3D機器視覺在汽車鋰電池行業(yè)的整體解決方案
新能源汽車作為新時代的寵兒，是戰(zhàn)略發(fā)展的重點。我國十四五規(guī)劃明確指出，到2025年，新能源汽車占比從現(xiàn)在的不到5%，發(fā)展到20%，預計到2030年，整個地球出售的汽車中新能源汽車占比會高達75%！這也對動力電池的生產(chǎn)品質(zhì)提出了更高的要求，品質(zhì)管控和檢測需求愈加嚴格，相應的檢測設備需求也急劇增多。
3D機器視覺可以覆蓋新能源動力電池從電芯到模組多個工藝和工位的3D檢測需求。我們可以根據(jù)特定的視野需求和各種復雜工況提供定制化產(chǎn)品，提供更理想的3D檢測方案。
3D機器視覺可用于鋰離子電池生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，可以有效檢測尺寸，識別厚度，檢測焊縫質(zhì)量，識別缺陷，電芯缺陷檢測,Busbar焊縫檢測,電池模組檢測,電芯蓋板焊接檢測,電芯密封釘焊接檢測等，能夠為鋰電企業(yè)減少材料和產(chǎn)線的浪費，幫助企業(yè)及時掌握設備生產(chǎn)情況，調(diào)整設備，提高產(chǎn)品品質(zhì)。
3D機器視覺主要可以用于以下幾大環(huán)節(jié)：
3D機器視覺 采用進口高速，速度快，精度高，成像質(zhì)量好，可以為生產(chǎn)企業(yè)提高檢測效率。
3D機器視覺相機參數(shù)：
型號 | RulerX10-Z | RulerX20-Z | RulerX70-Z | RulerXC10 | RulerXC20 | RulerXC70 | |||||||||
訂購號P/N | 1112140 | 1107045 | 1106973 | 1112139 | 1112138 | 1112137 | |||||||||
上市日期 | 2020 | 2019 | 2019 | 2020 | 2020 | 2020 | |||||||||
性能 | Pro | Core | |||||||||||||
X像素點數(shù) | 2560 | 2560 | 2560 | 2000 | 2000 | 2000 | |||||||||
基準安裝高度 | 65mm | 63mm | 123mm | 65mm | 58mm | 102mm | |||||||||
X軸測量范圍 | 近 | 15mm | 23mm | 68mm | 11.7mm | 18.5mm | 75mm | ||||||||
基準距離 | 15.3mm | 24mm | 80mm | 12mm | 19mm | 97mm | |||||||||
遠 | 15.6mm | 25mm | 92mm | 12.2mm | 20.5mm | 120mm | |||||||||
Z軸測量范圍 | 5.2mm | 9.5mm | 46mm | 5.2mm | 9.5mm | 63mm | |||||||||
X軸分辨率 | 5.8μm~6μm | 9μm~10μm | 26μm~35μm | 5.9μm~6.1μm | 9μm~10μm | 37μm~60μm | |||||||||
Z軸分辨率 | 0.4μm~0.5μm | 0.8μm~0.9μm | 3μm~5μm | 0.4μm~0.5μm | 0.7μm~0.9μm | 5μm~8μm | |||||||||
激光 | 450nm | 450nm | 450nm | 450nm | 450nm | 450nm | |||||||||
掃描幀率/全幅 | 7kHz | 7kHz | 7kHz | 1.5kHz | 1.5kHz | 1.5kHz | |||||||||
掃描幀率/快 | 46kHz | 46kHz | 46kHz | 20kHz | 20kHz | 20kHz | |||||||||
3D機器視覺在汽車鋰電池行業(yè)的整體解決方案 行業(yè)案例：
Pack 電池包平面度及尺寸測量
項目需求:
動力電池Pack的平面度和尺寸檢測
解決方案：
3D 相機 RulerXR 200 +VSI 定制化算法
方案優(yōu)勢：
1.RulerXR 200 3良好的成像質(zhì)量
2.較快的掃描速度滿足客戶需求
客戶受益：降低不良率、節(jié)約人力
新能源汽車總裝車間電池板表面異物檢測
項目需求：
檢測要求：在新能源電池片總裝工藝前，檢測HVB上是否有雜物（例如：螺栓、螺母、墊片、扳手工具、手套、碎渣物料等），避免金屬雜物壓入電池引起短路火災等。
解決方案：Ranger3*6+激光器*3+SIM2500系統(tǒng)解決方案
客戶益處：
1. 市場上較早的電池板3D全自動表面檢測系統(tǒng)
2. 可穩(wěn)定完成4*4*4mm以上異物穩(wěn)定檢測
3. 系統(tǒng)兼容多類電池板表面類型
4. 可提供整體解決方案
5. Ranger3掃描速度快，給與較快的檢出效率
6. 避免新能源電池由于異物擠壓引起的火災、短路等安全問題
7. 為電池板異物檢測方式提供可靠的行業(yè)規(guī)范。
模組電極視覺定位 2D
項目需求：
在模組段進行視覺定位，測量電極位置，用于：
1.引導激光清洗
2.引導Busbar焊接
3. 引導焊接檢測
解決方案：
PC based 2D SVM +VSI algorithm
方案優(yōu)勢：
1.SVM系列相機擁有高性價比
2.快速節(jié)拍滿足客戶需求
客戶益處：為客戶提供高精度的坐標定位，提升產(chǎn)線效率
動力電池焊后檢測/Busbar 焊接檢測
項目需求:
Busbar 焊接缺陷檢測內(nèi)容包括：
? 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
解決方案：
Ruler X70/ Ruler XR35 + 缺陷檢測提取算法
方案優(yōu)勢：
1. 具備缺陷提取算法能力，經(jīng)驗豐富；
2. 為客戶項目量身定做的RulerXR，優(yōu)勢選擇；
西克Ruler X掃描頻率快，能夠滿足客戶的節(jié)拍需求；
客戶受益：
1.Ruler X掃描頻率快，保證精度前提下，單個產(chǎn)品掃描速度快，節(jié)省CT & 成本；
2.一體式3D相機，客戶簡單易用。
新能源動力電池模組全尺寸測量
項目需求:
1.檢測底面平面度，四角平面度，精度要求0.04mm。
2.檢測模組長寬高尺寸，安裝孔尺寸，安裝孔孔距，精度要求0.04-0.05mm。
3.每個電池檢測時間<>
解決方案：RulerXR 300 + 10MP PC based 2D
方案優(yōu)勢：
1.RulerXR 300為客戶定制式3D相機，滿足客戶大段差檢測要求。
2.RulerXR 300相機橫向分辨率2560，掃描頻率max 46KHz，對比競爭對手，相同視野，精度更高，速度更快，滿足400mm/s要求。
客戶受益：
1.3D相機性價比高，節(jié)省客戶成本。
2.3D相機全幅支持7K掃描頻率，可以提高檢測效率
動力電池模組側(cè)板安裝孔檢測
項目需求：
1）電池模組側(cè)板安裝孔平整度
2）雙側(cè)安裝孔作為一個整體，進行平面度檢測
解決方案：2pcs RulerXR100-S+ 圖像處理算法
方案優(yōu)勢：
1.側(cè)板安裝孔檢測須要從正面拍照，在視野盡量小的基礎上，需要滿足＞200mm的工作距離。SICK專為客戶進行定制RulerXR100-S，滿足客戶要求。
2. Ruler XR掃描頻率快，能夠滿足客戶的節(jié)拍需求；
客戶益處：
1.RulerXR100-S 專為客戶定制，適配客戶需求。
2.RulerXR100-S相機內(nèi)置M30芯片，max掃描幀率高達46kHz，可以實現(xiàn)高速檢測，節(jié)省CT。
3D視覺引導動力電池極片打磨
項目需求：
1.極柱3D定位。單個極柱特征寬度：max 25mm
2.一次來料六個電芯整齊排列
3. 公差要求：±0.1mm
解決方案：
RulerX 70+ EasyRanger開發(fā)
方案優(yōu)勢：
1. 整體方案性價比高。
2. 快速節(jié)拍滿足客戶需求
客戶益處：
1.RulerX 70是一體式3D相機，安裝快捷，使用簡易。
2.RulerX 70相機內(nèi)置M30芯片，max 掃描幀率高達46kHz，可以實現(xiàn)高速檢測，節(jié)省CT。
電芯與蓋板連接焊接質(zhì)量檢測
項目需求:
檢測蓋板焊接的質(zhì)量：
1、 外接圓直徑（10±0.5mm）
2、 內(nèi)接圓直徑 （6±0.5mm）
3、 凸起高度 （≥0.4mm）
4、 凹陷深度 （≤0.6mm）
解決方案:
3D camera RulerX 20
方案優(yōu)勢:
1、良好的成像質(zhì)量
2、快速節(jié)拍滿足客戶需求
客戶受益:
降低不良率、節(jié)約成本
新能源動力電池焊板焊接質(zhì)量檢測
項目需求:
新能源方形動力電池電芯激光焊質(zhì)量檢測，精度0.1mm：
1.檢測蓋板邊壓焊接質(zhì)量；
2.檢測極柱焊接質(zhì)量；
解決方案：
一體式3D相機RulerX 20+軟件；
方案優(yōu)勢：
1.速度快，制定相機傾斜掃描的方案，通過實際驗證且節(jié)拍符合客戶要求，獲得客戶認可；
2.快速節(jié)拍滿足客戶需求
客戶受益：
1.減少因焊接質(zhì)量問題而導致后續(xù)工序段的報廢品數(shù)量，降低客戶成本；
2.視覺檢測滿足客戶的快速節(jié)拍需求，不影響客戶的產(chǎn)量；
極柱面3D檢測
項目需求:
測量方型鋁殼電池的:
1. 正負極平面度、段差
2. 絕緣膜位置度
3. 二維碼讀取
4. 防爆塞有無
解決方案:
3D 相機 RulerX 40
方案優(yōu)勢:
1、RulerX40高速的幀率滿足客戶需求2、成像質(zhì)量滿足應用需求
2、
客戶受益:
降低不良率、節(jié)約成本、節(jié)省人力
新能源動力電池表面缺陷檢測
項目需求:
為了保證動力電池的安全性，方形電芯鋁殼各個表面都需要進行嚴格的檢測，包括各種凹坑、劃痕等。
1.電芯表面劃痕深度≥0.1mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。
2.鋁殼表面凹陷深度≥0.1mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。
3.極柱平面度≥0.2mm，殼蓋凹坑≥0.2mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。
4.刀片電池1000mm（L）*90mm（W）*13.5mm（H）
解決方案：
1.選用一體式3D相機Ruler XC 70，X視野75mm~120mm，完整覆蓋刀片電池測量范圍。
2.可檢測X/Y尺寸≥0.4mm的凹坑，深度＞0.1mm的劃痕，測試速度400mm/s，理論zui大速度高達630mm/s。
方案優(yōu)勢：
提供整套解決方案,結(jié)合2D+3D綜合檢測
客戶受益：
1.Ruler XC70 系列zui快掃描頻率20KHz，滿足客戶高速400mm/s要求。
2.Ruler XC70 中間視野97mm，單個產(chǎn)品一次掃描即可，節(jié)省CT。
圓柱電芯平整度和放置檢測
項目需求：
1.電池上表面平整度，精度要求0.05mm.
2.電芯防止正反檢測.
解決方案：Ranger3/RulerXR + EasyRanger圖像處理
方案優(yōu)勢：
1.積極配合客戶測試，提供多種方案供客戶選擇，提供行業(yè)成功案例參考
2.EasyRanger軟件免費使用，節(jié)省軟件成本。
客戶益處：
1.RulerXR 200專為客戶定制，適配客戶需求。
2.RulerXR 200相機內(nèi)置M30芯片，zui大掃描幀率高達46kHz，可以實現(xiàn)高速檢測，節(jié)省CT。
圓柱電芯放置檢測
項目需求：
1.電池高出來/電池傾斜/電池橫躺
2.電池反著放置
3.電池數(shù)量多了/ 穴位沒有電池
解決方案：
（硬件/軟件/數(shù)量） Trector1060+ EasyRanger圖像處理
方案優(yōu)勢：
給客戶提供兩種方案，2D方案和3D方案均進行實際測試，分析兩種方案的優(yōu)缺點，得到客戶認可。
客戶益處：
1.TriSpector 3D相機性價比高，固件升級后zui大幀率可支持5kHz。
2.TriSpector是一體式3D相機，出廠完成標定，客戶操作簡便快捷。
