极耳检测系统和极耳检测方法与流程

本技术涉及电池检测领域，具体涉及对电池的极耳进行检测的极耳检测系统和极耳检测方法。

背景技术：

1、在锂电池的装配过程中，电芯生产工艺主要包括卷绕和叠片这两种工艺。无论是在卷绕工艺中还是在叠片工艺中，由于电芯的阴极和阳极的极耳(例如，极耳的材料为铝箔或铜箔)的厚度只有微米级别，强度比较低，在电芯生产过程中阴极和阳极的极耳有可能会发生翻折，也有可能发生极耳的破损。为此，目前有利用成像检测装置来检测电芯极耳状态的装置。对于这类成像检测装置而言，一个重要的环节是利用相机获取极耳的图像。但是，电芯极耳间距过小，直接对极耳的内侧和外侧进行拍摄是困难的，因此一般会采用棱镜装置获得极耳图像。但是，在现有的成像检测装置中需要手动地调整棱镜与极耳的相对位置关系来获得清晰的图像。这样手动的调整会花费大量时间和精力，而且很大程度上依赖于操作人员的经验、知识和主观认知，从而难以准确、客观、自动地获得清晰的极耳图像。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供一种极耳检测系统和极耳检测方法，能够快速且清晰地获得极耳图像。

2、第一方面，本技术提供了一种极耳检测系统，其特征在于，所述极耳检测系统包括：控制单元，所述控制单元对成像单元输出拍摄控制信号以及对驱动单元输出驱动控制信号；成像单元，所述成像单元根据所述拍摄控制信号，经由棱镜单元对极耳进行拍摄而得到极耳图像；以及棱镜装置，所述棱镜装置包括：棱镜台；棱镜单元，通过折射将极耳的像投射到所述成像单元，并且以能够相对于所述棱镜台运动的方式布置于所述棱镜台；和驱动单元，根据所述控制单元的驱动控制信号使所述棱镜单元相对于所述棱镜台移动和/或旋转，其中，所述控制单元被配置成迭代执行以下操作，直至确定所述极耳图像的评价参数与第一阈值之差不处于预定范围之外为止：向所述成像单元发送拍摄控制信号；对所述成像单元拍摄到的极耳图像进行计算来得到所述极耳图像的评价参数；以及响应于确定所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，对所述驱动单元输出驱动控制信号以使得所述棱镜单元相对于所述棱镜台以规定的步长移动和/或旋转。

3、本技术实施例的技术方案中，由控制单元自动判断当前拍摄的极耳图像是否满足预定要求，在不满足预定要求的情况下自动调整棱镜单元，直至使棱镜单元能够拍摄到清晰的极耳图像，因此，不需要手动的调整，不需要花费大量的人工和精力，能够快速、自动地获得清晰的极耳图像。

4、在一些实施例中，所述控制单元包括：上位机，控制所述成像单元拍摄极耳图像，并且响应于所述成像单元拍摄到所述极耳图像，对所述极耳图像进行计算来得到所述极耳图像的评价参数并将所述评价参数发送给下位机；以及下位机，设置于所述棱镜装置，响应于接收到来自所述上位机的所述评价参数，判断所述评价参数与第一阈值之差是否处于预定范围之外，如果所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，则对所述驱动单元输出驱动控制信号以使得所述棱镜单元相对于所述棱镜台以规定的步长移动和/或旋转，并向所述上位机发送请求所述成像单元拍摄图像的请求。

5、本技术实施例的技术方案中，由上位机进行对系统的整体控制以及较大运算量的运算处理，由下位机根据上位机的运算结果进行针对所对应的棱镜装置的控制，可以实现更为复杂的嵌入式系统功能。

6、在一些实施例中，所述驱动单元包括：平移方向驱动装置，使所述棱镜单元沿着平移方向移动；以及旋转方向驱动装置，使所述棱镜单元绕着所述棱镜单元的中轴旋转。

7、在一些实施例中，在所述棱镜台设置有滑槽，所述滑槽沿着所述平移方向延伸，所述平移方向驱动装置包括：滑块，以能够滑动的方式设置于所述滑槽；以及平移驱动器，根据所述控制单元的驱动控制信号，使所述滑块沿着所述滑槽在所述平移方向上移动，所述旋转方向驱动装置包括旋转驱动器，该旋转驱动器根据所述控制单元的驱动控制信号，使所述棱镜单元绕着所述棱镜单元的中轴旋转，并且所述旋转驱动器设置于所述滑块。

8、在一些实施例中，所述平移方向是所述棱镜台的长度方向，所述中轴与所述棱镜台的面方向垂直。

9、在一些实施例中，所述棱镜单元包括棱镜支架、棱镜镜片和中轴，所述中轴的一端连接于棱镜支架，另一端可旋转地设置于所述滑块。

10、在一些实施例中，所述棱镜装置还具备清洁装置，所述控制单元还被配置为：在所述评价参数小于等于第二阈值的情况下，向所述清洁装置输出清洁控制信号，以使所述清洁装置对所述棱镜单元进行清洁。

11、本技术实施例的技术方案中，极耳检测系统能够不需要人工介入地自动判断执行清洁处理的时机，提高工作效率。此外，即使在非停机状态下也能清洁棱镜单元，能够提高拍摄的效率。

12、在一些实施例中，所述清洁装置包括：擦拭条，与所述棱镜单元接触；以及清洁驱动器，根据所述清洁控制信号使所述擦拭条沿规定的方向移动以对所述棱镜单元进行清洁。

13、在一些实施例中，所述棱镜装置还具备减震装置，所述减震装置设置于所述棱镜台的第一侧面，所述第一侧面是与配置有所述棱镜单元的第二侧面不同的侧面，所述棱镜装置经由所述减震装置而被固定于所述极耳检测系统。

14、本技术实施例的技术方案中，通过设置减震装置，使得来自极耳检测系统或者外部的振动被过滤，避免在成像时出现虚影、丢焦等成像劣化，从而能够拍摄到清晰的极耳图像。

15、在一些实施例中，在对极耳进行检测之前，所述控制单元对所述驱动单元进行控制以使所述棱镜单元相对于所述棱镜台的位置或旋转角度中的至少一者复位成预定值。

16、本技术实施例的技术方案中，通过在对极耳进行检测之前，由控制单元对驱动单元进行控制以使棱镜单元相对于棱镜台的位置或旋转角度中的至少一者复位成预定值，能够使棱镜单元的姿态初始化为默认最佳姿态，从而减少拍摄到清晰极耳图像所需的时间，还能够针对不同的电池类型，设置各自对应的预定值。

17、在一些实施例中，所述棱镜装置包括第一棱镜单元和第二棱镜单元，第一棱镜单元具有第一驱动单元，第二棱镜单元具有第二驱动单元，第一棱镜单元和第二棱镜单元被配置成分别测量正极极耳和负极极耳。

18、本技术实施例的技术方案中，能够同时检测电池的正极极耳和负极极耳，能够缩短拍摄时间，提高工作效率。

19、在一些实施例中，所述控制单元控制第一棱镜单元和第二棱镜单元以预设角度复位，使第一棱镜单元和第二棱镜单元根据所述极耳的间距而被复位于预设位置，响应于确定所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，使第一棱镜单元和第二棱镜单元向第一旋转方向旋转和/或向第一平移方向移动以增大间距，每次以预设角度和/或预设距离进行调整，响应于确定调整第一棱镜单元和第二棱镜单元后得到的极耳图像的所述评价参数与所述第一阈值之差相比调整前变大，使第一棱镜单元和第二棱镜单元向与所述第一旋转方向反向的第二旋转方向旋转和/或向与所述第一平移方向反向的第二平移方向移动。

20、第二方面，本技术提供了一种极耳检测方法，应用于极耳检测系统，其中，所述极耳检测系统包括控制单元、成像单元和棱镜装置，所述成像单元用于对极耳进行拍摄而得到极耳图像，所述棱镜装置包括：棱镜台；棱镜单元，通过折射将极耳的像投射到所述成像单元，并且以能够相对于所述棱镜台运动的方式布置于所述棱镜台；和驱动单元，根据所述控制单元的驱动控制信号使所述棱镜单元相对于所述棱镜台移动和/或旋转，所述极耳检测方法包括：迭代执行以下操作，直至确定所述极耳图像的评价参数与第一阈值之差不处于预定范围之外为止：由所述成像单元对极耳进行拍摄而得到所述极耳图像；由所述控制单元对所述极耳图像进行计算来得到所述极耳图像的评价参数；以及响应于确定所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，由控制单元控制所述棱镜单元相对于所述棱镜装置的棱镜台以规定的步长移动和/或旋转。

21、本技术实施例的技术方案中，能够自动判断当前拍摄的极耳图像是否满足预定要求，在不满足预定要求的情况下自动调整棱镜单元，直至使棱镜单元能够拍摄到清晰的极耳图像，因此，不需要手动的调整，不需要花费大量的人工和精力，能够快速、自动地获得清晰的极耳图像。

22、在一些实施例中，所述控制单元包括：上位机，控制所述成像单元拍摄图像；和下位机，设置于所述棱镜装置，所述极耳检测方法包括：由所述上位机响应于所述成像单元拍摄到所述极耳图像，对所述极耳图像进行计算来得到所述极耳图像的评价参数并将所述评价参数发送给下位机，由所述下位机响应于接收到来自所述上位机的所述评价参数，判断所述评价参数与第一阈值之差是否处于预定范围之外，如果所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，则对所述驱动单元输出控制信号以使得所述棱镜单元相对于所述棱镜台以规定的步长移动和/或旋转，并向所述上位机发送请求所述成像单元拍摄图像的请求。

23、本技术实施例的技术方案中，由上位机进行对系统的整体控制以及较大运算量的运算处理，由下位机根据上位机的运算结果进行针对所对应的棱镜装置的控制，可以实现更为复杂的嵌入式系统功能。

24、在一些实施例中，所述棱镜装置还具备清洁装置，在所述评价参数小于等于第二阈值的情况下，由所述控制单元向所述清洁装置输出清洁控制信号，以使所述清洁装置对所述棱镜单元进行清洁。

25、本技术实施例的技术方案中，极耳检测系统能够不需要人工介入地自动判断执行清洁处理的时机，提高工作效率。此外，即使在非停机状态下也能清洁棱镜单元，能够提高拍摄的效率。

26、在一些实施例中，在对极耳进行检测之前，由所述控制单元对所述驱动单元进行控制以使所述棱镜单元相对于所述棱镜台的位置或旋转角度中的至少一者复位成预定值。

27、本技术实施例的技术方案中，通过在对极耳进行检测之前，由控制单元对驱动单元进行控制以使棱镜单元相对于棱镜台的位置或旋转角度中的至少一者复位成预定值，能够使棱镜单元的姿态初始化为默认最佳姿态，从而减少拍摄到清晰极耳图像所需的时间，还能够针对不同的电池类型，设置各自对应的预定值。

28、在一些实施例中，由所述控制单元控制所述棱镜单元所包括的第一棱镜单元和第二棱镜单元以预设角度复位，使第一棱镜单元和第二棱镜单元根据所述极耳的间距而被复位于预设位置，响应于确定所述评价参数与第一阈值之差处于预定范围之外，使第一棱镜单元和第二棱镜单元向第一旋转方向旋转和/或向第一平移方向移动以增大间距，每次以预设角度和/或预设距离进行调整，响应于确定调整第一棱镜单元和第二棱镜单元后得到的极耳图像的所述评价参数与所述第一阈值之差相比调整前变大，使第一棱镜单元和第二棱镜单元向与所述第一旋转方向反向的第二旋转方向旋转和/或向与所述第一平移方向反向的第二平移方向移动。

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