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深度融合多维视觉手艺|OPT(百乐博)破解锂电池多工序检测难题

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宣布时间:2023-08-28 泉源 :


锂电工业进入一轮升级周期 ,细腻化、专业化生产诉求愈加显着 ,以前段的极片制造 ,到中段的裸电芯焊接 ,再到电芯组装覆膜 ,都需要更高效、更精准的视觉检测手艺 。


作为全球锂电视觉检测焦点供应商 ,OPT(百乐博)视觉应用已笼罩锂电池生产全工序 ,并通过深度融合2D、3D及深度学习等多维视觉手艺 ,攻克了要害工序的行业检测难点 ,如极片边沿毛刺检测、极耳焊接外观检测、电芯蓝膜外观检测等焦点工序 ,实现了零漏检、极低误判的重大突破 。




01

极片毛刺检测

不遗漏任一细微瑕疵


在制造极片历程 ,如辊压、分条、模切等工序 ,除了需要对正负极外貌缺陷举行检测和监控外 ,还需对极片边沿横向、纵向两个维度毛刺实时在线检测 ,目今产线主流装备速率达120米/分钟 ,这对机械视觉检测精度和响应速率提出了极大挑战 。

OPT机械视觉在极片分条机的应用示意图


对此 ,OPT推出了一系列契合锂电极片检测的CXP面阵相机 ,并团结高角度和背光的打光方法 ,更能凸显偏向各异的毛刺特征 。该系列的面阵相机兼具高带宽、高区分率特征 ,带宽速率可达20Gbps ,其扫描速率可应对更快的运动系统 ,检测精度达7μm 。

OPT极片毛刺检测示意图


在实验项目历程中 ,OPT累积了大宗极片毛刺样本数据 ,并使用深度学习软件举行训练标注 ,天生AI检测模子 ,可快速精准检测差别尺寸、差别形态的毛刺 。

02

极耳翻折检测

全工序零漏报

耳翻折对电池质量有严重影响甚至引发清静隐患 ,视觉检测作为包管电池清静和性能的主要关卡 ,也是行业的难点之一 。


极耳的卷绕环节为例 ,OPT接纳高速线阵相机和面阵相机 ,对电芯上的每片极耳举行检测 ,扫描速率抵达3米/秒 ,保证卷绕前的极耳无翻折缺陷 。

OPT机械视觉在极耳卷绕机的应用示意图


同时 ,在下料环节 ,还需检测极耳的正面和侧面 ,双向检测更周全 。OPT接纳液态镜头 ,通过多次侧面成像 ,审查极耳的内层是否保存翻折 ,对焦的速率可达毫秒级 。


进入极耳焊接段 ,对视觉检测更为严苛 ,要求必需做到零漏检 ,避免有极耳翻折、断裂、碎屑等缺陷的裸电芯流入包装环节 。

OPT极耳翻折检测示意图


OPT充分使用2D视觉算法和深度学习的组合方法举行全检 ,先通过定位电芯主体和极耳位置 ,再添加ROI框 ,使用深度学习目的检测功效 ,提取差别的缺陷形态特征 、颜色特征等;并在极耳两侧区域使用找边、Blob剖析算法检测极耳有无翻折 ,实现对极耳检测的零漏报 。


同时 ,基于深度学习的锂电检测 ,OPT在小样本学习、迁徙学习等方面实现要害手艺立异 ,不但解决了太过依赖大宗缺陷样本数据 ,还大幅缩短训练周期 ,相近工艺的产品换型检测实现一键迁徙 ,项目安排更高效 。


03

电芯六面检

更周全更高效

包覆蓝膜是锂电池生产历程的一道主要工序 ,能对电芯起到绝缘防护作用 。受蓝膜材质和厚度影响 ,在覆膜历程中容易泛起划痕、气泡等重大多样的缺陷 ,OPT深度融合3D、2D、分频及深度学习手艺 ,设计电芯六面全检的视觉计划 。现在 ,该视觉计划已在多个项目现场稳固运行 ,检测的速率可达30PPM 。


包膜电芯六面全检示意图


为阻止蓝膜、顶盖金属等反光材质影响 ,OPT接纳的3D传感器内置了高动态算法 ,自动调谐激光功率与增益 ,州材质的成像均稳固清晰;并且团结Smart3视觉软件的3D外貌缺陷检测算法 ,使用基准面拟合、曲面校正 ,便可对缺陷举行精准定位和提取特征信息 ,如顶盖绝缘板的损伤、翘起、压痕;极柱外貌的污渍、溢胶;尚有蓝膜上的凹坑、凸点等 ,检测精准 。



针对电芯顶盖电解液侵蚀的检测难题 ,OPT接纳低角度打光方法 ,稳固检测直径大于2mm的电解液结晶;同时 ,使用球积分光源的漫反射特征 ,穿透防爆阀PP膜 ,精准检测PP膜下的异物和电解液 。



在电芯六面检解决计划里 ,OPT还团结了分频手艺 ,使光源快速频闪 ,一次扫描即可获得多个差别的光学成像效果 ,并辅以深度学习算法功效 ,能对瑕疵举行准确判断 ,阻止漏检、误判 。



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