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应用分享 | 西克锂电行业电芯六面检测

ainet.cn   2023年05月18日

随着现代社会的不断进步,移动设备越来越多,新能源电动车也逐渐普及,得力于锂电池技术的发展和广泛应用。锂电池是一种由锂离子材料组成的电池,具有重量轻、能量密度高、充放电效率高等优点,广泛应用于新能源汽车、储能系统、移动设备、电子产品等领域。

而电芯作为锂电池包的最小组成单元,其表面质量对整个电池的安全性能和寿命有着至关重要的影响。因此,对于锂电池生产工厂,电芯表面检测是一项非常重要的工作。

电芯六面检测的目的是为了检测电芯的表面是否存在缺陷、损伤等问题,以确保电池的质量和安全性能。具体来说,电芯表面检测内容包括以下几个方面: 检测电芯的表面是否有裂痕、起泡、划痕、变形等缺陷。

储能电芯3D检测需求

1、气泡检测① 气泡面积0.1-0.25mm²≥3个时,

深度≥0.1mm,需识别并判断NG;

② 气泡面积在>0.25mm²时,

深度≥0.1mm,需识别并判断NG。

2皱褶检测

① 大面以及侧面褶皱宽度>0.3mm,

长度>1mm,需识别并判断NG;

3异物检测

① 包膜过程中壳体表面附着异物,直径0.3~0.5mm,高度≥0.1mm,数量≥5个,需识别并挑出。

② 包膜过程中壳体表面附着异物,直径≥0.5mm,高度≥0.1mm,数量≥1个,需识别并挑出。

4顶盖检测

① 极柱外观,黑色顶贴片翘起检测,防爆阀铝壳凹凸检测等

相机选型

1主要特点以及参数

电芯大面扫描相机选用RulerXR 150相机,小面扫描选用Ruler3010。

● 拥有ROCC 超高速扫描技术的SICK CMOS sensor,最大频率46KHz。

● 超高性能 3D 图像, 支持双重曝光功能。

● 在一台设置中同时得到 3D 图像,亮度图像,散射图像。

● 简单易用的SDK

2安装示意图

电芯各个面成像效果

1电芯顶盖3D成像效果

2、电芯大面成像效果

3、电芯侧面3D成像效果

4电芯底面3D成像效果

检测效果

1、气泡成像以及检测效果

2、皱褶成像以及检测效果

3、异物成像以及检测效果

4、电芯底面3D成像效果

5、棱角压伤成像

6、交互界面

EasyRanger实现电芯表面检测的交互界面

7、常规算法刮痕过程及效果图

在SICK EasyRanger图像处理平台中,简单操作就可实现3D图像处理编程。EasyRanger提供众多的3D图像计算工具,如定位工具,几何运算工具,拼接工具,图像预处理工具等,支持扩展自定义工具。

针对电芯表面检测应用,在EasyRanger既可选用常规算法检测,也可采用深度学习工具进行智能检测。

8常规算法凸起异物过程及效果图:

总结

SICK RulerX系列3D相机实现电芯六面检测,具备明显优势:

1. 高速,相机参数扫描频率最高46KHz。在电芯的六面检测应用中,兼顾检测视野和合适曝光, RulerX 70可以达到15KHz的扫描频率, 扫描分辨率设置0.03mm, 扫描速度可达到450mm/s。

2. 精细入微的点云成像,RulerX 基于强大的感光芯片,结合亚像素高精度算法,实现机器视觉真正的“所见即所得”,前面列出的3D图效果体现出这一点。

3. 具备多重扫描功能。单台相机的一套参数设置即可同时获取到3D图像,亮度图像,散射图像。特别针对金属表面的检测,三图结合分析判断起到事半功倍效果。

(转载)

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