隨著現代社會的不斷進步,移動設備越來越多,新能源電動車也逐漸普及,得力于鋰電池技術的發展和廣泛應用。鋰電池是一種由鋰離子材料組成的電池,具有重量輕、能量密度高、充放電效率高等優點,廣泛應用于新能源汽車、儲能系統、移動設備、電子產品等領域。
而電芯作為鋰電池包的最小組成單元,其表面質量對整個電池的安全性能和壽命有著至關重要的影響。因此,對于鋰電池生產工廠,電芯表面檢測是一項非常重要的工作。

電芯六面檢測的目的是為了檢測電芯的表面是否存在缺陷、損傷等問題,以確保電池的質量和安全性能。具體來說,電芯表面檢測內容包括以下幾個方面: 檢測電芯的表面是否有裂痕、起泡、劃痕、變形等缺陷。
儲能電芯3D檢測需求
1 氣泡檢測
① 氣泡面積0.1-0.25mm²≥3個時,
深度≥0.1mm,需識別并判斷NG;
② 氣泡面積在>0.25mm²時,
深度≥0.1mm,需識別并判斷NG。
2 皺褶檢測
① 大面以及側面褶皺寬度>0.3mm,
長度>1mm,需識別并判斷NG;
3 異物檢測
① 包膜過程中殼體表面附著異物,直徑0.3~0.5mm,高度≥0.1mm,數量≥5個,需識別并挑出。
② 包膜過程中殼體表面附著異物,直徑≥0.5mm,高度≥0.1mm,數量≥1個,需識別并挑出。
4 頂蓋檢測
① 極柱外觀,黑色頂貼片翹起檢測,防爆閥鋁殼凹凸檢測等
相機選型
1 主要特點以及參數
電芯大面掃描相機選用RulerXR 150相機,小面掃描選用Ruler3010。
擁有ROCC 超高速掃描技術的SICK CMOS sensor,最大頻率46KHz。
超高性能 3D 圖像, 支持雙重曝光功能。
在一臺設置中同時得到 3D 圖像,亮度圖像,散射圖像。
簡單易用的SDK

2 安裝示意圖

電芯各個面成像效果
1 電芯頂蓋3D成像效果

2 電芯大面成像效果

3 電芯側面3D成像效果

5 電芯底面3D成像效果

檢測效果
1 氣泡成像以及檢測效果

2 皺褶成像以及檢測效果

3 異物成像以及檢測效果

5 電芯底面3D成像效果

6 棱角壓傷成像

7 交互界面
EasyRanger實現電芯表面檢測的交互界面

8 常規算法刮痕過程及效果圖
在SICK EasyRanger圖像處理平臺中,簡單操作就可實現3D圖像處理編程。EasyRanger提供眾多的3D圖像計算工具,如定位工具,幾何運算工具,拼接工具,圖像預處理工具等,支持擴展自定義工具。

針對電芯表面檢測應用,在EasyRanger既可選用常規算法檢測,也可采用深度學習工具進行智能檢測。

9 常規算法凸起異物過程及效果圖:

總結
SICK RulerX系列3D相機實現電芯六面檢測,具備明顯優勢:
1. 高速,相機參數掃描頻率最高46KHz。在電芯的六面檢測應用中,兼顧檢測視野和合適曝光, RulerX 70可以達到15KHz的掃描頻率, 掃描分辨率設置0.03mm, 掃描速度可達到450mm/s。
2. 精細入微的點云成像,RulerX 基于強大的感光芯片,結合亞像素高精度算法,實現機器視覺真正的“所見即所得”,前面列出的3D圖效果體現出這一點。
3. 具備多重掃描功能。單臺相機的一套參數設置即可同時獲取到3D圖像,亮度圖像,散射圖像。特別針對金屬表面的檢測,三圖結合分析判斷起到事半功倍效果。
|