CN115837541A - 电芯极柱定位方法及装置、焊接方法及装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电芯极柱定位方法及装置、焊接方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，电芯极柱的定位方法包括：获取目标极柱的检测位置信息；确定目标极柱的关联极柱，关联极柱为目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；根据关联极柱判断目标极柱的检测位置信息是否异常。

Description

电芯极柱定位方法及装置、焊接方法及装置、设备和介质

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯极柱定位方法及装置、焊接方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

在电池的生产过程中，因单个电芯的容量、电压有限，在实际使用过程中往往会将多个电芯串并联在一起使用，现有串、并联的方法是使用连接片将电池中相邻的电芯正负两极的极柱进行串联或并联地搭接起来，再进行焊接。极柱与连接片的焊接要求精度较高，焊接前，有必要对极柱与连接片的焊接点进行准确定位，否则会影响焊接质量，进而影响电池的性能，造成电池质量问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出电芯极柱定位方法及装置、焊接方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，以改善极柱焊接的定位的准确性。

本申请第一方面的实施例提供一种电芯极柱的定位方法，其包括：获取目标极柱的检测位置信息；确定目标极柱的关联极柱，关联极柱为目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；根据关联极柱判断目标极柱的检测位置信息是否异常。

本申请实施例的技术方案中，通过选取目标极柱周围的至少一个关联极柱对获取到的目标极柱的检测位置信息进行判断，提高极柱定位精度，避免检测位置信息出现抓偏，有利于提高后续极柱焊接的准确性，提高电池焊接质量。

在一些实施例中，电芯极柱的定位方法还包括：获取极柱设计模板，极柱设计模板包括多个极柱的设计位置信息，多个极柱包括目标极柱；根据极柱设计模板将与目标极柱相邻的极柱确定为关联极柱。通过极柱设计模板中多个极柱的位置关系，可以确定任一目标极柱的关联极柱，在判断目标极柱的位置信息时就不必受到扫描轨迹的限制，能够对任意的扫描轨迹下的目标极柱进行准确定位，提高定位方法的适用范围。

在一些实施例中，根据关联极柱与目标极柱的距离判断目标极柱的位置信息是否异常包括：判断关联极柱的检测位置信息是否已获取；响应于关联极柱的检测位置信息已获取，根据关联极柱的检测位置信息与目标极柱的检测位置信息计算关联极柱与目标极柱的间隔距离；根据极柱设计模板中目标极柱和关联极柱的设计位置计算目标极柱和关联极柱的设计距离；基于间隔距离与设计距离，判断目标极柱的位置信息是否异常。通过将已获取检测位置信息的关联极柱与目标极柱的设计距离作为判断基准，通过比较间隔距离与设计距离来判断目标极柱的位置信息是否异常，能够清楚地衡量检测得到的目标极柱位置信息是否异常，提高目标极柱定位的准确性。

在一些实施例中，基于间隔距离与设计距离，判断目标极柱的位置信息是否异常包括：响应于间隔距离与设计距离的差值大于第一预设阈值或小于第二预设阈值，判定目标极柱的检测位置信息异常；其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。通过设定间隔距离与设计距离的差值的偏离范围，将超出偏离范围的极柱识别出来，有利于根据精度要求控制极柱的位置偏差，提高极柱定位的准确性。

在一些实施例中，电芯极柱的定位方法还包括：获取样本数据，样本数据包括多个样本极柱的设计位置信息和多个样本极柱的检测位置信息；根据多个样本极柱的设计位置信息和多个样本极柱的检测位置信息分别计算任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离；根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值确定第一预设阈值和第二预设阈值。通过样本数据来确定第一预设阈值和第二预设阈值，能够更准确的控制极柱定位精度，满足焊接的精度要求，提高电池制造的质量。

在一些实施例中，根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值确定第一预设阈值和第二预设阈值包括：基于任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值的分布情况，按照预设的过程能力指数确定上限偏差值和下限偏差值，将上限偏差值确定为第一预设阈值，将下限偏差值确定为第二预设阈值。通过预设的过程能力指数确定对应的第一预设阈值和第二预设阈值，能够控制定位精度，保障极柱定位和焊接的质量。

在一些实施例中，电芯极柱的定位方法还包括：基于已获取的多个目标极柱的检测位置信息，修正第一预设阈值和第二预设阈值。通过已获取的目标极柱的检测位置信息，可以重新确定第一预设阈值和第二预设阈值，可以保证第一预设阈值和第二预设阈值的能够更好的适应当前电池的电芯极柱，避免范围设定有误或不匹配导致判断不准确。

在一些实施例中，获取目标极柱的检测位置信息包括：采集包含目标极柱的图像；确定目标极柱在图像中的位置，根据目标极柱在图像中的位置和采集点的位置信息，确定目标极柱的检测位置信息。通过视觉图像识别的方式能够对单个极柱分别进行图像采集并识别，然后再经坐标转换计算极柱的位置坐标，得到目标极柱的检测位置信息，可以在极柱数量较多时保证单个极柱的检测图像的精度满足要求，提高极柱定位的精度。

在一些实施例中，电芯极柱的定位方法还包括：响应于目标极柱的检测位置信息是否异常，发出报警信息，以对异常的目标极柱的检测位置信息进行修正。对出现极柱位置异常时进行报警，提醒操作人员或控制其他执行机构对目标极柱的检测位置信息进行修正，实现极柱的准确定位。

本申请第二方面的实施例提供一种电芯极柱的焊接方法，该方法包括：采用如前描述的电芯极柱的定位方法对多个极柱进行定位；根据定位结果对多个极柱进行焊接。定位完成后可以得到符合精度要求的极柱的检测位置坐标，根据多个极柱的检测位置坐标依次对电芯极柱进行焊接，使得焊接的精度能够满足质量要求，避免定位抓偏导致的偏焊、虚焊等缺陷，提高电池制造的质量。

本申请第三方面的实施例提供一种电芯极柱的定位装置，其包括：获取模块，被配置为获取目标极柱的检测位置信息；确定模块，被配置为确定目标极柱的关联极柱，关联极柱为目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；判断模块，被配置为根据关联极柱判断目标极柱的检测位置信息是否异常。通过确定模块和判断模块对获取模块得到的目标极柱的检测位置信息，能够提高极柱定位精度，避免检测位置信息出现抓偏，有利于提高后续极柱焊接的准确性，提高电池焊接质量。

本申请第四方面的实施例提供一种电芯极柱的焊接装置，其包括：如上文描述的电芯极柱的定位装置；以及焊接模块，被配置为根据电芯极柱的定位装置的定位结果进行焊接。定位装置能对电池中的多个电芯极柱进行准确定位，焊接模块根据定位后的极柱位置执行焊接操作，通过提高极柱定位精度，有利于提高后续极柱焊接的准确性和焊接质量，提高电池制造质量。

本申请第五方面的实施例提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

本申请第六方面的实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

本申请第七方面的实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例的电芯极柱的定位方法的流程图；

图5为本申请一些实施例的电芯极柱的定位方法的示意图；

图6为本申请一些实施例的关联极柱的位置示意图；

图7为本申请一些实施例的电芯极柱的定位方法中判断目标极柱检测位置信息异常的流程图；

图8为本申请一些实施例的电芯极柱的定位方法中获取目标极柱检测位置信息的流程图；

图9为本申请另一些实施例的电芯极柱的定位方法的流程图；

图10为本申请一些实施例的电芯极柱的焊接方法的流程图；

图11为本申请一些实施例的电芯极柱的定位装置的结构框图；

图12为本申请一些实施例的电芯极柱的焊接装置的结构框图；

图13为本申请一些实施例的电芯极柱的定位方法的工作流程图。

附图标记说明：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，端盖21，极柱21a、P1、P2、P3……P40，壳体22，电芯组件23，极耳23a；

扫描轨迹S1、S2；连接片110；

图像采集装置400，电芯极柱的定位装置600，获取模块610，确定模块620，判断模块630，电芯极柱的焊接装置700，焊接模块710；

第一方向X，第二方向Y。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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申请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。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请人注意到，在电池模组制造工序中，电芯极柱与连接片之间采用激光焊接工艺进行连接，其工艺精度要求高达0.1毫米级别，由于焊接设备的工装夹具、振镜机械位置、以及电机定位等因素的影响，对极柱的焊接精度往往无法满足上述要求。

为了提高极柱焊接工艺的精度的问题，申请人研究发现，可以通过CCD相机对焊接对象进行拍照，通过获取包含极柱的图像，并对图像进行识别从而确定极柱的位置坐标，以此完成对极柱的定位，并根据定位结果进行焊接。然而，在对图像中电芯极柱的焊接位置进行识别时，往往会因为图像中的极柱特征的成像质量问题，例如特征点污损、缺失、不明显等，导致识别极柱位置时出现偏差，无法保证定位精度。

基于以上考虑，为了提高电芯极柱的定位精度，避免后续焊接时出现焊偏、虚焊等质量缺陷，本申请人采取对CCD相机拍照后获取的极柱的位置坐标进行防偏判断，通过计算目标极柱与关联极柱的间隔距离来核验图像识别得到的目标极柱的位置坐标是否准确，避免出现对CCD相机拍摄的图像识别时的抓偏误差，导致极柱焊接位置的定位出现偏差。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化，补充电解液消耗，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如极柱21a等的功能性部件。极柱21a可以用于与电芯组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电芯组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳23a连接极柱以形成电流回路。

在电池的模组工序中，极柱21a的连接分为电池内部连接和电池外部连接。电池内部连接，是电芯极耳与端盖上极柱的焊接；电池外部连接，是极柱通过连接片焊接，形成串联、并联电路，组成电池。

图4为本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位方法的流程图。

根据本发明一方面的实施例提供的一种电芯极柱的定位方法，如图4所示，该方法包括：

步骤S401：获取目标极柱的检测位置信息；

步骤S402：确定目标极柱的关联极柱，关联极柱为目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；

步骤S403：根据关联极柱判断目标极柱的检测位置信息是否异常。

在示例中，目标极柱是当前进行扫描定位的电芯极柱，关联极柱是位于目标极柱周围预设范围内的极柱。检测位置信息指的是检测极柱位置得到的数据信息，例如位置坐标。预设范围为按照一定的设定规则划定的范围，在一些示例中，预设范围可以根据距离目标极柱的距离来设定，例如，以目标极柱为圆心，以预设距离为半径的圆形区域来划定，也可以根据与目标极柱的位置关系来设定，例如，与目标极柱相邻或者间隔预设数量极柱来划定。由于多个极柱的定位是按照设定的轨迹依次进行的，关联极柱与目标极柱的距离相对较近，能够及时对目标极柱的检测位置信息进行核验，防止出现抓偏。在示例中，目标极柱对应的关联极柱的数量为至少一个，当关联极柱数量为多个时，一方面可以避免单个关联极柱没有位置信息时无法进行核验判断，另一方面，多个关联极柱能够从多个方向判断目标极柱的检测位置坐标是否抓偏，从而提高极柱定位的准确性。

图5示出了本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位方法的示意图。下面结合图5进一步描述本申请实施例的定位方法。

如图5中的(a)所示，电池100包括多个电芯，多个电芯沿第一方向X和第二方向Y依次排列布置，每个电芯分别设有正极极柱和负极极柱，示例性的，极柱按照位置依次编号为P1至P40，极柱分别与连接110对接定位，以便进行焊接。图像采集装置400按照扫描轨迹S1依次对极柱进行扫描，获取每个极柱的检测位置信息，并将检测位置信息存储起来，在示例中，极柱的检测位置信息是极柱的检测位置坐标，尚未扫描定位的极柱对应的检测位置信息为0或者为空值。

针对任意一个极柱作为目标极柱，例如，以极柱P2为目标极柱，在获取该目标极柱的位置信息后，还需要确认该目标极柱的关联极柱，例如将相邻的极柱P1作为该目标极柱的关联极柱，根据检测得到的目标极柱与关联极柱之间的位置关系判断目标极柱的位置信息是否异常。若判断结果为正常，则表明该目标极柱的位置坐标的准确性满足要求。若判断结果为异常，则表明该目标极柱的位置坐标的准确性不满足要求，需要对该目标极柱的位置坐标进行修正。

图像采集装置400可以是CCD机器人，该CCD机器人按照根据电芯极柱的排布位置所制定的扫描轨迹S1来依次对极柱P1至极柱P40依次进行扫描定位，其中扫描轨迹S1呈“Z”字形。在一些示例中，关联极柱被设定为目标极柱周围的一个极柱，例如前一编号的极柱，在示例中，以极柱P3为目标极柱进行定位时，其关联极柱被设定为极柱P2，通过极柱P3与极柱P2之间的位置关系来判断极柱P3的检测位置信息是否异常。

在一些示例中，如图5中的(b)所示，图像采集装置400按照扫描轨迹S2来依次对多个极柱进行扫描定位，扫描轨迹S2呈“U”字形，由于在扫描轨迹S2中，极柱的扫描定位顺序与扫描轨迹S1相比发生了变化，此时在获取目标极柱的检测位置信息后，前一编号的极柱可能并未进行扫描，无法用于判断目标极柱的位置信息是否异常，在一些示例中，可以将关联极柱的确定为目标极柱周围的多个极柱，这样当部分关联极柱尚无可用的位置信息来计算与目标极柱的间距时，可以利用其他已扫描获取位置信息的关联极柱来判断目标极柱的位置信息是否异常。

可以理解的是，以上关联极柱的确定方式为部分可实施的示例，并不意味着本申请关联极柱的设定方式仅为以上列举的一种或几种情形。

本实施例中，通过选取目标极柱周围的至少一个关联极柱对获取到的目标极柱的检测位置信息进行判断，提高极柱定位精度，避免检测位置信息出现抓偏，有利于提高后续极柱焊接的准确性，提高电池焊接质量。

根据本申请的一些实施例，电芯极柱的定位方法还包括：

获取极柱设计模板，极柱设计模板包括多个极柱的设计位置信息；其中，多个极柱包括目标极柱；

根据极柱设计模板将与目标极柱相邻的极柱确定为关联极柱。

在示例中，极柱设计模板是根据电池中多个电芯按预先设计的布置形式定位后电芯极柱各项设计参数构成的模板，具体包括多个极柱的设计位置信息，例如极柱的设计位置坐标，或经处理后可以得到设计位置坐标。由于在进行极柱定位时需要对每个极柱分别进行定位，因此，目标极柱可以是待定位的多个极柱中的任意一个，针对每个目标极柱的在极柱设计模板中的设计位置，就可以确定与目标极柱对应的关联极柱及其设计位置。

图6示出了本申请一些实施例提供的关联极柱的位置示意图。

在一些示例中，可以将与目标极柱相邻的极柱确定为关联极柱，相邻指的是与目标极柱的连线上之间并不存在其他极柱。考虑到极柱的布置实际上与电芯的布置方向直接相关，也可以选取沿电芯排列布置的第一方向X和第二方向Y上与目标极柱相邻的极柱作为关联极柱。如图6所示，当极柱P1作为目标极柱时，关联极柱可以是沿第一方向X相邻的极柱P2，以及沿第二方向Y相邻的极柱P3；又当极柱P6作为目标极柱时，关联极柱可以是沿第一方向X相邻的极柱P5和极柱P25，以及沿第二方向Y相邻的极柱P4和极柱P8。这样无论扫描轨迹如何变化，当对目标极柱进行扫描定位之前，周围的关联极柱必然有至少一个已经完成扫描定位，可以用于对目标极柱的位置信息进行验证。

本实施例中，通过极柱设计模板中多个极柱的位置关系，可以确定任一目标极柱的关联极柱，在判断目标极柱的位置信息时就不必受到扫描轨迹的限制，能够对任意的扫描轨迹下的目标极柱进行准确定位，提高定位方法的适用范围。

图7示出了本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位方法中判断目标极柱检测位置信息异常的流程图。

根据本申请的一些实施例，如图7所示，步骤S403包括：

步骤S4031：判断关联极柱的检测位置信息是否已获取。

步骤S4032：响应于关联极柱的检测位置信息已获取，根据关联极柱的检测位置信息与目标极柱的检测位置信息计算关联极柱与目标极柱的间隔距离。

步骤S4033：根据极柱设计模板中目标极柱和关联极柱的设计位置信息计算目标极柱与关联极柱的设计距离。

步骤S4034：基于间隔距离与设计距离，判定目标极柱的检测位置信息异常。

关联极柱的检测位置信息是否获取指的是该关联极柱是否完成了定位，尚未完成定位的极柱，其对应的检测位置信息为零或者是空值，而已完成了定位的极柱对应的位置信息为有效数据，这个有效数据可以是极柱在设定的坐标系下的坐标。间隔距离指的是根据目标极柱和关联极柱的定位检测结果确定的检测位置信息计算得到的距离，将间隔距离与设计距离进行比较，就可以判断目标极柱检测得到的检测位置信息是否异常。

本实施例中，通过将已获取检测位置信息的关联极柱与目标极柱的设计距离作为判断基准，将间隔距离与设计距离进行比较来判断目标极柱的位置信息是否异常，能够定量地衡量检测得到的目标极柱位置的偏离程度，提高极柱定位的准确度。

在一些实施例中，步骤S4034包括：

响应于间隔距离与设计距离的差值大于第一预设阈值或小于第二预设阈值，判定目标极柱的检测位置信息异常；其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。在示例中，间隔距离与设计距离的差值可能大于0，也可能小于0或者等于0，第一预设阈值和第二预设阈值分别被设定为该差值可接受范围的上限和下限，当该差值在大于或等于第二预设阈值、小于或等于第一预设阈值的范围内时，则认为该检测结果的准确的，此时的波动范围处于正常的误差范围内，而当该差值大于第一预设阈值或小于第二预设阈值，则表明已超出了正常的误差范围，意味着检测得到目标极柱的检测位置信息存在异常。

通过具体设定判断异常的临界阈值，能够根据定位精度的要求对极柱的定位进行控制，满足定位精度的需要，有利于提高后续焊接的质量。

根据本申请的一些实施例，电芯极柱的定位方法还包括：

获取包括多个样本极柱的设计位置信息和多个样本极柱的检测位置信息的样本数据；

根据多个样本极柱的设计位置信息和多个样本极柱的检测位置信息分别计算任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离；

根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值的分布情况确定第一预设阈值和第二预设阈值。

样本极柱是用作样本的电池的极柱，样本极柱可以是与当前电池的结构形式相同、生产批次相同或相近的电池的极柱，例如完成定位后的同一型号、同一批次的电池的极柱，这样能够保证样本极柱对应的数据能够尽可能与当前极柱的数据接近，以此确定的第一预设阈值和第二预设阈值能够更准确的反应目标极柱的定位准确性。

通过样本数据来确定第一预设阈值和第二预设阈值，能够更准确的控制极柱定位精度，满足焊接的精度要求，提高电池制造的质量。

在一些实施例中，根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值确定第一预设阈值和第二预设阈值包括：

基于任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值的分布情况，按照预设的过程能力指数(Complex Process Capability index，CPK)确定上限偏差值和下限偏差值；

将上限偏差值确定为第一预设阈值，将下限偏差值确定为第二预设阈值。

在示例中，CPK是用于表示过程能力的指标，是过程性能的允许最大变化范围与过程的正常偏差的比值，通过确认产品特性符合规格的程度，以保证过程成品不符规格的不良率在要求的水准之上。CPK的大小与过程能力的良率等级相对应，根据CPK选取对应的第一预设阈值和第二预设阈值能够对极柱的定位精度进行很好的控制，以便能够满足高精度焊接的要求。例如，取CPK大于1.67时，对应的过程等级为A+级，表示无缺陷，并以此确定对应上限偏差值和下限偏差值，并将其作为第一预设阈值和第二预设阈值，满足极柱焊接高达0.1毫米的精度要求。

通过预设的过程能力指数确定对应的第一预设阈值和第二预设阈值，能够控制定位精度，保障极柱定位和焊接的质量。

在一些实施例中，电芯极柱的定位方法还包括：基于已获取的多个目标极柱的检测位置信息，修正第一预设阈值和第二预设阈值。

在示例中，样本极柱还可以是当前电池已完成定位的极柱。示例性的，可以在按照初始设定的第一预设阈值和第二预设阈值对极柱进行定位，当完成定位的极柱数量满足一定数量后，根据已完成定位的极柱与关联极柱的设计距离和检测距离的差值的分布情况重新确定第一预设阈值和第二预设阈值，这样能够对初始确定的不合理的第一预设阈值和第二预设阈值进行修正，提高极柱定位的准确性。

通过已获取的目标极柱的检测位置信息，可以重新设定的取值要求重新确定第一预设阈值和第二预设阈值，例如，按照CPK大于1.67时，确定对应的第一预设阈值和第二预设阈值。这样可以保证第一预设阈值和第二预设阈值的能够更好的适应当前电池的电芯极柱，避免范围设定有误或不匹配导致判断不准确。

图8示出了本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位方法中获取目标极柱检测位置信息的流程图。

根据本申请的一些实施例，如图8所示，步骤S401包括：

步骤S4011：采集包含目标极柱的图像。

步骤S4012：确定目标极柱在图像中的位置。

步骤S4013：根据目标极柱在图像中的位置和采集点的位置信息，确定目标极柱的检测位置信息。

在示例中，对目标极柱的图像采集可以使用图像采集装置，例如CCD相机。如图4所示，图像采集装置400可以采用机械手驱动的CCD相机，按照预设的扫描轨迹依次对极柱进行图像采集。采集点的位置信息包括图像采集时CCD相机所在的位置。

确定目标极柱的位置时，需要对采集到的图像进行识别，通过识别图像中的极柱特征来确定极柱可能的位置，由于在图像采集和识别过程中，极柱特征点可能会因为污损、缺失、不明显等因素，使得识别的结果不准确。在一些示例中，可以在图像采集的模板中设定一些标定基准，通过标定基准来进一步识别图像中的极柱位置，例如，计算极柱与标定基准的偏差值，进而根据标定基准的图像坐标计算图像中的极柱坐标，然后再根据图像采集装置400中机械手反馈的CCD相机的采集点的位置，换算得到极柱在机械手工具坐标系中的坐标值，并将其作为目标极柱的检测位置信息。

本实施例中，通过视觉图像识别的方式能够对单个极柱分别进行图像采集并识别，然后再经坐标转换计算极柱的位置坐标，得到目标极柱的检测位置信息，可以在极柱数量较多时保证单个极柱的检测图像的精度满足要求，提高极柱定位的精度。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，电芯极柱的定位方法还包括：

步骤S404：响应于目标极柱的检测位置信息是否异常，发出报警信息，对异常的目标极柱的检测位置信息进行修正。

当检测到目标极柱的位置出现异常时，可以发出报警信息，提醒工作人员进行人工核验或者调整，也可以将报警信息发送给另外的执行机构，由执行机构基于检测结果执行修正操作来对对异常的目标极柱的检测位置信息进行修正，使目标极柱的位置信息满足设定要求。

对异常的目标极柱的检测位置信息进行修正可以通过对图像识别的参数进行调整以修正图像识别的误差，也可以通过对极柱的定位结构进行调整，避免遮挡图像，还可以调整CCD相机的采集点的位置，提高图像采集的质量和分辨率。

图10为本申请一些实施例提供的电芯极柱的焊接方法的流程图。

本申请第二方面的实施例提供一种电芯极柱的焊接方法，如图10所示，该焊接方法包括：

步骤S501：采用如前描述的电芯极柱的定位方法对多个极柱进行定位。

步骤S502：根据定位结果对多个极柱进行焊接。

本实施例中，定位完成后可以得到符合精度要求的极柱的检测位置坐标，根据多个极柱的检测位置坐标依次对电芯极柱进行焊接，使得焊接的精度能够满足质量要求，避免定位抓偏导致的偏焊、虚焊等缺陷，提高电池制造的质量。

图11为本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位装置的结构框图。

本申请第三方面的实施例提供一种电芯极柱的定位装置600，如图11所示，该定位装置600包括：获取模块610、确定模块620和判断模块630。

获取模块610被配置为获取目标极柱的检测位置信息。确定模块620被配置为确定目标极柱的关联极柱，关联极柱为目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱。判断模块630被配置为根据关联极柱判断目标极柱的检测位置信息是否异常。

在示例中，获取模块610可以是上文描述的图像采集装置400。

本实施例通过确定模块和判断模块对获取模块得到的目标极柱的检测位置信息，能够提高极柱定位精度，避免检测位置信息出现抓偏，有利于提高后续极柱焊接的准确性，提高电池焊接质量。

图12为本申请一些实施例提供的电芯极柱的焊接装置的结构框图。

本申请第四方面的实施例提供一种电芯极柱的焊接装置700，如图12所示，焊接装置700包括：如上文描述的电芯极柱的定位装置600；以及焊接模块710，焊接模块710被配置为根据电芯极柱的定位装置600的定位结果进行焊接。

在示例中，焊接模块710可以是激光焊接设备，根据定位结果执行将电芯极柱与连接片110激光焊接的操作。可以理解的是，焊接模块710也可以是其他类型的焊接设备，只要能够满足电芯极柱的焊接精度或焊接要求即可。

本实施例定位装置能对电池中的多个电芯极柱进行准确定位，焊接模块根据定位后的极柱位置执行焊接操作，通过提高极柱定位精度，有利于提高后续极柱焊接的准确性和焊接质量，提高电池制造质量。

本申请第五方面的实施例提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置和该至少一个输出装置。

本申请第六方面的实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是—但不限于—电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

本申请第七方面的实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如前所述的电芯极柱的定位方法或如前所述的电芯极柱的焊接方法。

图13示出本申请一些实施例提供的电芯极柱的定位方法的工作流程图。

如图5、图6和图13所示，图像采集装置400为机械手驱动的CCD相机，电池100的多个电芯极柱分别为间隔排列的极柱P1至极柱P40，CCD相机按照扫描轨迹S2对多个极柱的定位步骤如下：

首先获取电池100的极柱设计模板，根据极柱设计模板中多个极柱的设计位置，分别确定对应的关联极柱、设计位置坐标以及与关联极柱的设计距离。

然后通过机械手驱动CCD相机移动至采集点以对目标极柱P1进行图像采集，在通过对采集到的图像进行识别，并根据采集点的位置坐标，计算极柱P1的检测位置坐标，将其作为检测位置信息存储起来。

针对目标极柱P1，判断关联极柱P2和P3的检测位置信息是否已获取。若检测位置信息为非空值表示已获取，则进入下一步，若检测位置信息为空值表示未获取，则返回继续采集下一目标极柱的图像。

本实施例中，极柱P1是扫描轨迹上的第一个极柱，其对应的关联极柱——极柱P2和极柱P3均尚未进行检测，其对应的检测位置信息为空值，返回对扫描轨迹上的下一个极柱P3进行检测。

机械手驱动CCD相机移动至采集点以对目标极柱P3进行图像采集，再进行图像识别并计算目标极柱P3的检测位置坐标，将其作为检测位置信息存储起来。

针对目标极柱P3，其关联极柱为极柱P1、极柱P4和极柱P5，关联极柱中只有极柱P1的检测位置信息为非空值，计算极柱P1与极柱P3的间隔距离，并将间隔距离与极柱P1和极柱P3的设计距离进行比较，判断间隔距离与设计距离的差值是否落入小于或等于第一预设阈值且大于或等于第二预设阈值的范围内，若是，则表明极柱P3的检测位置坐标的准确性满足要求，进入下一个极柱的定位流程。若否，则进入修正流程，调整图像识别模板中的参数设置后，重新对该极柱进行图像采集定位，直至检测位置坐标满足要求。

通过对采集到的极柱的位置信息，根据各极柱与关联极柱的间隔距离与设计距离的差值的分布情况，判断当前设定的第一预设阈值以及第二预设阈值是否合适。具体可以将当前已检测的极柱与关联极柱的间隔距离与设计距离的差值的分布按照CPK大于1.67时计算最新的第一预设阈值以及第二预设阈值与当前设定的第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较，当最新的第一预设阈值以及第二预设阈值与当前设定的第一预设阈值以及第二预设阈值的偏差超出一定数值范围时，判定当前设定的第一预设阈值以及第二预设阈值不合适，对当前设定的第一预设阈值以及第二预设阈值进行修正。

待全部极柱定位完成后，输出定位后的极柱的检测位置坐标，并发送给到焊接单元以执行后续的焊接操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种电芯极柱的定位方法，其特征在于，包括：

获取目标极柱的检测位置信息；

确定所述目标极柱的关联极柱，所述关联极柱为所述目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；

根据所述关联极柱判断所述目标极柱的检测位置信息是否异常。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

获取极柱设计模板，所述极柱设计模板包括多个极柱的设计位置信息；所述多个极柱包括所述目标极柱；

根据所述极柱设计模板将与所述目标极柱相邻的极柱确定为关联极柱。

3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述关联极柱与所述目标极柱的距离判断所述目标极柱的位置信息是否异常包括：

判断所述关联极柱的检测位置信息是否已获取；

响应于所述关联极柱的检测位置信息已获取，根据所述关联极柱的检测位置信息与所述目标极柱的检测位置信息计算所述关联极柱与所述目标极柱的间隔距离；

根据所述极柱设计模板中目标极柱和关联极柱的设计位置计算所述目标极柱和所述关联极柱的设计距离；

基于所述间隔距离与所述设计距离，判断所述目标极柱的位置信息是否异常。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述基于所述间隔距离与所述设计距离，判断所述目标极柱的位置信息是否异常包括：

响应于所述间隔距离与所述设计距离的差值大于第一预设阈值或小于第二预设阈值，判定所述目标极柱的检测位置信息异常；

其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，还包括：

获取样本数据，所述样本数据包括多个样本极柱的设计位置信息和多个样本极柱的检测位置信息；

根据所述多个样本极柱的设计位置信息和所述多个样本极柱的检测位置信息分别计算任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离；

根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值确定所述第一预设阈值和所述第二预设阈值。

6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述根据任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值确定所述第一预设阈值和所述第二预设阈值包括：

基于任意相邻样本极柱的设计距离和间隔距离的差值的分布情况，按照预设的过程能力指数确定上限偏差值和下限偏差值，将所述上限偏差值确定为第一预设阈值，将所述下限偏差值确定为第二预设阈值。

7.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，还包括：

基于已获取的多个所述目标极柱的检测位置信息，修正所述第一预设阈值和所述第二预设阈值。

8.根据权利要求1-7任一项所述的定位方法，其特征在于，所述获取目标极柱的位置信息包括：

采集包含目标极柱的图像；

确定所述目标极柱在所述图像中的位置，

根据所述目标极柱在所述图像中的位置和采集点的位置信息，确定所述目标极柱的检测位置信息。

9.根据权利要求1-7任一项所述的定位方法，其特征在于，还包括：

响应于所述目标极柱的检测位置信息异常，发出报警信息，以对异常的目标极柱的检测位置信息进行修正。

10.一种电芯极柱的焊接方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1-9中任一项所述的电芯极柱的定位方法对多个极柱进行定位；

根据定位结果对所述多个极柱进行焊接。

11.一种电芯极柱的定位装置，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为获取目标极柱的检测位置信息；

确定模块，被配置为确定所述目标极柱的关联极柱，所述关联极柱为所述目标极柱周围预设范围内的至少一个极柱；

判断模块，被配置为根据所述关联极柱判断所述目标极柱的检测位置信息是否异常。

12.一种电芯极柱的焊接装置，其特征在于，包括：

如权利要求11所述的电芯极柱的定位装置；以及

焊接模块，被配置为根据所述电芯极柱的定位装置的定位结果进行焊接。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-9中任一项所述的定位方法或如权利要求10所述的焊接方法。

14.一种计算机可读存储介质，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时实现如权利要求1-9中任一项所述的定位方法或如权利要求10所述的焊接方法。

15.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一项所述的定位方法或如权利要求10所述的焊接方法。

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