CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统，该方法包括以下步骤：步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；步骤2、图像采集，获取感兴趣区域图像；步骤3、漏焊、漏铆检测；步骤4、完成检测，输出最终检测结果。本发明专利技术提供的方法能够基于图像处理实现CCS焊接、热压铆接情况的同步检测，可提高检测效率和准确性；本发明专利技术通过在铆钉外周设置与PCB板色差大的白色标记圆环作为辅助，利用本发明专利技术的方法，能够借助白色标记圆环的轮廓图像间接获得铆钉轮廓图像，从而能够在CCS漏焊检测的同时实现漏铆检测。CCS漏焊检测的同时实现漏铆检测。CCS漏焊检测的同时实现漏铆检测。

【技术实现步骤摘要】
CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及电池领域，特别涉及一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统。

技术介绍

[0002]电池CCS（Cell Connection System）系统作为电池安全监控中心的核心部分，将多个功能模块（铝巴片、PCBA板、压电压采集镍片与温度采集温感等）集成在一张绝缘板上，对电池包的性能起着重要作用。
[0003]其中，电压采集片（通常为镍片）与温度采集温感集成在PCB板，常规组装工艺中，通过塑料铆钉将铝巴片、PCB板分别固定连接在绝缘板上的对应位置，PCB板上的电压采集片则是利用激光焊接到铝巴片上，从而实现电连接。且为了整体的美观，通常情况都要求塑料铆钉与PCBA板的颜色基本一致，一般为黑色。组装完成后需要检测CCS上是否存在漏焊（未对电压采集片和铝巴片连接的位置进行焊接）和漏铆（未对铆钉进行热压），以保证产品能正常工作。为了提高效率，现在希望通过机器视觉技术进行自动化的检测。
[0004]由于铝巴片、电压采集片通常为浅色，PCBA板、焊接材料通常是深色（如黑色），所以对于PCBA板的电压采集片与铝巴片之间是否漏焊的检测，通过判别铝巴片与电压采集片的连接位置是否有焊接材料即可，焊接材料与铝巴片色差大，所以容易通过图像识别判断铝巴片和电压采集片之间是否漏焊。同样的，铝巴片与塑料铆钉之间颜色相差大，铝巴片上是否存在漏铆也是容易通过图像识别判断的。
[0005]但对于PCBA板上是否存在漏铆的情况，由于PCBA板与塑料铆钉颜色接近，所以现有检测方案中往往难以通过图像识别进行自动判断，需要再通过人工裸眼检测PCBA板上是否漏铆，这样会导致人工工作量增加，检测效率和准确性下降。
[0006]所以，亟需提供一种可靠的方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法，所述CCS包括绝缘板以及通过热压铆接固定在所述绝缘板上的若干PCB板和若干铝巴片，所述PCB板上固接有电压采集片，所述电压采集片的末端通过激光焊接与所述铝巴片连接，所述检测方法包括以下步骤：步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；步骤2、图像采集：采集完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像，进行灰度处理后获取以下感兴趣区域图像：电压采集片与铝巴片连接区域的图像，记为ROI1，每一个ROI1对应一个电压采集片；铝巴片上所有铆钉区域的图像，记为ROI2，每一个ROI2对应一个铆钉；以及PCB板上所有
铆钉区域的图像，记为ROI3，每一个ROI3对应一个热压后的白色标记圆环，该白色标记圆环内围绕的区域为铆钉图像；步骤3、漏焊、漏铆检测：步骤3
‑
1、对于ROI1，通过灰度分析判断该区域内是否有焊接材料，从而判断该区域是否漏焊；步骤3
‑
2、对于ROI2，先提取该区域内铆钉的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；步骤3
‑
3、对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；步骤4、完成检测，输出最终检测结果。
[0009]优选的是，所述步骤2中，预先获取热压前铆钉的直径D0，白色标记圆环的内径D1、外径D2，则热压前白色标记圆环的环宽ΔD=1/2(D2‑
D1)，且满足D1‑
D0＞0；其中的D0、D1、D2通过直接测量得到，或者通过以下图像处理方法得到：获取热压前铝巴片上一个包含铆钉的区域图像，进行灰度处理后，提取铆钉轮廓，然后计算得到铆钉的直径D0；获取热压前PCB板上一个包含白色标记圆环的区域图像，进行灰度处理后，提取白色标记圆环的轮廓，然后计算得到白色标记圆环的内径D1、外径D2。
[0010]优选的是，所述步骤2中获取感兴趣区域图像的方法为：预先构建CCS产品的标准二维图像，在该标准二维图像中，所有电压采集片与铝巴片连接区域ROI1、铝巴片上所有铆钉区域ROI2以及PCB板上所有铆钉区域ROI3均已被标记；采集得到经灰度处理后的完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像后，将该原始二维图像标准化为与标准二维图像相同的尺寸，然后以标准二维图像作为模板，获得原始二维图像上的所有感兴趣区域：ROI1、ROI2和ROI3，并赋予每个感兴趣区域唯一的位置编号。
[0011]优选的是，所述步骤3
‑
1具体为：对于ROI1，提取该区域中灰度值小于设定的灰度阈值IG
T
的区域，计算该区域的面积S，当S≥S
T
时，判定该区域已焊接，否则判定该区域漏焊；其中，S
T
为预先设定的焊接判定阈值，且S
T
=（5%
‑
20%）*S0，S0为ROI1的总面积。
[0012]优选的是，所述步骤3
‑
2具体为：对于ROI2，先提取该区域内热压后的铆钉的轮廓图像，获取热压后的铆钉的中心O'，以及该中心O'到铆钉轮廓边缘的最大距离r
max
和最小距离r
min
；当(r
max
+r
min
)＞α1*D0时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，α1为修正系数，且α1≥1。进一步优选的，α1=1.15
‑
1.4；更进一步优选的，α1=1.25。
[0013]优选的是，所述步骤3
‑
3具体为：对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，获取热压后的白色标记圆环的内轮廓和外轮廓，白色标记圆环的内轮廓即为热压后铆钉的外轮廓；获取白色标记圆环的内轮廓和外轮廓之间间距的最大值d
max
和最小值d
min
，计算热压后的白色标记圆环的名义环宽ΔD'，ΔD'=1/2(d
max
+d
min
)；
当ΔD'＜β1*ΔD时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，β1为修正系数，且β1≤1。进一步优选的，β1=0.65
‑
0.9；更进一步优选的，β1=0.85。
[0014]优选的是，所述步骤3中还包括对热压铆接质量进行检测的步骤，具体包括：对于ROI2，当判定该区域已铆压时，将该区域内热压后铆钉的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格；对于ROI3，当判定该区域已铆压时，将该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的白色标记圆环图像进行对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法，所述CCS包括绝缘板以及通过热压铆接固定在所述绝缘板上的若干PCB板和若干铝巴片，所述PCB板上固接有电压采集片，所述电压采集片的末端通过激光焊接与所述铝巴片连接，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；步骤2、图像采集：采集完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像，进行灰度处理后获取以下感兴趣区域图像：电压采集片与铝巴片连接区域的图像，记为ROI1，每一个ROI1对应一个电压采集片；铝巴片上所有铆钉区域的图像，记为ROI2，每一个ROI2对应一个铆钉；以及PCB板上所有铆钉区域的图像，记为ROI3，每一个ROI3对应一个热压后的白色标记圆环，该白色标记圆环内围绕的区域为铆钉图像；步骤3、漏焊、漏铆检测：步骤3
‑
1、对于ROI1，通过灰度分析判断该区域内是否有焊接材料，从而判断该区域是否漏焊；步骤3
‑
2、对于ROI2，先提取该区域内铆钉的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；步骤3
‑
3、对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；步骤4、完成检测，输出最终检测结果。2.根据权利要求1所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤2中，预先获取热压前铆钉的直径D0，白色标记圆环的内径D1、外径D2，则热压前白色标记圆环的环宽ΔD=1/2(D2‑
D1)，且满足D1‑
D0＞0；其中的D0、D1、D2通过直接测量得到，或者通过以下图像处理方法得到：获取热压前铝巴片上一个包含铆钉的区域图像，进行灰度处理后，提取铆钉轮廓，然后计算得到铆钉的直径D0；获取热压前PCB板上一个包含白色标记圆环的区域图像，进行灰度处理后，提取白色标记圆环的轮廓，然后计算得到白色标记圆环的内径D1、外径D2。3.根据权利要求2所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤2中获取感兴趣区域图像的方法为：预先构建CCS产品的标准二维图像，在该标准二维图像中，所有电压采集片与铝巴片连接区域ROI1、铝巴片上所有铆钉区域ROI2以及PCB板上所有铆钉区域ROI3均已被标记；采集得到经灰度处理后的完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像后，将该原始二维图像标准化为与标准二维图像相同的尺寸，然后以标准二维图像作为模板，获得原始二维图像上的所有感兴趣区域：ROI1、ROI2和ROI3，并赋予每个感兴趣区域唯一的位置编号。4.根据权利要求3所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3
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1具体为：对于ROI1，提取该区域中灰度值小于设定的灰度阈值IG
T
的区域，计算该区域的面积S，
当S≥S
T
时，判定该区域已焊接，否则判定该区域漏焊；其中，S
T
为预先设定的焊接判定阈值，且S
T
=（5%
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20%）*S0，S0为ROI1的总面积。5.根据权利要求4所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3
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2具体为：对于ROI2，先提取该区域内热压后的铆钉的轮廓图像，获取热压后的铆钉的中心O'，以及该中心O'到铆钉轮廓边缘的最大距离r
max
和最小距离r
min
；当(r
max
+r
min
)＞α1*D0时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，α1为修正系数，且α1≥1。6.根据权利要求5所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3
‑
3具体为：对于ROI3，先...

【专利技术属性】
技术研发人员：施敏捷，鲍健斌，沈俊英，
申请(专利权)人：苏州精控能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：