ,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括所述控制装置的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述控制装置所需的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种缝隙点胶方法，其特征在于，包括步骤：
获取被点胶物体的三维点数据，并根据所述三维点数据获取缝隙的轮廓数据；
根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个缝隙区域；
分别计算各个缝隙区域的面积；
根据各个缝隙区域的面积，分别计算各个缝隙区域的体积；
根据各个缝隙区域的体积和当前点胶流速，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的时间；
根据各个缝隙区域的长度，分别计算各个缝隙区域点胶所需要的移动速度；
根据所述各个缝隙区域点胶所需要的移动速度，控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。
2.根据权利要求1所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述根据所述轮廓数据将缝隙分割成多个区域包括步骤：
将所述轮廓数据分别拟合第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)；
通过多条与Y轴平行的平行分割线将所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)之间的缝隙分割成多个缝隙区域。
3.根据权利要求2所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述第一曲线y=f(x)和第二曲线y=g(x)分别为与所述缝隙两边轮廓相适配的不规则曲线。
4.根据权利要求2或3所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述分别计算各个缝隙区域的面积方法为：
Figure 295610DEST_PATH_IMAGE001
；其中ai、bi为第i个分割区域的X轴两端点。
5.根据权利要求4所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述分别计算各个缝隙区域的体积为：
Figure 693093DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 484331DEST_PATH_IMAGE003
为缝隙区域的面积:
Figure 625463DEST_PATH_IMAGE004
；vai、vbi为第i个分割区域的Z轴深度。
6.根据权利要求5所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述根据计算出的各个缝隙区域的体积和当前点胶流速计算出每个缝隙区域点胶所需要的时间为：
Figure 687222DEST_PATH_IMAGE005
；其中
Figure 255607DEST_PATH_IMAGE006
为点胶流速ml/s。
7.根据权利要求1所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述根据各个缝隙区域的长度，计算出每个缝隙区域点胶所需要多移动速度为：
Figure 268562DEST_PATH_IMAGE007
，其中Si为分割区域i段点胶速度。
8.根据权利要求7所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述控制点胶阀对被点胶物体缝隙处进行点胶作业包括：
控制点胶头沿着X轴方向，从而缝隙处的一端移动到另一端，以对缝隙处进行点胶作业。
9.根据权利要求1所述缝隙点胶方法，其特征在于，所述获取被点胶物体的缝隙三维点数据方法为：
控制云点激光相机同时获取被点胶物体的多个云点的三维点数据。
10.一种缝隙点胶系统，其特征在于，包括：
激光测量设备，所述激光测量设备用于获取所述被点胶物体的三维坐标数据；
控制装置，所述控制装置内设有存储器、处理器以及存储在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至9任意一项所述的缝隙点胶方法；所述控制装置分别与所述激光测量设备通信及点胶设备连接，以控制所述激光测量设备获取所述被点胶物体的三维坐标数据，并根据所述三维坐标数据的计算结果，通过所述点胶设备控制点胶阀移动，以对被点胶物体缝隙处进行点胶作业。
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