随着新能源的大力发展和动力电池行业规模的持续扩大,锂电池的生产标准及质量、安全管控也日趋严格和成熟。从前端的极片制造到后端的模组组装,每一个工位都会用到视觉检测技术,这对机器视觉在检测精度、检测速度、图像传输、缺陷分析等方面提出了更高要求和挑战。
蓝膜,又名隔离膜、防粘膜、保护膜等,是一种绝缘材料,在动力电池生产工艺流程中,它可将电芯与电芯之间分隔开,阻隔单个电芯因各种故障对其他电芯造成的影响,防止“一损俱损”。此外,还它可以起到防水、防尘作用,更好保护电池。但在生产过程中,蓝膜容易出现气泡、褶皱、划痕、异物等缺陷,会影响产品外观,有的甚至会对产品功能造成损害。
为防止缺陷产品流出,大族激光旗下全资子公司深圳市大族视觉技术有限公司(简称:大族视觉)对2.5D、3D及AI深度学习检测技术进行综合运用,实现图像级特征融合,满足细微、低对比度缺陷的精准高效检测,保证产品质量。
项目需求
检测电芯底部蓝膜表面缺陷:
直径>2㎜的气泡,长度>2㎜的褶皱、划痕,高度>0.5㎜的异物等。
项目难点
蓝膜是一种高反光材料,本身光学特性致使许多缺陷特征不明显,传统算法过杀率、漏检率极高。
蓝膜的厚度较小,0.015mm-0.20mm,缺陷种类极多且部分缺陷种类样本难以收集。
产线节拍较快,去掉机械结构动作时间,留给软件检测时间较短,对软件算法效率要求较高。
解决方案
3D检测方案
大族视觉HV智能视觉软件系统,搭配自研HVC系列3D高精度结构光相机,通过灰度、形状、个数、大小等指标筛选出要检测的缺陷,生成最适合检测的图像,抽取其共性特征,有效提高检测稳定度,操作简单,效率高。
检测结果
检测时间2.5s,漏检率0.05%,过杀率1%,检测精度0.08mm。
可对长度、宽度均 ≥ 1mm、深度 ≥ 0.5mm的气泡、凸起、刮伤、划痕、凹陷等缺陷重建出稠密清晰的3D点云图。
结构光3D相机拍照效果图
深度图处理后效果图
深度图处理后效果图
2.5D检测方案
大族视觉HV智能视觉软件系统,搭配新开发高速切换条纹图案照射的专用照明,在LumiTrax正反射模式下,1次拍摄即可生成符合用途的多张图像。
通过合成,使用高速线型扫描相机拍摄条纹图案所得到的图像,可生成多张缺陷抽取图像,实现颠覆传统常识的跨时代图像生成技术。
检测结果
针对微小气泡、麻点等缺陷检测,使用2.5D+AI检测技术,同时采用分时频闪检测方案,只需从拍摄的多张合成图像中选取适用于目标缺陷的图像,以简便的操作实现替代目视的高性能外观检测,实现漏检率为零,误判率<1%。
漫反射图像
光泽比图像
形状图像
TWh时代,动力电池产能大规模扩充,电池企业对电池产品安全、性能、品控的要求也越来越高。机器视觉作为智能制造的重要组成部分,最大程度保证和提高锂电池的生产效率和品质安全,使锂电池生产制造商加快适应急速扩张的市场。
大族视觉深耕自动化及专用设备行业机器视觉应用,在机器视觉底层算法、2D & 3D视觉算法、AI视觉算法等方面有深厚技术积淀,凭借超快扫描速率、超高精度、覆盖更大视野及高性价比等优势,覆盖从电芯到模组,电芯顶盖焊接检测、电芯外观检测、模组焊接和PACK组装等多个工艺环节,为锂电行业客户打造动力电池视觉整体解决方案,助力锂电企业精准品控、实现项目落地,赋能锂电柔性智造!
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