正负极耳角度偏差的调控方法及设备与流程

专利2022-06-29  61


本发明涉及电池生产技术领域,尤其是涉及一种正负极耳角度偏差的调控方法及设备。



背景技术:

卷绕式聚合物锂离子电池为常见的电池结构,该电池结构是分正负极的,极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体。电池的正负极膜片各只有一个极耳,卷绕时正负极以隔离膜相隔后逐层围绕转电芯旋转。

卷绕成型后的电芯可能会出现正极耳与负极耳平行度差的问题,即正极耳和负极耳的偏转角度不一致,从而导致电池无法正常通过短路测试,同时,也会对后续的电池封装造成不便,需要人工的挑选正极耳和负极耳的偏转角度偏差较大的电芯,然后人工矫正,人工挑选与矫正的过程繁琐,效率低。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种正负极耳角度偏差的调控方法及设备,以缓解现有的人工检测并调整正负极耳角度偏差效率低的技术问题。

第一方面,本发明实施例提供的一种正负极耳角度偏差的调控方法,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括以下步骤:

s10.采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;

s20.根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;

s30.判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;

s40.当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

进一步的,所述步骤s10包括:

使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;

以电芯的轴线为转轴,分别转动所述图像采集装置至不同的角度,在该多个角度分别采集电芯的图像。

进一步的,所述步骤s10包括:

使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;

以电芯的轴线为转轴,多次转动电芯至不同的角度,并分别采集电芯的图像。

进一步的,所述步骤s10中:

分别在四个角度对电芯进行拍摄,从而得到第一图像、第二图像、第三图像和第四图像;其中第一图像的拍摄角度与第二图像的拍摄角度相差90度;第三图像的拍摄角度与第一图像的拍摄角度相差m度,m为自然数,第四图像的拍摄角度与第三图像的拍摄角度相差90度;

所述步骤s20中:

根据第一图像和第二图像,计算获得正极耳的第一偏转角度和负极耳的第二偏转角度,所述第一偏转角度为第一图像的拍摄角度下,正极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角,所述第二偏转角度为第一图像的拍摄角度下,负极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角;

根据第三图像和第四图像,计算获得正极耳的第三偏转角度和负极耳的第四偏转角度,所述第三偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角,所述第四偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角;

根据第一偏转角度、第二偏转角度、第三偏转角度和第四偏转角度,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

进一步的,所述步骤s20中,

根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差;根据每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;或者

根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积;根据每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

进一步的,所述步骤s40中,利用第一夹持机构和第二夹持机构夹持电芯的正极和负极,所述第一夹持机构和第二夹持机构用于转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行;

且所述第一夹持机构和第二夹持机构为检测短路测试电路的检测连接端,以使所述电芯能够连接在短路测试电路内被测试。

进一步的,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括在s40前进行的步骤:

根据多个所采集的投影图像中的正极耳图形,以及第一夹持机构的初始状态,计算得到第一旋转角度,所述第一旋转角度为第一夹持机构夹持面与正极耳的偏差角度;

按照第一转动角度转动电芯或者第一夹持机构,以使电芯的正极耳与第一夹持机构的夹持面平行;

根据多个所采集的投影图像中的负极耳图形,以及第二夹持机构的初始状态,计算得到第二旋转角度,所述第二旋转角度为第二夹持机构夹持面与负极耳的偏差角度;

按照第二转动角度转动第二夹持机构,以使第二夹持机构的夹持面与负极耳平行。

第二方面,本发明实施例提供的一种正负极耳角度偏差的调控设备,所述正负极耳角度偏差的调控设备包括识别计算模块、判断模块、图像采集装置和矫正装置,所述图像采集装置与所述识别计算模块连接,所述识别计算模块与所述判断模块连接,所述判断模块与所述矫正装置连接;

所述图像采集装置用于采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;

所述识别计算模块用于根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;

所述判断模块用于判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;

所述矫正装置用于当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

进一步的,所述正负极耳角度偏差的调控设备包括旋转夹持机构,所述旋转夹持机构包括夹爪和旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与所述夹爪连接,所述夹爪用于夹持电芯,所述旋转驱动机构能够带动所述电芯旋转,从而使所述图像采集装置能够采集电芯多角度图像信息。

进一步的,所述矫正装置包括第一夹持机构、第二夹持机构和扭转驱动机构,所述第一夹持机构和第二夹持机构用于分别夹持正极耳和负极耳;

所述扭转驱动机构的输出端与所述第二夹持机构连接,所述扭转驱动机构用于驱动所述第二夹持机构旋转,以转动正极耳与负极耳平行。

进一步的,所述正负极耳角度偏差的调控设备还包括短路检测电路,所述第一夹持机构和第二夹持机构形成所述短路检测电路的检测连接端,以使所述电芯能够被接入到所述短路检测电路内被检测

与现有技术相比,本发明实施例的优点如下:

本发明实施例提供的正负极耳角度偏差的调控方法及设备,通过图像采集的方式,可以得到电芯多角度图像信息,并根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算正极耳和负极耳的偏转角度的偏差,如果二者的偏转角度偏差超过预设范围,则可以通过转动正极耳和/或负极耳的方式,使二者趋于平行。通过图像采集的方式检测正、负极耳的偏差,从而进行调控,正负极耳角度偏差的调控效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的正负极耳角度偏差的调控方法的流程图;

图2为本发明实施例提供的正负极耳角度偏差的调控方法中正极耳在四个拍摄角度下的成像原理图;

图3为本发明实施例提供正负极耳角度偏差的调控设备的示意图;

图4为本发明实施例提供正负极耳角度偏差的调控设备的矫正装置的示意图;

图5为本发明实施例提供正负极耳角度偏差的调控设备的机械手的示意图。

图标:100-图像采集装置;200-光源;300-旋转夹持机构;400-机械手;410-夹爪;420-伸缩气缸;430-旋转气缸;500-矫正装置;510-第一夹持机构;520-第二夹持机构;530-扭转驱动机构;600-正极耳。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

需要说明的,本发明所针对的电芯中,正极耳和负极耳均为片状,且正极耳和负极耳位于电芯的相对两端,正极耳的延伸方向和负极耳的延伸方向相同,二者均与电芯的长度方向相同。正极耳在电芯端面的形成投影近似于一条线段,负极耳在电芯端面的形成投影也近似于一条线段,本文中提出的正极耳和负极耳的偏转角度的偏差指的是其中一条线段相对于另一条线段的夹角。

实施例1

如图1所示,本发明实施例提供的一种正负极耳角度偏差的调控方法,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括以下步骤:

s10.采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向。

在本实施例中,可以使用图像采集装置对电芯进行拍照,可以将电芯放置在图像采集装置的镜头和光源之间,图像采集装置的拍摄方向与电芯的径向平行,投影图像上包括正极耳和负极耳的投影图像。可以通过旋转电芯或者图像采集装置的方式,实现对电芯不同面的投影图像采集。

s20.根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,以及负极耳的图像计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

正极耳和负极耳的图形大致为矩形,可以在投影图像中测量并计算正、负极耳上下边缘的高度差,或者正、负极耳的面积,利用正、负极耳的面积或者上下边缘的高度差进行后续步骤的运算。利用不同面的夹角,以及正极耳和负极耳在投影图像中的面积,根据三角函数原理,可以计算得到正极耳相对于基准面的偏转角度以及负极耳相对于基准面的偏转角度,然后对二者作差,可以得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差,其中,正极耳的偏转角度和负极耳的偏转角度为矢量。

s30.判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内。

当正极耳和负极耳的偏转角度的偏差在预设范围内时,说明该电芯合格,不需要进行调整,而当偏差没有在预设范围内时,则需要进行调整。

s40.当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

当正极耳和负极耳偏差较大且需要调整时,可以通过固定二者中的一者,旋转另一者的方式,使正极耳和负极耳平行。也可以同时旋转正极耳和负极耳。

为了实现对电芯对角度拍摄,所述步骤s10包括:使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;以电芯的轴线为转轴,分别转动所述图像采集装置至不同的角度,在该多个角度分别采集电芯的图像。在另一种实施方式中,所述步骤s10包括:使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;以电芯的轴线为转轴,多次转动电芯至不同的角度,并分别采集电芯的图像。

通过改变图像采集装置相对于电芯周向侧壁的角度,以使电芯周向侧壁的不同面被拍摄,从而采集电芯多角度图像信息。在此过程中,可以转动电芯,也可以转动图像采集装置,实现电芯拍摄角度的改变。

具体的,所述步骤s10中:分别以第一图像的拍摄角度、第二图像的拍摄角度、第三图像的拍摄角度和第四图像的拍摄角度对电芯进行拍摄,从而得到第一图像、第二图像、第三图像和第四图像;其中第一图像的拍摄角度与第二图像的拍摄角度相差90度;第三图像的拍摄角度与第一图像的拍摄角度相差m度,m为自然数,第四图像的拍摄角度与第三图像的拍摄角度相差90度;所述步骤s20中:根据第一图像和第二图像,计算获得正极耳的第一偏转角度和负极耳的第二偏转角度,所述第一偏转角度为第一图像的拍摄角度下,正极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角,所述第二偏转角度为第一图像的拍摄角度下,负极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角;根据第三图像和第四图像,计算获得正极耳的第三偏转角度和负极耳的第四偏转角度,所述第三偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角,所述第四偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角;根据第一偏转角度、第二偏转角度、第三偏转角度和第四偏转角度,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

具体的,所述步骤s20中,根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差;根据每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;或者,根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积;根据每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。图像上极耳上下边缘的高度差和面积都可以反应极耳的偏转角度,电芯转动,极耳上下边缘的高度差和面积均相应的改变,且符合三角函数原理。在本实施例中,采用识别正极耳和负极的面积的方式推算正极耳和负极耳的偏转角度的偏差。

例如,第一图像的拍摄角度为相对于水平基准面夹角为b度的位置,其中b为自然数,为了方便计算,例如可以为零度;第二图像的拍摄角度为b 90度的位置,第三图像的拍摄角度为b m度的位置,第四图像的拍摄角度为b m 90度的位置处。

如图2所示,本实施例中,可以通过旋转图像采集装置对电芯的不同面进行图像采集。正极耳600、负极耳在b度的位置下的投影图像中,测量出正极耳600和负极耳的投影面积a1、a2,在本实施例中b为零度,即沿水平方向;正极耳、负极耳在图像采集装置旋转到b 90度的位置下的投影图像中,测量出正极耳和负极耳的投影面积b1、b2;正极耳、负极耳在图像采集装置旋转到b m度的位置下的投影图像中,测量出正极耳和负极耳的投影面积c1、c2,m可以取值为1或者2;正极耳、负极耳在图像采集装置旋转到b m 90度的位置下的投影图像中,测量出正极耳和负极耳的投影面积d1、d2;根据上述数据可以计算的到第一偏转角度、第二偏转角度、第三偏转角度和第四偏转角度:

其中,θ1为第一偏转角度;θ2为第二偏转角度;θ3为第三偏转角度;θ4为第四偏转角度。

判断正极耳和负极耳的相对于基准的倾斜方向。计算θ3-θ1和θ4-θ2,当θ3-θ1和θ4-θ2均大于零,或者均小于零时,正极耳和负极耳的偏转角度的偏差为lθ1-θ2l,其余情况下,正极耳和负极耳的偏转角度的偏差为θ1 θ2。

通过上述方式可以计算得到一个正极耳和负极耳的偏转角度的偏差值,再次转动图像采集装置多次,采集电芯不同面的投影图像,从而计算出多个正极耳和负极耳的偏转角度的偏差值,然后通过多个正极耳和负极耳的偏转角度的偏差值求平均,得到正极耳和负极耳的偏转角度的偏差。同时,计算时,可以将计算得到的多个正极耳和负极耳的偏转角度的偏差值中最大值和最小值去除,以使最终得到的正极耳和负极耳的偏转角度的偏差与实际值更相近。

所述步骤s40中,利用第一夹持机构和第二夹持机构分别夹持正极耳和负极耳;固定所述第一夹持机构和第二夹持机构中的一者,按照正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动另一者,以使所述正极耳和负极耳平行。

本实施例中,可以利用第一夹持机构夹持正极耳,第一夹持机构固定不动,然后利用第二夹持机构夹持负极耳,并可以利用第二夹持机构转动负极耳。

优选的,所述第一夹持机构和第二夹持机构为检测短路测试电路的检测连接端,以使所述电芯能够连接在短路测试电路内被测试。

短路测试是电芯生产过程中其中一个检测步骤,本实施例中,将短路检测步骤与正负极耳偏差调整步骤合二为一,可以在矫正后进行短路测试,方便对电芯导电能力的检测。其中第一夹持机构与正极耳夹持导电连接,第二夹持机构与负极耳夹持导电连接,从而使电芯接入到短路检测电路内。

为了防止第一夹持机构和第二夹持机构损害正极耳和负极耳,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括在s40前进行的步骤:

根据多个所采集的投影图像中的正极耳图形,以及第一夹持机构的初始状态,计算得到第一旋转角度,所述第一旋转角度为第一夹持机构夹持面与正极耳的偏差角度。按照第一转动角度转动电芯或者第一夹持机构,以使电芯的正极耳与第一夹持机构的夹持面平行。

电芯的正极耳和负极耳在被第一夹持机构和第二夹持机构之前,可以转动电芯,本实施例中,第一夹持机构固定不动,其夹持面方向确定,通过图像采集装置采集的多个投影图像,可以计算得到第一转动角度,按照第一转动角度旋转电芯,使电芯的正极耳与第一夹持机构的夹持面平行,这样在第一夹持机构夹紧的过程中,第一夹持机构的上下夹持面才能够夹持在正极耳的上下表面。

根据多个所采集的投影图像中的负极耳图形,以及第二夹持机构的初始状态,计算得到第二旋转角度,所述第二旋转角度为第二夹持机构夹持面与负极耳的偏差角度。按照第二转动角度转动第二夹持机构,以使第二夹持机构的夹持面与负极耳平行。

上述过程中已经得到了正极耳和负极耳偏转角度的偏差,根据第二夹持机构的初始状态以及正极耳和负极耳偏转角度的偏差,可以计算得到第二转动角度。按照第二转动角度转动第二夹持机构,以使第二夹持机构的夹持面与负极耳平行,这样在第二夹持机构夹紧的过程中,第二夹持机构的上下夹持面才能够夹持在负极耳的上下表面。

如图3-图5所示,本发明实施例提供的一种正负极耳角度偏差的调控设备,所述正负极耳角度偏差的调控设备包括识别计算模块、判断模块、图像采集装置图像采集装置100和矫正装置500,所述图像采集装置100与所述识别计算模块连接,所述识别计算模块与所述判断模块连接,所述判断模块与所述矫正装置连接;所述图像采集装置100用于采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;所述识别计算模块用于根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;所述判断模块用于判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;所述矫正装置500用于当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

识别计算模块、判断模块可以集成在控制器内,且识别计算模块与判断模块属于现有产品。

在本实施例中,可以将电芯放置在图像采集装置100的镜头和光源200之间,图像采集装置100的拍摄方向可以与电芯的径向平行,投影图像上包括正极耳和负极耳的投影图像。可以通过旋转电芯或者图像采集装置100的方式,实现对电芯不同面的投影图像采集。例如,可以在投影图像中测量并计算正、负极耳上下边缘的高度差,或者正、负极耳的面积,图像采集装置100所形成的投影图像上,正极耳和负极耳的图像近似为矩形,通过对阴影区域的测量和计算可以得到正、负极耳的面积。利用三角形中的三角函数原理,可以计算得到正极耳相对于基准面的偏转角度以及负极耳相对于基准面的偏转角度,然后对二者作差,可以得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差,其中,正极耳的偏转角度和负极耳的偏转角度为矢量。当正极耳和负极耳的偏转角度的偏差在预设范围内时,说明该电芯合格,而当偏差没有在预设范围内时,则需要进行调整,可以通过固定二者中的一者,旋转另一者的方式,使正极耳和负极耳平行。也可以同时旋转正极耳和负极耳。

所述正负极耳角度偏差的调控设备包括旋转夹持机构300,所述旋转夹持机构包括夹爪和旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与所述夹爪连接,所述夹爪用于夹持电芯,所述旋转驱动机构能够带动所述电芯旋转,从而使所述图像采集装置100能够采集电芯多角度图像信息。

旋转夹持机构300可以夹持电芯的中间位置,为了拍摄电芯的不同侧面,旋转夹持机构300上的旋转驱动机构可以带动夹爪绕电芯的轴线旋转,进而使电芯旋转。从而使图像采集装置100能够采集电芯多角度图像信息。

其他实施例中,还可以将电芯固定,而使图像采集装置100绕着电芯旋转。

所述矫正装置500包括第一夹持机构510、第二夹持机构520和扭转驱动机构530,所述第一夹持机构510和第二夹持机构520用于分别夹持正极耳和负极耳;所述扭转驱动机构530的输出端与所述第二夹持机构520连接,所述扭转驱动机构530用于驱动所述第二夹持机构520旋转,以转动正极耳与负极耳平行。

矫正装置500夹持正极耳和负极耳后,本实施例中,可以固定第一夹持机构510,根据控制器运算得出的偏转角度的偏差,扭转驱动机构530带动第二夹持机构520旋转相应的偏差角度,从而可以将正极耳和负极耳旋转至平行状态。

所述正负极耳角度偏差的调控设备还包括短路检测电路,所述第一夹持机构510和第二夹持机构520形成所述短路检测电路的检测连接端,以使所述电芯能够被接入到所述短路检测电路内被检测。

短路测试是电芯生产过程中其中一个检测步骤,本实施例中,将第一夹持机构510和第二夹持机构520连接到短路检测短路内,可以利用第一夹持机构510夹持在正极,第二夹持机构520夹持在负极耳,然后使短路检测短路与电芯电导通,从而对电芯进行短路测试。将短路检测步骤与正负极耳偏差调整步骤合二为一,在矫正后立刻可以进行短路测试,方便对电芯导电能力的检测。其中第一夹持机构510与正极耳夹持电连接,第二夹持机构520与负极耳夹持电连接,从而使电芯接入到短路检测电路内。

所述正负极耳角度偏差的调控设备包括机械手400,所述机械手400与所述控制器连接;所述机械手400能够抓取电芯,所述机械手400用于将电芯从所述旋转夹持机构300转移至矫正装置500。

电芯被旋转夹持机构300夹持,在图像检测装置前进行图像采集,当图像采集完成后,机械手400可以将电芯夹持,机械手400可以进行多角度的运动,从而可以将电芯移动到矫正装置500位置处,使矫正装置500的第一夹持机构510和第二夹持机构520夹持电芯的正极耳和负极耳。

具体的,机械手400包括依次连接的夹爪410、伸缩气缸420和旋转气缸430,伸缩气缸420带动夹爪410进行直线运动,旋转气缸430带动夹爪410和伸缩气缸420进行转动。

为了避免正极耳和负极耳被夹坏,电芯从图像采集装置100位置移动到矫正装置500位置处,整个过程电芯相对于基准面的转动角度都被记录下来了。机械手400需要先将电芯调整至正极耳与第一夹持机构510适配,然后扭转驱动机构530在将第二夹持机构520调整至与负极耳适配,这样,第一夹持机构510和第二夹持机构520在夹持动作进行时,才可以尽可能减少对正负极耳的损伤。具体方法如下:

电芯的正极耳和负极耳在被第一夹持机构510和第二夹持机构520之前,可以转动电芯,本实施例中,第一夹持机构510固定不动,其夹持面方向确定,通过图像采集装置100采集的多个投影图像,可以计算得到第一转动角度,按照第一转动角度旋转电芯,使电芯的正极耳与第一夹持机构510的夹持面平行,这样在第一夹持机构510夹紧的过程中,第一夹持机构510的上下夹持面才能够夹持在正极耳的上下表面。上述过程中已经得到了正极耳和负极耳偏转角度的偏差,根据第二夹持机构520的初始状态以及正极耳和负极耳偏转角度的偏差,可以计算得到第二转动角度。按照第二转动角度转动第二夹持机构520,以使第二夹持机构520的夹持面与负极耳平行,这样在第二夹持机构520夹紧的过程中,第二夹持机构520的上下夹持面才能够夹持在负极耳的上下表面。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括以下步骤:

s10.采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;

s20.根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;

s30.判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;

s40.当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

2.根据权利要求1所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述步骤s10包括:

使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;

以电芯的轴线为转轴,分别转动所述图像采集装置至不同的角度,在该多个角度分别采集电芯的图像。

3.根据权利要求1所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述步骤s10包括:

使用图像采集装置在与电芯长度垂直的第一角度采集电芯的图像;

以电芯的轴线为转轴,多次转动电芯至不同的角度,并分别采集电芯的图像。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述步骤s10中:

分别在四个角度对电芯进行拍摄,从而得到第一图像、第二图像、第三图像和第四图像;其中第一图像的拍摄角度与第二图像的拍摄角度相差90度;第三图像的拍摄角度与第一图像的拍摄角度相差m度,m为自然数,第四图像的拍摄角度与第三图像的拍摄角度相差90度;

所述步骤s20中:

根据第一图像和第二图像,计算获得正极耳的第一偏转角度和负极耳的第二偏转角度,所述第一偏转角度为第一图像的拍摄角度下,正极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角,所述第二偏转角度为第一图像的拍摄角度下,负极耳与第一图像的拍摄角度之间的夹角;

根据第三图像和第四图像,计算获得正极耳的第三偏转角度和负极耳的第四偏转角度,所述第三偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角,所述第四偏转角度为第三图像的拍摄角度下,负极耳与第三图像的拍摄角度之间的夹角;

根据第一偏转角度、第二偏转角度、第三偏转角度和第四偏转角度,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

5.根据权利要求4所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述步骤s20中,

根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差;根据每个所采集的图像中正极耳上下边缘的高度差,以及负极耳上下边缘的高度差,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;或者

根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,获得每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积;根据每个所采集的图像中正极耳和负极耳的面积,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差。

6.根据权利要求1所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述步骤s40中,利用第一夹持机构和第二夹持机构夹持电芯的正极和负极,所述第一夹持机构和第二夹持机构用于转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行;

且所述第一夹持机构和第二夹持机构为检测短路测试电路的检测连接端,以使所述电芯能够连接在短路测试电路内被测试。

7.根据权利要求6所述的正负极耳角度偏差的调控方法,其特征在于,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括在s40前进行的步骤:

根据多个所采集的投影图像中的正极耳图形,以及第一夹持机构的初始状态,计算得到第一旋转角度,所述第一旋转角度为第一夹持机构夹持面与正极耳的偏差角度;

按照第一转动角度转动电芯或者第一夹持机构,以使电芯的正极耳与第一夹持机构的夹持面平行;

根据多个所采集的投影图像中的负极耳图形,以及第二夹持机构的初始状态,计算得到第二旋转角度,所述第二旋转角度为第二夹持机构夹持面与负极耳的偏差角度;

按照第二转动角度转动第二夹持机构,以使第二夹持机构的夹持面与负极耳平行。

8.一种正负极耳角度偏差的调控设备,其特征在于,所述正负极耳角度偏差的调控设备包括识别计算模块、判断模块、图像采集装置(100)和矫正装置(500),所述图像采集装置(100)与所述识别计算模块连接,所述识别计算模块与所述判断模块连接,所述判断模块与所述矫正装置连接;

所述图像采集装置(100)用于采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;

所述识别计算模块用于根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;

所述判断模块用于判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;

所述矫正装置(500)用于当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

9.根据权利要求8所述的正负极耳角度偏差的调控设备,其特征在于,所述正负极耳角度偏差的调控设备包括旋转夹持机构(300),所述旋转夹持机构包括夹爪和旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与所述夹爪连接,所述夹爪用于夹持电芯,所述旋转驱动机构能够带动所述电芯旋转,从而使所述图像采集装置(100)能够采集电芯多角度图像信息。

10.根据权利要求8所述的正负极耳角度偏差的调控设备,其特征在于,所述矫正装置(500)包括第一夹持机构(510)、第二夹持机构(520)和扭转驱动机构(530),所述第一夹持机构(510)和第二夹持机构(520)用于分别夹持正极耳和负极耳;

所述扭转驱动机构(530)的输出端与所述第二夹持机构(520)连接,所述扭转驱动机构(530)用于驱动所述第二夹持机构(520)旋转,以转动正极耳与负极耳平行。

11.根据权利要求10所述的正负极耳角度偏差的调控设备,其特征在于,所述正负极耳角度偏差的调控设备还包括短路检测电路,所述第一夹持机构(510)和第二夹持机构(520)形成所述短路检测电路的检测连接端,以使所述电芯能够被接入到所述短路检测电路内被检测。

技术总结
本发明提供了一种正负极耳角度偏差的调控方法及设备,涉及电池生产技术领域,所述正负极耳角度偏差的调控方法包括以下步骤:S10.采集电芯多角度图像信息,且所采集的每幅图像的角度均垂直于电芯的长度方向;S20.根据多个所采集的图像中的正极耳和负极耳图形,计算得到正极耳和负极耳偏转角度的偏差;S30.判断正极耳和负极耳偏转角度的偏差是否在预设范围内;S40.当正极耳和负极耳偏转角度的偏差不在预设范围内时,根据正极耳和负极耳偏转角度的偏差转动正极耳和/或负极耳,以使正极耳和负极耳平行。

技术研发人员:文二龙;邱毅;万志永
受保护的技术使用者:苏州杰锐思智能科技股份有限公司
技术研发日:2020.01.24
技术公布日:2020.06.09

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