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風(fēng)馳電掣 | SICK 3D相機助力電芯表面缺陷檢測
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動力電池電芯

動力電池電芯是指單個含有正、負極的電化學(xué)電芯,一般不直接使用。

目前主流的動力電池電芯封裝分為圓柱電芯、方形電芯(又叫鋁殼電芯)、軟包電芯(又稱聚合物電芯)三種,它們的結(jié)構(gòu)示意圖如下。

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方形電芯是汽車動力電池中常用的封裝類型,其外形如下所示。

微信圖片_20220224085825

為什么要檢測電芯

隨著新能源汽車的大力發(fā)展,我國新能源汽車的保有量得到了大幅度的提高,隨之而來也出現(xiàn)了許多安全問題,電動汽車爆炸事件時有發(fā)生,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大隱患。因此需要從源頭把控質(zhì)量關(guān),電芯作為動力電池的基礎(chǔ)單元,必須要做好質(zhì)量把控。

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,各種凹坑、劃痕等缺陷都會對電池的使用造成嚴重的隱患。電芯表面缺陷在包藍膜的前后工藝均需要進行檢測。

SICK 3D相機選型

如下圖所示,電芯有多種規(guī)格尺寸,SICK也提供了多種相機型號以滿足不同的檢測視野需求。

微信圖片_20220224085843

為了兼容上圖中電芯的尺寸范圍,SICK推薦頂面和窄側(cè)面使用RulerX 70 型號的3D相機,寬側(cè)面使用RulerXR 200 型號的3D相機,這兩款相機的主要參數(shù)如下表所示。

微信圖片_20220224085851

如需要檢測其他尺寸的電芯, SICK 也提供了不同視野的相機型號以供選擇。

3D視覺檢測步驟

基本步驟如下:

微信圖片_20220224085858

01采集圖像

運動機臺攜帶相機進行掃描,為了保證圖像正常,可選擇勻速運動或者編碼器觸發(fā)模式,安裝示意圖如下圖所示。

用戶可以根據(jù)實際工藝要求選擇相機數(shù)量和安裝布局。

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SICK 3D相機支持多種圖像讀取方式,包括標準SDK、西克視覺處理平臺軟件EasyRanger和第三方平臺軟件,如Halcon、LabView等。

SICK 3D相機可同時輸出高度(Range)圖像、Reflectance圖、Scatter圖,有助于實現(xiàn)更多的檢測需求。

QQ截圖20220224085933

02圖像處理

SICK 視覺處理平臺EasyRanger提供強大的算法庫可以實現(xiàn)多種檢測需求,利用圖像高度信息對電芯表面凹坑和劃痕等外觀缺陷進行檢測;

同時,SICK 3D相機也具有非常高的分辨率,有助于細微的缺陷獲得較好的檢測效果,下圖是EasyRanger開發(fā)界面以及電芯表面凹坑的檢測效果。

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EasyRange 開發(fā)界面

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*以上檢測基于參數(shù):深度 > 0.1 mm  面積 > 0.1  mm2

西克RulerX系列相機同時支持第三方算法平臺如Halcon等,給客戶更多開發(fā)選擇。

此外,SICK上海研發(fā)團隊正在研究深度學(xué)習(xí)算法檢測電芯外觀缺陷,以期給用戶帶來更好的開發(fā)體驗。

03外部交互

用戶可以根據(jù)自己的需求,開發(fā)多樣化的界面,包括顯示結(jié)果、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、參數(shù)設(shè)置,與其他設(shè)備進行交互等等。

SICK優(yōu)勢

具有先進的3D相機,可以實現(xiàn)較高的掃描速度,最高可達46kHz。

可以提供完整的3D視覺檢測方案,配合強大的EasyRanger軟件可以快速實現(xiàn)客戶要求。

提供定制化的3D相機,合理地設(shè)計結(jié)構(gòu)、選擇激光,滿足不同視野和材質(zhì)的檢測需求。

深耕動力電池行業(yè),具有豐富的現(xiàn)場實施經(jīng)驗,可幫助用戶縮短開發(fā)和實施時間。

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