[发明专利]一种环状焊缝的高精度缺陷检测方法和装置

说明书

一种环状焊缝的高精度缺陷检测方法和装置，其中的方法包括：获取电池表面的高度图像；对高度图像进行高度校准；获取高度校准后的高度图像中的焊缝区域，按预设的步长取预定大小的区域作为比较单元，对比较单元执行缺陷判别步骤，直至遍历整个焊缝区域；计算缺陷严重程度图；对缺陷区域进行距离连通性分析，将距离小于设定阈值的缺陷区域合并，计算合并后的缺陷区域的面积，根据合并后的缺陷区域的面积判断焊缝是否存在缺陷。本申请的检测方法速度快且精度高，不受环境光照和人为主观因素的影响，具有很高的缺陷识别精度，能够检出小尺寸的缺陷，实现缺陷产品的全部检出，提高了环状焊缝缺陷的检测效率和检测准确率。

技术领域

本发明涉及新能源电池焊缝缺陷检测技术领域，具体涉及一种环状焊缝的高精度缺陷检测方法和装置。

背景技术

随着穿戴类电子产品的不断更新迭代，其体积和重量趋向于轻量化和小巧化，这对产品的储能技术提出了更高的要求。新能源行业技术在此背景下高速发展，新能源电池在其体积逐渐缩小的情况下，储能容量逐步增大，特别是柱状或纽扣状新能源电池（例如TWS（True Wireless Stereo，真无线立体声）蓝牙耳机的电池）制造工艺趋于成熟。在柱状或纽扣状新能源电池的生产制造过程中，壳体和壳盖组装后的缝隙一般采用激光焊接工艺进行密封，焊接完毕的焊缝呈现环状，由于焊接工艺参数不稳定、焊渣和非金属异物等对焊接时的影响，焊缝表面易出现微小的爆点、断焊、针孔、磕碰、焊渣和非金属异物等缺陷。请参考图1-12，图1为柱状或纽扣状电池的示意图，图2为正常焊缝，图3、图4为焊缝出现爆点的情形，图5、图6为焊缝出现断焊的情形，图7、图8为焊缝出现针孔的情形，图9、图10为焊缝出现磕碰的情形，图11为焊缝上有焊渣的情形，图12为焊缝上有非金属异物的情形。

环状焊缝缺陷检测技术可以对柱状或纽扣状新能源电芯的焊缝质量进行实时在线全检，识别焊缝表面的各种缺陷，避免不良品流至下一工序导致电解液泄露，并对人体造成危害，亦可筛选出焊缝外观不良的产品。因环状焊缝无法通过2D相机一次性完整取像，且结构光相机无法满足缺陷检出尺寸要求，当前环状焊缝缺陷的检测主要由人工使用高清CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）电子显微镜进行目检完成，随着新能源产业的迅猛发展，人工镜检的方式正成为实现柱状或纽扣状新能源电池全自动化生产的绊脚石。

针对环状焊缝缺陷的检测，目前国内外自动化检测技术处于起步阶段，环状焊缝表面的缺陷主要依靠肉眼观察来识别和检测，其操作流程为人工不停地手动旋转柱状或纽扣状电池，确保环状焊缝处于CCD电子显微镜可观测范围内，并由人眼分辨焊缝表面是否存在缺陷。现有检测方式主要存在以下缺点：

(1)检测过程的精确性和稳定性受到检测人员主观因素的影响，导致检测结果易出现误差；

(2)对环状焊缝表面缺陷只能定性检出，无法量化进行评价；

(3)对于细小的缺陷，由于检测人员疲劳或观察不仔细，易导致漏检；

(4)检测的效率受个人熟练程度影响较大，导致该工位成为自动化生产线的瓶颈工位，无法适应生产的节拍。

总结起来，现有检测方式表现为效率低、劳动强度大和可靠性不稳定，有必要进行改进。

发明内容

本发明提供一种环状焊缝的高精度缺陷检测方法、装置和计算机可读存储介质，主要解决现有的柱状或纽扣状电池的环状焊缝主要依靠人工检测、效率低、劳动强度大和可靠性不稳定的技术问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种环状焊缝的高精度缺陷检测方法，应用于柱状或纽扣状的电池，包括：

获取电池表面的高度图像，所述高度图像由3D相机对电池表面进行一周的扫描得到；

获取所述高度图像中的非焊缝区域，利用所述非焊缝区域中的高度数据进行拟合得到参考高度，基于所述参考高度对所述高度图像进行高度校准；