一种电极缺陷检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及电极缺陷检测方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.目前在锂电池生产过程中的品质检测绝大多数都采用视觉方案，使用2d相机配合多种独特的光源成像后，经过复杂的算法判断出不良品。或者，使用3d相机扫描出产品表面，通过3d算法识别出瑕疵位置。
3.而在某些场景中视觉检测会受到很大的限制，例如，产品表面有遮挡、检测特征在缝隙里面、检测表面仅是一条细小裂纹、表面纹理成像质量差、表面产生强反光、瑕疵部分的颜色与场景一致等。在上述场景中使用视觉检测的效果比较差或者就无法检测。


技术实现要素：

4.本技术提供一种电极缺陷检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决一些场景中视觉检测效果比较差或无法检测的问题。本技术的技术方案如下：
5.根据本技术实施例的第一方面，提供一种电极缺陷检测方法，所述方法包括：以初始磁通值分别对电极进行第一方向和第二方向的扫描，得到用于表征所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数；根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值；根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内；以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描；根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷。
6.进一步地，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
7.进一步地，所述初始缺陷参数包括初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，相应的，所述根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值包括：根据初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，调整所述初始磁通值，得到目标磁通值。
8.进一步地，所述初始缺陷参数包括初始缺陷位置，相应的，所述根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内包括：保持所述检测线圈的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述电极，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内。
9.进一步地，所述初始缺陷参数包括初始缺陷位置，相应的，所述根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内包括：保持所述电极的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述检测线圈，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内。
10.进一步地，所述以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描包括：确定获取到所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数时所对应的扫描方向；以同样的扫描方向、并以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描。
11.进一步地，所述根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷包括：将二次扫描的结果与预设标准式样进行比对，确定所述电极的表面缺陷。
12.根据本技术实施例的第二方面，提供一种电极缺陷检测装置，所述装置包括：电磁扫描模块，用于以初始磁通值分别对电极进行第一方向和第二方向的扫描，得到用于表征所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数；磁通值调整模块，用于根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值；位置调整模块，用于根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内；二次扫描模块，用于以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描；表面缺陷确定模块，用于根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷。
13.根据本技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
14.根据本技术实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行本技术实施例的第一方面中任一所述方法。
15.根据本技术实施例的第五方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本技术实施例的第一方面中任一所述方法。
16.本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
17.在本技术实施例中，以初始磁通值分别对电极进行第一方向和第二方向的扫描，得到用于表征所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数，根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值，根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内，以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描，根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷。如此，可以检测出传统视觉检测无法检测出的电极表面的缺陷，特别是可以检测出视觉检测无法检出的极耳表面的缺陷，例如，可以检测出极耳表面可能发生的细小裂纹。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，并不构成对本技术的不当限定。
20.图1是本技术实施例提供的一种电极缺陷检测方法的流程示意图；
21.图2是本技术实施例提供的利用检测线圈对电极进行涡流检测的系统示意图；
22.图3是本技术实施例提供的对电极施加分段激励电流的示意图；
23.图4是本技术实施例提供的合格产品与异常产品涡流检测结果的对比示意图；
24.图5是本技术实施例提供的电极表面缺陷与涡流检测结果的关系示意图；
25.图6是本技术实施例提供的深度不同的表面缺陷的涡流检测结果的对比示意图；
26.图7是本技术实施例提供的裂纹方向与涡流流向的关系与涡流检测难易程度的示意图；
27.图8是本技术实施例提供的一种电极缺陷检测装置的结构示意图；
28.图9是本技术实施例提供的极片检测方法的电子设备的框图。
具体实施方式
29.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
31.需要说明的是，本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
32.目前在锂电池生产过程中的品质检测绝大多数都采用视觉方案，使用2d相机配合多种独特的光源成像后，经过复杂的算法判断出不良品。或者，使用3d相机扫描出产品表面，通过3d算法识别出瑕疵位置。
33.而在某些场景中视觉检测会受到很大的限制，例如，产品表面有遮挡、检测特征在缝隙里面、检测表面仅是一条细小裂纹、表面纹理成像质量差、表面产生强反光、瑕疵部分的颜色与场景一致等。在上述场景中使用视觉检测的效果比较差或者就无法检测。
34.基于此，本技术实施例提供了一种电极缺陷检测方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
35.s101：以初始磁通值分别对电极进行第一方向和第二方向的扫描，得到用于表征所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数；
36.在本技术实施例中，所述初始磁通值可以基于所述电极的厚度和检测线圈与所述电极的距离确定。具体的，可以预先建立关系表，所述关系表用于表征电极的厚度、检测线圈与电极的距离以及初始磁通值之间的对应关系，在实际测试时，可以先获取所述电极的厚度以及所述检测线圈与所述电极的距离，而后，可以根据所述关系表确定对应的初始磁通值。
37.所述表面缺陷可以是表面杂质、表面裂纹等缺陷，所述初始缺陷参数可以包括初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，以及缺陷的初始缺陷位置。
38.在本技术实施例中，如图2所示，可以利用检测线圈对所述电极(即工件)进行涡流检测(et，eddy current testing)。其原理是，利用检测线圈使电极内产生涡电流，由于电极内各种因素(如缺陷等)的变化，会导致涡流的变化，因此可借助检测线圈测定涡电流的变化量，对极片的表面缺陷进行检测。
39.在实际检测时，检测线圈不需要接触电极，也不需要耦合剂，易于实现高效率的自动化检测，且对电极表面及近表面的缺陷有很高的检测灵敏度。由于检测信号是电信号，所以可对检测结果进行数字化处理，然后存储、再现及数据处理和比较。
40.需要注意的是，检测场景附近不能有其他金属材质(例如，金属压板、金属护罩、金属底壳)，避免其他金属材质产生干扰。
41.在一个具体的实施例中，利用检测线圈对两个电极(合格产品和异常产品)分别施加如图3所示的分段激励电流，可以得到如图4所示的测试结果图，从图4可以看到，对于合格产品，其曲线整体都是平稳的，而对于异常产品，其会出现曲线的波动。
42.在一个具体的实施例中，如图5所示，金属材料如电极的高度变化(各个台阶处)和宽度变化(φ1.5φ3处)，都会使磁通曲线发生变化。
43.基于此，以宽度不变、深度不同的缺陷举例，保证输入激励、材料、边界条件等其他参数相同，得到在检测线圈底部圆心处的时间-磁通强度曲线(如图6所示)，可以看到，3个样品的表面缺陷的深度不同，其对应的曲线的波动程度也不相同。
44.在本技术实施例中，所述第一方向不同于所述第二方向。
45.在实际检测时，裂纹的方向与涡流的流向的关系也影响检测的难以程度，例如，如图7所示，当裂纹的方向与涡流流向平行时，裂纹将难以探测，而当裂纹的方向与涡流流向垂直时，裂纹易于探测，因此，通过从两个方向进行扫描，可以避免从单一方向检测导致的部分缺陷无法检测出的情况。
46.优选的，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，例如，当所述第一方向为水平方向时，所述第二方向可以为垂直方向。
47.s103：根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值；
48.在本技术实施例中，所述初始缺陷参数可以包括初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，相应的，所述根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值(即步骤s103)可以包括：
49.根据初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，调整所述初始磁通值，得到目标磁通值。
50.在本技术实施例中，可以预先建立有参数库，所述参数库中预先存储有与各种缺陷对应的目标磁通值。例如，初步检测到缺陷为划痕，则可以从所述参数库中调用与划痕缺陷对应的目标磁通值。
51.所述参数库具体可以通过如下方式建立：事先准备若干标准样本，针对每个标准样本，均已知其缺陷参数以及对应的标准测试曲线；而后，针对每个标准样本进行测试，调整测试时的磁通值，以使检测结果与各个标准样本所反应的情况基本一致，此时，对应的磁通值即为适于检测标准样本所反应缺陷的磁通值；最后，将所述标准样本所具有的缺陷以及适于检测对应缺陷的磁通值以一一对应的方式记载在所述参数库中，以便后续调用。
52.s105：根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内；
53.在本技术实施例中，通过使得所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内，从而可以使得所述电极的表面缺陷通过所述检测线圈进行检测时不会发生偏心。
54.在本技术实施例中，所述初始缺陷参数可以包括初始缺陷位置，相应的，所述根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内(即步骤s105)可以包括：
55.保持所述检测线圈的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述电极，使所述电
极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内；或者，
56.保持所述电极的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述检测线圈，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内。
57.具体的，可以通过机构传送装置来实现所述电极或所述检测线圈的移动，从而实现所述电极与所述检测线圈的相对位置的调整。
58.s107：以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描；
59.在本技术实施例中，同样可通过机构传送装置来实现所述检测线圈对所述电极表面的扫描。为保证检测准确性，在移动所述机构传送装置时，需要保证所述电极通过所述检测线圈时尽可能不发生摆动。
60.在本技术实施例中，所述以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描(即步骤s107)可以包括：确定获取到所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数时所对应的扫描方向；以同样的扫描方向、并以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描。
61.例如，在步骤s101中，如果在第一方向扫描到所述电极的表面缺陷，那么在步骤s107中，同样在第一方向对所述电极进行二次扫描，从而既可以保证能够检测到电极的表面缺陷，又可以避免以两个方向进行扫描造成的效率低下。
62.s109：根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷。
63.在本技术实施例中，所述根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷(即步骤s109)可以包括：
64.将二次扫描的结果与预设标准式样进行比对，确定所述电极的表面缺陷。
65.在本技术实施例中，所述预设标准式样可以为表征电极的各种表面缺陷的标准图谱，具体可以表征出电极的各种表面缺陷的位置、性质、形状和尺寸等。基于此，通过将二次扫描的结果(如时间-磁通强度曲线图)与所述预设标准式样进行比对，可以确定所述电极的表面缺陷的具体参数。
66.在本技术实施例中，通过根据初步检测出的所述电极表面的缺陷的性质、形状和尺寸来调整磁通大小，并保证所述电极的表面缺陷通过所述检测线圈不会发生偏心，也不会发生变动，从而可以更为精确的对所述电极的表面缺陷进行检测。
67.在本技术实施例中，可以检测出传统视觉检测无法检测出的电极表面的缺陷，特别是可以检测出传统视觉检测无法检出的极耳表面的缺陷，例如，可以检测出极耳表面可能发生的细小裂纹。
68.当然，本技术实施例所述的电极缺陷检测方法不仅可以用于对极片和极耳的表面缺陷进行检测，也可以对电池连接片极柱等焊接连接部件进行焊接质量检测，以及对生产环节产生的金属杂质进行检测等。
69.本技术实施例还提供了一种电极缺陷检测装置，如图8所示，所述装置可以包括：
70.电磁扫描模块810，用于以初始磁通值分别对电极进行第一方向和第二方向的扫描，得到用于表征所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数；
71.磁通值调整模块820，用于根据所述初始缺陷参数调整所述初始磁通值，得到目标磁通值；
72.位置调整模块830，用于根据所述初始缺陷参数，调整所述电极与检测线圈的相对位置，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内；
73.二次扫描模块840，用于以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描；
74.表面缺陷确定模块850，用于根据二次扫描的结果，确定所述电极的表面缺陷。
75.在一些实施例中，所述初始缺陷参数包括初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，相应的，所述磁通值调整模块可以包括：
76.磁通值调整单元，用于根据初步检测出的缺陷的性质、形状和尺寸，调整所述初始磁通值，得到目标磁通值。
77.在一些实施例中，所述初始缺陷参数包括初始缺陷位置，相应的，所述位置调整模块可以包括：
78.第一位置调整单元，用于保持所述检测线圈的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述电极，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内。
79.在一些实施例中，所述初始缺陷参数包括初始缺陷位置，相应的，所述位置调整模块还可以包括：
80.第二位置调整单元，用于保持所述电极的位置不变，根据所述初始缺陷位置移动所述检测线圈，使所述电极的表面缺陷位于所述检测线圈的目标扫描区域内。
81.在一些实施例中，所述二次扫描模块可以包括：
82.扫描方向确定单元，用于确定获取到所述电极的表面缺陷的初始缺陷参数时所对应的扫描方向；
83.二次扫描单元，用于以同样的扫描方向、并以所述目标磁通值对所述电极进行二次扫描。
84.在一些实施例中，所述表面缺陷确定模块可以包括：
85.表面缺陷确定单元，用于将二次扫描的结果与预设标准式样进行比对，确定所述电极的表面缺陷。
86.关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
87.图9是本技术实施例提供的电极缺陷检测方法的电子设备的框图，该电子设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、模型接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的模型接口用于与外部的终端通过模型连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现本技术实施例中的方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
88.本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
89.在示例性实施例中，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储该处理器可执行指令的存储器；其中，该处理器被配置为执行该指令，以实现如本技术实施例中的方法。
90.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，当该存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行本技术实施例中的方法。
91.在示例性实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本技术实施例中的方法。
92.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
93.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
94.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。