一种极片模切方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及极片加工技术领域，具体涉及一种极片模切方法及系统。包括采集极片模切工位上游的极片图像；根据所述极片图像的灰度值判断极片是否存在瑕疵，若存在瑕疵，则从极片图像中解析出瑕疵宽度信息和瑕疵位置信息；当激光加工至瑕疵位置时，激光器执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后激光器继续执行正常切割周期。本方法能够在极片加工前提前识别缺陷，并自动跳过缺陷区域，降低了极片报废率。极片报废率。极片报废率。

【技术实现步骤摘要】
一种极片模切方法及系统


[0001]本专利技术涉及极片加工
，具体涉及一种极片模切方法及系统。

技术介绍

[0002]在锂电池生产工艺中，前段极片生产过程由涂布、辊压&预分切、模切&分切组成。其中在涂布、辊压&预分切工序中会产生如极片漏箔、极片开裂等产品缺陷，为提升本工序的生产良率和设备稼动率，缺陷产品不会在本工序剔除而是集中在模切&分切工序通过CCD瑕疵检测的方式识别出缺陷并通过打标方式将缺陷极片挑出。
[0003]行业内通用的模切工序挑出缺陷极片方法的逻辑如图1所示，极片上料后通过纠偏校准进入加工工位，通过激光双边切割形成极耳，完成加工后极片进入CCD检测区，CCD将极片图像信号转换为数字信号并通过逻辑运算判定极片表面的状态是否达到瑕疵标注，若达到瑕疵标准则将信号反馈给中央控制单元，中央控制单元再将信号反馈至打标设备，当极片达到设定位置时，打标设备会在极片设定位置打标以标识极片为报废极片。
[0004]此种方法的劣势在于，当CCD挑出坏品的时候，此时的极片已经加工完成，无法返工，当加工完成的极片发现存在缺陷时，整条极片全部报废，随着目前电芯能量密度的持续提升，极片长度也随之加长，当极片长度越长，报废率越高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种极片模切方法及系统，能够在极片加工前提前识别缺陷，并自动跳过缺陷区域，降低报废率。
[0006]本专利技术提供一种极片模切方法，其技术方案为，包括：
[0007]采集极片模切工位上游的极片图像；
[0008]根据所述极片图像的灰度值判断极片是否存在瑕疵，若存在瑕疵，则从极片图像中解析出瑕疵宽度信息和瑕疵位置信息；
[0009]当激光加工至瑕疵位置时，激光器执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后激光器继续执行正常切割周期。
[0010]较为优选的，还包括根据极片图像的灰度值判断瑕疵位于极片的第一区和/或第二区，所述第一区和第二区分别为极片中线的两侧区域；
[0011]若所述瑕疵同时位于第一区和第二区，则激光加工至瑕疵位置时，极片两侧的激光器同步执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后激光器继续执行正常切割周期；
[0012]若所述瑕疵仅位于第一区或第二区，则无瑕疵一侧的激光器执行正常切割周期，而有瑕疵一侧的激光器加工至瑕疵位置时，执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后该侧的所述激光器继续执行正常切割周期。
[0013]较为优选的，还包括根据瑕疵位置信息计算瑕疵行至极片模切工位的时长T，从接收到瑕疵信号开始计时，当激光器执行正常切割周期达到时长T时，判断为激光加工至瑕疵
位置。
[0014]较为优选的，所述时长T＝S/V，其中，S为极片模切工位至瑕疵位置的距离，V为走带速度。
[0015]较为优选的，还包括：
[0016]根据极片图像中的瑕疵位置，得到相机坐标系中的瑕疵坐标；
[0017]根据相机坐标系与极片坐标系的映射关系，得到极片坐标系中的瑕疵坐标；
[0018]根据极片坐标系中的瑕疵坐标计算极片模切工位至瑕疵位置的距离S。
[0019]较为优选的，所述极片图像通过CCD相机进行采集，所述CCD相机至少包括两个，且分别用于对极片的正面和背面进行画面采集，当极片的正面或背面采集的极片图像同时或任意一者出现瑕疵，则判断极片存在瑕疵，并对出现瑕疵的极片图像进行解析。
[0020]较为优选的，还包括：
[0021]在检测到瑕疵时，根据瑕疵的灰度区间、瑕疵面积、瑕疵直径、和/或瑕疵宽度对瑕疵类型进行判定；
[0022]对瑕疵类型进行统计，并计算出各类瑕疵占比；
[0023]根据各类瑕疵占比，输出瑕疵坏品分布图。
[0024]较为优选的，当瑕疵的灰度区间为90
‑
120，且瑕疵面积>0.5mm2，则判断瑕疵类型为：涂膜区漏金属；
[0025]当瑕疵的灰度区间为90
‑
120，且0.2mm2<瑕疵面积≤0.5mm2，则判断瑕疵类型为涂膜区划痕；
[0026]当瑕疵的灰度区间为190
‑
220，且瑕疵面积>0.5mm2，则判断瑕疵类型为：极片破损；
[0027]当瑕疵的灰度区间为130
‑
160，且瑕疵直径>2mm，则判断瑕疵类型为：涂膜气泡；
[0028]当瑕疵的灰度区间为50
‑
80，则判断瑕疵类型为：来料未冷压；
[0029]当瑕疵的灰度区间为220
‑
250，且瑕疵宽度>25mm，则判断瑕疵类型为：来料接头。
[0030]本方案还提供一种极片模切系统，包括：
[0031]CCD相机，用于采集极片模切工位上游的极片图像，并将所述极片图像上传至上位机；
[0032]上位机，用于根据接收到的所述极片图像的灰度值判断极片是否存在瑕疵，若存在瑕疵，则从极片图像中解析出瑕疵宽度信息和瑕疵位置信息，以及在激光加工至瑕疵位置时，控制激光器执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后控制激光器继续执行正常切割周期；
[0033]激光器，用于根据上位机的控制指令执行极片模切。
[0034]本专利技术的有益效果为：
[0035]1、通过在极片模切工位上游采集极片图像，并对极片图像的灰度值进行分析，可对在加工前提前识别瑕疵。通过对极片图像进行解析，可获取瑕疵宽度信息和瑕疵位置信息，从而当激光加工至瑕疵位置时，使激光器执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度(即跳过瑕疵区)。相较于现有先加工，后打标的方案，本方法报废长度仅在瑕疵区域，而不会导致一个完整极片所在的长度报废，其极片报废率大大降低。
[0036]2、采用第一区和第二区对瑕疵进行分区判断，并根据瑕疵信息分别对两侧激光器
进行控制，使激光器仅对瑕疵侧进行跳切，而另一侧正常加工，进一步降低了极片报废率。
[0037]3、通过瑕疵的灰度区间、瑕疵面积、瑕疵直径、和/或瑕疵宽度对瑕疵类型进行判定，对瑕疵类型进行统计，并计算出各类瑕疵占比，以及根据各类瑕疵占比，输出瑕疵坏品分布图。瑕疵坏品分布图对于极片的各生产线均具有指导意义，有助于故障排查，从源头上消除瑕疵，提高极片生产制造的良品率。
附图说明
[0038]图1为现有极片模切流程示意图；
[0039]图2为本专利技术极片模切方法的流程示意图；
[0040]图3为本专利技术CCD相机的布置示意图；
[0041]图4为本专利技术CCD相机的安装间距示意图；
[0042]图5为极片图像中第一区和第二区的空箔区、涂膜区灰度示意图；
[0043]图6为激光器执行正常切割时的一个极片周期示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片模切方法，其特征在于，包括：采集极片模切工位上游的极片图像；根据所述极片图像的灰度值判断极片是否存在瑕疵，若存在瑕疵，则从极片图像中解析出瑕疵宽度信息和瑕疵位置信息；当激光加工至瑕疵位置时，激光器执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后激光器继续执行正常切割周期。2.根据权利要求1所述的极片模切方法，其特征在于：还包括根据极片图像的灰度值判断瑕疵位于极片的第一区和/或第二区，所述第一区和第二区分别为极片中线的两侧区域；若所述瑕疵同时位于第一区和第二区，则激光加工至瑕疵位置时，极片两侧的激光器同步执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后激光器继续执行正常切割周期；若所述瑕疵仅位于第一区或第二区，则无瑕疵一侧的激光器执行正常切割周期，而有瑕疵一侧的激光器加工至瑕疵位置时，执行直线切割指令直至直线切割的长度达到瑕疵宽度，随后该侧的所述激光器继续执行正常切割周期。3.根据权利要求1所述的极片模切方法，其特征在于：还包括根据瑕疵位置信息计算瑕疵行至极片模切工位的时长T，从接收到瑕疵信号开始计时，当激光器执行正常切割周期达到时长T时，判断为激光加工至瑕疵位置。4.根据权利要求3所述的极片模切方法，其特征在于：所述时长T＝S/V，其中，S为极片模切工位至瑕疵位置的距离，V为走带速度。5.根据权利要求4所述的极片模切方法，其特征在于，还包括：根据极片图像中的瑕疵位置，得到相机坐标系中的瑕疵坐标；根据相机坐标系与极片坐标系的映射关系，得到极片坐标系中的瑕疵坐标；根据极片坐标系中的瑕疵坐标计算极片模切工位至瑕疵位置的距离S。6.根据权利要求1所述的极片模切方法，其特征在于：所述极片图像通过CCD相机进行采集，所述CCD相机至少包括两个，且分别用于对极片的正面和背面进行画面采集，当极片的正面或背面采集的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，矫贺东，胡奇智，钟祥龙，张恒，徐强，董彪，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：