一种焊点外观检测方法、检测系统和存储介质

技术领域

本发明涉及电池制造领域，具体而言，涉及一种焊点外观检测方法、检测系统和存储介质。

背景技术

目前动力电池/储能电池PACK工艺已经成为电池市场生产的主流，大功率激光焊是动力电池/储能电池中最重要的因素之一，大功率激光焊接决定于电池组产品的通流能力，成本，质量，以及电池的一致性，适应各种产品的设计以满足生产需求，大功率焊接焊点检测方法也是行内的瓶颈，所以大功率焊接焊点外观检测直接体现产品的质量，以及关系到产品的安全性。

在大功率焊接领域，焊接质量不合格包括虚焊、缺焊、焊偏、焊道堆积以及熔池缺失等，

质量不合格会造成焊点电流无法持久、或电流无法通过焊点，现有技术中对于焊点的检测存在以下技术问题：

1、现有技术多数采用平面拍照识别焊点外观，平面拍照焊道圆环区域都是黑色的，无法区别焊道中的凹坑，凸起等，而且检测图像的对比度低，容易忽略不合格焊点，提高了残次品率。

2、现有技术中针对大功率焊接焊点检测方法的精度低、稳定性差，有着较高的漏识别率和误识别率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焊点外观检测方法、检测系统和存储介质，能够通过3D高度扫描可以利用高度计算来区别出来焊道中的凹坑和凸起部分，提高检测图像的对比度，降低残次品率，同时通过对所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行判断，能够保证检测方法的精度和稳定性，降低漏识别率和误识别率。

本发明提供一种焊点外观检测方法，应用于电池模组，所述方法包括：

S100：获取焊点外观的3D模型。

S200：根据3D模型获取焊点参数，所述焊点参数至少包括焊点形状、圆环面积以及焊道高度。

S300：根据预设基准条件对所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行判断，获得焊点外观检测情况。

S400：当所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度均检测合格，则判定焊点外观检测合格，否则，焊点外观检测不合格，输出焊点外观检测情况。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S100，具体包括：

对所述焊点外观进行3D扫描获取3D高度；

对所述焊点外观进行平面拍照获取平面图像；

将所述3D高度和平面图像组合成像获取所述3D模型。

上述技术方案中，通过对焊点外观采用3D扫描高度与平面拍照结合，进行组合成像为3D模型，弥补了平面拍照的缺点，解决现有技术中无法区别焊道中的凹坑，凸起的技术问题，提高检测图像的对比度，降低残次品率。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S200,具体包括：

获取所述焊点形状，至少包括：圆环形状、焊道形状以及第一相对距离L1。

所述第一相对距离L1为焊点的圆环中心与汇流排中心的相对距离。

获取所述圆环面积，至少包括：第一圆环面积S1、第二圆环面积S2以及第三圆环面积S3。

所述第一圆环面积S1根据焊点的整体圆环计算。

所述第二圆环面积S2根据焊道的外圆计算。

所述第二圆环面积S3根据焊道的内圆计算。

获取所述焊道高度，至少包括：第一相对高度H1以及第二相对高度H2。

所述第一相对高度H1为焊道表面与汇流排表面的相对高度。

所述第二相对高度H2为汇流排表面与电芯极柱表面的相对高度。

其中，L1、S1、S2、S3、H1以及H2为大于零的实数。

作为本发明进一步的方案，所述预设基准条件,至少包括：

第一基准条件，用于判断所述焊点形状，至少包括：圆环形状是否存在的判断、焊道形状是否完整的判断、以及第二相对距离L11；

所述第二相对距离L11为预设焊点的圆环中心与汇流排中心的相对距离；

第二基准条件，用于判断所述圆环面积，至少包括：预设第一圆环面积基准S11、第二圆环面积基准范围[S21,S22]以及第三圆环面积基准范围[S31,S32]；

以及第三基准条件，用于判断所述焊道高度，至少包括：预设第一相对高度基准范围[H11,H12]、第二相对高度基准-H13、以及第三相对高度基准H21；

其中，L11、S11、S21、S22、S31、S32、H11、H12、H13以及H21均为大于零的实数。

上述技术方案中，示例性的，第一基准条件中L11为2mm。

第二基准条件以焊道宽度2.0~2.6mm，汇流排中心孔直径5mm为基准，利用圆的面积公式进行计算获得，其中，通过计算可得S11为78.50mm

第三基准条件以电芯极柱表面为基准，焊道高度为0.5~1.0mm为相对基准，其中，H11为0.5mm；H12为1.0mm；-H13为1.2mm；H21为1.7mm。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S300，包括：对所述焊点形状进行判断，具体包括：

当圆环形状存在，则进入判断焊道形状；否则，判定为缺焊，所述焊点形状检测不合格；

当焊道形状完整，则进入判断第一相对距离L1；否则，判定为焊道缺失，所述焊点形状检测不合格；

当L1>L11，则判定为焊偏，否则，所述焊点形状检测合格；

其中，L1为第一相对距离；L11为预设的第二相对距离。

示例性的，表面没有圆环形状判为漏焊，表面圆环不完整判为焊道缺失，汇流排中心孔与焊道圆环中心距相差大于2mm的判为焊偏。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S300，还包括：对所述圆环面积进行判断，具体包括：

对所述第一圆环面积S1进行判断：

当S1>=S11时，则S1检测合格，进入判断所述第二圆环面积S2；否则，S1检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S1

对所述第二圆环面积S2进行判断：

当S2∈[S21,S22]时，则S2检测合格，进入判断所述第三圆环面积S3；否则，S2检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S2

对所述第三圆环面积S3进行判断：

当S3∈[S31,S32]时，则S3检测合格，圆环面积检测合格；否则，S3检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S3>S31时，则判定为缺焊或焊偏；

其中，S1为第一圆环面积；[S11,S12]为预设第一圆环面积基准范围；S2为第二圆环面积；[S21,S22]为预设第二圆环面积基准范围；S3为第三圆环面积；[S31,S32]为预设第三圆环面积基准范围。

示例性的，以焊道宽度2.0~2.6mm，汇流排中心孔直径5mm为基准，根据焊道的外圆，内圆分别计算面积，圆环面积小于基准数为虚焊，内圆面积大于基准为缺焊或焊偏，外圆直径小于基准为虚焊，等于或大于基准为合格。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S300，还包括：对所述焊道高度进行判断，具体包括：

对所述第一相对高度H1进行判断：

当H1∈[H11,H12]时，则H1检测合格，进入判断所述第二相对高度H2；否则，H1检测不合格，所述焊道高度检测不合格；

当H1

当H1>H12时，则判定为焊道堆积或焊道有气泡；

当H1=0时，则判定为缺焊或漏焊；

当H1<-H13时，则判定为熔池缺失；所述熔池缺失至少包括：飞溅、焊炸和焊穿；

对所述第二相对高度H2进行判断：

当H2<=H21时，则H2检测合格，所述焊道高度检测合格；否则，H2检测不合格，所述焊道高度检测不合格；

其中，H1为第一相对高度；[H11,H12]为预设第一相对高度基准范围；-H13为第二相对高度基准；H2为第二相对高度；H21为第三相对高度基准。

示例性的，是以电芯极柱表面为基准，焊道高度为0.5~1.0mm为相对基准进行，焊道整体圆环相对汇流排表面高于1.0mm判为焊道堆积或焊道有气泡，低于0.5mm判为虚焊，没有高度判为缺焊或漏焊；焊道圆环相对汇流排表面低于-1.2mm以下的判为熔池缺失（飞溅，焊炸和焊穿）；汇流排上表面与电芯极柱表面大于1.7mm判为虚焊。

上述技术方案中，通过获取焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行细节判断，能够保证检测方法的精度和稳定性，降低漏识别率和误识别率，解决现有技术中现有技术中针对大功率焊接焊点检测方法的精度低、稳定性差，有着较高的漏识别率和误识别率的问题。

作为另一种优选的，本发明还提供一种焊点外观检测系统，所述检测系统至少包括：

第一获取模块，用于获取焊点外观的3D模型。

第二获取模块，根据3D模型获取焊点参数，所述焊点参数至少包括焊点形状、圆环面积以及焊道高度。

第一判断模块，用于根据预设基准条件对所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行判断，获得焊点外观检测情况。

第二判断模块，用于当所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度均检测合格，则判定焊点外观检测合格，否则，焊点外观检测不合格，输出焊点外观检测情况。

作为本发明进一步的方案，所述判断模块包括：

第一子判断模块，预设第一基准条件，用于判断所述焊点形状；

第二子判断模块，预设第二基准条件，用于判断所述圆环面积；

第三子判断模块，预设第三基准条件，用于判断所述焊道高度。

作为另一种优选的，本发明还提供一种存储介质，位于任意控制单元，所述存储介质包括可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序用于执行如上所述的焊点外观检测方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过对焊点外观采用3D扫描高度与平面拍照结合，进行组合成像为3D模型，弥补了平面拍照的缺点，解决现有技术中无法区别焊道中的凹坑，凸起的技术问题，提高检测图像的对比度，降低残次品率。

2、通过获取焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行细节判断，能够保证检测方法的精度和稳定性，降低漏识别率和误识别率，解决现有技术中现有技术中针对大功率焊接焊点检测方法的精度低、稳定性差，有着较高的漏识别率和误识别率的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中一种焊点外观检测方法的流程图。

图2为本发明实施例中焊点形状判断的流程图。

图3为本发明实施例中圆环面积判断的流程图。

图4为本发明实施例中焊道高度判断的流程图。

图5为本发明实施例中焊道缺失的示意图。

图6为本发明实施例中焊点圆环的示意图。

图7为本发明实施例中焊道高度的示意图。

图8为本发明实施例中一种焊点外观检测系统的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

请参考图1，本发明提供一种焊点外观检测方法，应用于电池模组，所述方法包括：

S100：获取焊点外观的3D模型。

S200：根据3D模型获取焊点参数，所述焊点参数至少包括焊点形状、圆环面积以及焊道高度。

S300：根据预设基准条件对所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行判断，获得焊点外观检测情况。

S400：当所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度均检测合格，则判定焊点外观检测合格，否则，焊点外观检测不合格，输出焊点外观检测情况。

在一些实施例中，所述步骤S100，具体包括：

对所述焊点外观进行3D扫描获取3D高度；

对所述焊点外观进行平面拍照获取平面图像；

将所述3D高度和平面图像组合成像获取所述3D模型。

具体实施过程中，通过对焊点外观采用3D扫描高度与平面拍照结合，进行组合成像为3D模型，弥补了平面拍照的缺点，解决现有技术中无法区别焊道中的凹坑，凸起的技术问题，提高检测图像的对比度，降低残次品率。

在一些实施例中，所述步骤S200,具体包括：

获取所述焊点形状，至少包括：圆环形状、焊道形状以及第一相对距离L1。

以便于理解，请参考图5,101为焊道形状缺失的示意图。

所述第一相对距离L1为焊点的圆环中心与汇流排中心的相对距离。

获取所述圆环面积，至少包括：第一圆环面积S1、第二圆环面积S2以及第三圆环面积S3。

所述第一圆环面积S1根据焊点的整体圆环计算。

所述第二圆环面积S2根据焊道的外圆计算。

所述第二圆环面积S3根据焊道的内圆计算。

以便于理解，请参考图6,201为焊道的外圆，202为焊道的内圆。

获取所述焊道高度，至少包括：第一相对高度H1以及第二相对高度H2。

所述第一相对高度H1为焊道表面与汇流排表面的相对高度。

所述第二相对高度H2为汇流排表面与电芯极柱表面的相对高度。

以便于理解，请参考图7,第一相对高度H1为301，第二相对高度H2为302。

其中，L1、S1、S2、S3、H1以及H2为大于零的实数。

在一些实施例中，所述预设基准条件,至少包括：

第一基准条件，用于判断所述焊点形状，至少包括：圆环形状是否存在的判断、焊道形状是否完整的判断、以及第二相对距离L11；

所述第二相对距离L11为预设焊点的圆环中心与汇流排中心的相对距离；

第二基准条件，用于判断所述圆环面积，至少包括：预设第一圆环面积基准S11、第二圆环面积基准范围[S21,S22]以及第三圆环面积基准范围[S31,S32]；

以及第三基准条件，用于判断所述焊道高度，至少包括：预设第一相对高度基准范围[H11,H12]、第二相对高度基准-H13、以及第三相对高度基准H21；

其中，L11、S11、S21、S22、S31、S32、H11、H12、H13以及H21均为大于零的实数。

具体实施过程中，示例性的，第一基准条件中L11为2mm。

第二基准条件以焊道宽度2.0~2.6mm，汇流排中心孔直径5mm为基准，利用圆的面积公式进行计算获得，其中，通过计算可得S11为78.50mm

第三基准条件以电芯极柱表面为基准，焊道高度为0.5~1.0mm为相对基准，其中，H11为0.5mm；H12为1.0mm；-H13为1.2mm；H21为1.7mm。

请参考图2，在一些实施例中，所述步骤S300，包括：对所述焊点形状进行判断，具体包括：

当圆环形状存在，则进入判断焊道形状；否则，判定为缺焊，所述焊点形状检测不合格；

当焊道形状完整，则进入判断第一相对距离L1；否则，判定为焊道缺失，所述焊点形状检测不合格；

当L1>L11，则判定为焊偏，否则，所述焊点形状检测合格；

其中，L1为第一相对距离；L11为预设的第二相对距离。

示例性的，表面没有圆环形状判为漏焊，表面圆环不完整判为焊道缺失，汇流排中心孔与焊道圆环中心距相差大于2mm的判为焊偏。

请参考图3，在一些实施例中，所述步骤S300，还包括：对所述圆环面积进行判断，具体包括：

对所述第一圆环面积S1进行判断：

当S1>=S11时，则S1检测合格，进入判断所述第二圆环面积S2；否则，S1检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S1

对所述第二圆环面积S2进行判断：

当S2∈[S21,S22]时，则S2检测合格，进入判断所述第三圆环面积S3；否则，S2检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S2

对所述第三圆环面积S3进行判断：

当S3∈[S31,S32]时，则S3检测合格，圆环面积检测合格；否则，S3检测不合格，则所述圆环面积检测不合格；

当S3>S31时，则判定为缺焊或焊偏；

其中，S1为第一圆环面积；[S11,S12]为预设第一圆环面积基准范围；S2为第二圆环面积；[S21,S22]为预设第二圆环面积基准范围；S3为第三圆环面积；[S31,S32]为预设第三圆环面积基准范围。

示例性的，以焊道宽度2.0~2.6mm，汇流排中心孔直径5mm为基准，根据焊道的外圆，内圆分别计算面积，圆环面积小于基准数为虚焊，内圆面积大于基准为缺焊或焊偏，外圆直径小于基准为虚焊，等于或大于基准为合格。

请参考图4，在一些实施例中，所述步骤S300，还包括：对所述焊道高度进行判断，具体包括：

对所述第一相对高度H1进行判断：

当H1∈[H11,H12]时，则H1检测合格，进入判断所述第二相对高度H2；否则，H1检测不合格，所述焊道高度检测不合格；

当H1

当H1>H12时，则判定为焊道堆积或焊道有气泡；

当H1=0时，则判定为缺焊或漏焊；

当H1<-H13时，则判定为熔池缺失；所述熔池缺失至少包括：飞溅、焊炸和焊穿；

对所述第二相对高度H2进行判断：

当H2<=H21时，则H2检测合格，所述焊道高度检测合格；否则，H2检测不合格，所述焊道高度检测不合格；

其中，H1为第一相对高度；[H11,H12]为预设第一相对高度基准范围；-H13为第二相对高度基准；H2为第二相对高度；H21为第三相对高度基准。

示例性的，是以电芯极柱表面为基准，焊道高度为0.5~1.0mm为相对基准进行，焊道整体圆环相对汇流排表面高于1.0mm判为焊道堆积或焊道有气泡，低于0.5mm判为虚焊，没有高度判为缺焊或漏焊；焊道圆环相对汇流排表面低于-1.2mm以下的判为熔池缺失（飞溅，焊炸和焊穿）；汇流排上表面与电芯极柱表面大于1.7mm判为虚焊。

上述技术方案中，通过获取焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行细节判断，能够保证检测方法的精度和稳定性，降低漏识别率和误识别率，解决现有技术中现有技术中针对大功率焊接焊点检测方法的精度低、稳定性差，有着较高的漏识别率和误识别率的问题。

请参考图8，作为另一种优选的，本发明还提供一种焊点外观检测系统，所述检测系统至少包括：

第一获取模块，用于获取焊点外观的3D模型。

第二获取模块，根据3D模型获取焊点参数，所述焊点参数至少包括焊点形状、圆环面积以及焊道高度。

第一判断模块，用于根据预设基准条件对所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行判断，获得焊点外观检测情况。

第二判断模块，用于当所述焊点形状、圆环面积以及焊道高度均检测合格，则判定焊点外观检测合格，否则，焊点外观检测不合格，输出焊点外观检测情况。

在一些实施例中，所述判断模块包括：

第一子判断模块，预设第一基准条件，用于判断所述焊点形状；

第二子判断模块，预设第二基准条件，用于判断所述圆环面积；

第三子判断模块，预设第三基准条件，用于判断所述焊道高度。

作为另一种优选的，本发明还提供一种存储介质，位于任意控制单元，所述存储介质包括可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序用于执行如上所述的焊点外观检测方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过对焊点外观采用3D扫描高度与平面拍照结合，进行组合成像为3D模型，弥补了

平面拍照的缺点，解决现有技术中无法区别焊道中的凹坑，凸起的技术问题，提高检测图像的对比度，降低残次品率。

通过获取焊点形状、圆环面积以及焊道高度进行细节判断，能够保证检测方法的精度和

稳定性，降低漏识别率和误识别率，解决现有技术中现有技术中针对大功率焊接焊点检测方法的精度低、稳定性差，有着较高的漏识别率和误识别率的问题。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明的各个系统及方法实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述功能的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个工具或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。