3D視覺在鋰電池在鋰電池行業的應用
當前新能源汽車行業正處于高速發展的黃金期，數據顯示，預計到2025年全球新能源乘用車銷量將達到1800萬輛，對應2021-2025年復合增長率達到35%，在高需求驅動下，各大鋰電池制造商紛紛布局產能擴建，同時對產線及設備提出更高精度、更高速度、更高節拍的運行指標要求。
3D視覺由于其獨特的能夠獲取物體3D信息的優勢在鋰電制造的各個環節都有廣泛的應用。
新能源鋰電生產工藝流程
本文主要介紹3D視覺在鋰電電池模組全尺寸測量，電芯包膜前后檢測、Busbar焊接檢測中的典型應用。
1.鋰電電池模組全尺寸測量
在動力電池工廠的生產流程中，對模組進行全尺寸測量是模組在下線前的后一道關鍵工序。一臺全尺寸測量設備主要包含2D相機、3D相機、伺服運動機構及配套電控系統、檢測軟件。所有單機設備及分布式系統通過調度系統統一與 MES 進行數據交互，實現設備和上下游系統的集成，實現生產能力的匹配，滿足生產線生產工藝要求 。
通用的模組全尺寸測量設備動作流程如下圖所示：
測量項目包括但不限于：四個安裝孔寬度方向尺寸、四個安裝孔長度方向尺寸、模組總長、模組總寬、模組總高、底部平面度、四角平面度、安裝孔平面到對側端板高度差、安裝孔尺寸、側板安裝孔位置度等。
相機選型：
2D相機：SVM系列10M像素工業相機
3D相機：一體式定制化相機RulerXR 300/Ruler3020
方案優勢：
01、RulerXR 300/ Ruler3020相機大幀率46kHz，實際檢測速度可達400-700mm/s。
02、我司可提供視覺整套解決方案，功能強大的硬件搭配視覺軟件，支持客戶快速實施。
03、我司可以根據客戶特定的模組類型和尺寸，合理優化激光、鏡頭等，提供定制化3D相機方案。
軟件檢測示意：
2.電芯包膜前后檢測
應用描述
方形鋁殼電池在包藍膜工藝段，需要對包膜前及包膜后的電池表面進行缺陷檢測，如各種凹坑、劃痕、包膜破損、褶皺、平面度等，以確保動力電池的安全性，避免造成安全隱患。
包膜前
包膜后
技術挑戰
在保證良好圖像質量的同時，需要對電芯表面的缺陷做定量分析，將客戶的技術指標轉換成圖像處理的閾值，滿足客戶量化分類篩選的需求。
同時，檢測設備需要滿足設備的高速生產要求，新一代包膜設備的節拍已向15-20ppm攀升，對視覺相機的高速采圖性能以及穩定性提出了更嚴格的要求。
方案選型
Ruler X /XR 3D相機，搭載SICK M30芯片，掃描幀率高達46kHz，電芯掃描速度可達500mm/s以上。
X方向物理像素2560，以電芯寬度100mm為例，高度分辨率可達4um。
多款不同型號，相機視野從小10mm到大1600mm，可滿足不同尺寸電芯的檢測需求。
相機安裝圖示
多臺組合安裝
應用圖示
深度圖、3D渲染圖、檢測結果
氣泡、凹坑
藍膜破損
異物凸起
3. Busbar焊接檢測
項目需求:用于Busbar焊接檢測。
焊接缺陷檢測內容包括：檢測焊圓不完整：局部無焊接軌跡；漏焊：局部無焊接軌跡；焊偏焊接軌跡超出極柱邊緣。
相機選型
Ruler X70/ Ruler XR35 + 缺陷檢測提取算法
方案優勢：
1. 具備缺陷提取算法能力，經驗豐富；
2. 為客戶項目量身定做的RulerXR，佳選擇；
Ruler X掃描頻率快，能夠滿足客戶的節拍需求；
點云效果
客戶受益：
1.相機掃描頻率快，保證精度前提下，單個產品掃描速度快，節省CT & 成本；
2.采用一體式3D相機，客戶簡單易用。
昊艾智能公司介紹
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目前，我們擁有一批高素質的3D機器視覺應用工程師與算法研發工程師，完全具備機器視覺項目的評估能力與核心算法開發能力。我們的3D機器視覺整體解決方案在動力電池、汽車行業、消費電子、白色家電、軌交檢測等多個領域成功落地實施，積累了豐富的3D機器視覺項目應用與軟件開發經驗！
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