鋰電-合肥埃科光電科技股份有限公司

行業(yè)概述

機(jī)器視覺技術(shù)在鋰電生產(chǎn)制程中扮演著重要角色，貫穿鋰電池制造的全鏈條。從上游材料如隔膜、銅箔的質(zhì)量把關(guān)，到前段工序如涂布、輥壓等環(huán)節(jié)的精密檢測，再到后段PACK環(huán)節(jié)的外觀檢查，機(jī)器視覺以其高精度、高效率特性，助力鋰電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化升級。?？乒怆娮鳛閲鴥?nèi)最早耕耘鋰電行業(yè)的國產(chǎn)機(jī)器視覺硬件產(chǎn)品供應(yīng)商，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于鋰電生產(chǎn)制程的各個環(huán)節(jié)，并在極片毛刺檢測、焊道焊渣檢測、鋁殼外觀檢測等行業(yè)檢測難題中給出了優(yōu)秀的解決方案。

典型案例

極片毛刺檢測

應(yīng)用場景

極片毛刺是以箔材（即無涂層的區(qū)域）為基準(zhǔn)線，從箔材向上或向下延伸至極片外的方向的金屬凸起；或者是有涂層的區(qū)域，從涂層向上或向下延伸至極片外的方向的金屬凸起。

隨著電池的隔離膜越來越薄，毛刺的凸起可能會刺破鋰電隔膜，導(dǎo)致正負(fù)極接觸引發(fā)短路，直接影響電池安全。因此，針對鋰電前段極片模切、分切場景中邊緣毛刺的檢測，是鋰電池生產(chǎn)品質(zhì)控制的重要環(huán)節(jié)。

項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）鋰電極片產(chǎn)線速度通常達(dá)到120m/min，有的甚至高達(dá)150m/min；毛刺瑕疵檢測精度則要求達(dá)到10um/pix，最高3um/pix；這樣的檢測環(huán)境對檢測設(shè)備的精度與速度都提出了極高的要求，使在線高速毛刺檢測成為行業(yè)痛點(diǎn)。

（2）鋰電極片在生產(chǎn)過程中，不可避免地存在偏移、抖動問題，檢測設(shè)備必須在樣品位置時時變動的情況下進(jìn)行工作。

（3）毛刺瑕疵是鋰電池安全的重要威脅，為了保證電池的長期安全性，必須盡可能消除該類瑕疵，檢測設(shè)備需要對產(chǎn)品全檢，由此產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)量對圖像分析的計(jì)算壓力也很大。

?？品桨福好虣z測單元

?？泼虣z測單元可實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時跟焦，最高匹配150m/min的極片運(yùn)動速度，精度可達(dá)到2.25μm，并集成了動態(tài)ROI、自動追焦、圖像分析、圖像存取等功能，實(shí)現(xiàn)對毛刺缺陷的在線高速檢測與判定，大大提高瑕疵檢測速度與功能集成度。

應(yīng)用效果

? A類毛刺，突出圖層.png ?

突出涂層

B類毛刺，距離涂層3像素以內(nèi).png

距離涂層3像素以內(nèi)

? C類毛刺，距離涂層3-5像素.png ?

距離涂層3-5像素

裸電芯外觀檢測

應(yīng)用場景

裸電芯在生產(chǎn)過程中，經(jīng)過了卷繞/切疊、包Mylar膜等工藝，可能會出現(xiàn)褶皺、劃傷、極耳翻折等瑕疵問題。為確保電池質(zhì)量符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這一階段的視覺檢測應(yīng)做到零漏檢，防止不良品流入包裝環(huán)節(jié)。

項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）裸電芯外觀缺陷多種多樣，既包括表面劃痕、破損、褶皺等明顯瑕疵，也會有微小的氣泡、凸起等難以察覺的微弱缺陷。瑕疵種類多，對應(yīng)的光源方案多，為避免漏檢，需要安排多個檢測工位采集圖像。

（2）檢測產(chǎn)品表面缺陷時，復(fù)雜的環(huán)境、產(chǎn)品的材質(zhì)等客觀因素會對視覺檢測造成一定干擾，導(dǎo)致灰塵、雜質(zhì)與劃痕難以區(qū)分。

?？品桨福?K彩色線陣相機(jī)

（1）?？?K彩色線陣相機(jī)集成了先進(jìn)的全局快門CMOS傳感器，具備良好的色彩還原度，能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品外觀缺陷的高準(zhǔn)確率檢測，適用于對圖像采集具有高要求的場合。

（2）相機(jī)響應(yīng)速度快，軟件抽圖效率高，在單個工位上配合不同光源輸出多幅獨(dú)立圖像，能夠節(jié)省檢測工位，減少視覺系統(tǒng)成本。

（3）該相機(jī)是?？乒怆娋€掃相機(jī)經(jīng)典之作，市場應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富，性能穩(wěn)定可靠，是強(qiáng)大性能與高性價(jià)比完美結(jié)合的代表產(chǎn)品。

應(yīng)用效果

???

方形鋰電池電芯外觀檢測

應(yīng)用場景

方形鋰電池的外殼一般采用鋁合金材料，它是保護(hù)電芯免受外力和沖擊的關(guān)鍵部件。

針對鋰電中段的電芯制造環(huán)節(jié)，電芯殼體的外觀檢測至關(guān)重要。電芯在保存、運(yùn)輸、焊接、上下料時可能會受到機(jī)械損傷，這些缺陷會對成品電池的性能造成影響，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)安全問題，需進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控。

項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）電芯外殼表面可能存在焊渣、凸點(diǎn)等突出類型瑕疵，此類瑕疵在電池工作過程中可能由于應(yīng)力集中導(dǎo)致藍(lán)膜破損，引發(fā)安全問題。

（2）采用2D相機(jī)進(jìn)行電芯外觀檢測時，無法獲取瑕疵的高度信息，很難準(zhǔn)確判定瑕疵的狀態(tài)，過殺、漏殺的標(biāo)準(zhǔn)難以界定。

（3）采用3D相機(jī)方案檢測速度較慢，與高速產(chǎn)線兼容難度較大；且3D相機(jī)價(jià)格高，會提高機(jī)器視覺系統(tǒng)成本。

埃科方案：光度立體相機(jī)

（1）針對鏡面和類鏡面物體細(xì)微缺陷的特殊檢測需求，?？仆瞥隽斯舛攘Ⅲw相機(jī)（SL9MXGV-8C），可以獲取被檢測物表面形貌信息，準(zhǔn)確判斷瑕疵存在狀態(tài)，近似達(dá)到3D檢測效果。

（2）?？乒舛攘Ⅲw相機(jī)面陣模式下最高幀率134.83fps，光度立體模式下最高幀率11.68fps，滿足電池生產(chǎn)現(xiàn)場高節(jié)拍的檢測要求。

（3）相較于3D相機(jī)，?？乒舛攘Ⅲw相機(jī)性價(jià)比出眾，能夠以更小的成本更高效地完成檢測任務(wù)。

應(yīng)用效果

方形鋰電池?zé)o藍(lán)膜.png ? ? 大凹坑.png

方形鋰電池?zé)o藍(lán)膜? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表面大凹坑

小凹坑.png ? ? 劃痕.png

小凹坑? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?劃痕

藍(lán)膜檢測

應(yīng)用場景

藍(lán)膜是一種絕緣材料，包藍(lán)膜是鋰電中段電芯制造環(huán)節(jié)的重要工序之一，可以避免單個電芯發(fā)生故障而影響其他電芯的情況。藍(lán)膜在貼合過程中可能會出現(xiàn)氣泡、褶皺、劃痕、膜下異物等問題，為確保電池質(zhì)量符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，需要在化成分容前對電芯藍(lán)膜外觀進(jìn)行視覺檢測。

項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）環(huán)境干擾：藍(lán)膜表面覆膜的反光會干擾檢測，導(dǎo)致缺陷特征不明顯。

（2）瑕疵類型多樣：藍(lán)膜瑕疵種類多，對應(yīng)光源方案種類多，常規(guī)2D檢測需要安排多個檢測工位采集不同的光學(xué)圖像。

?？品桨?/span>

埃科4K線掃光度立體成像系統(tǒng)

應(yīng)用效果

藍(lán)膜凹坑劃痕.png