3D机器视觉在汽车锂电池行业的整体解决方案

3D机器视觉在汽车锂电池行业的整体解决方案

新能源汽车作为新时代的宠儿，是战略发展的重点。我国十四五规划明确指出，到2025年，新能源汽车占比从现在的不到5%，发展到20%，预计到2030年，整个地球出售的汽车中新能源汽车占比会高达75%！这也对动力电池的生产品质提出了更高的要求，品质管控和检测需求愈加严格，相应的检测设备需求也急剧增多。

3D机器视觉可以覆盖新能源动力电池从电芯到模组多个工艺和工位的3D检测需求。我们可以根据特定的视野需求和各种复杂工况提供定制化产品，提供更理想的3D检测方案。

          3D机器视觉可用于锂离子电池生产的各个环节，可以有效检测尺寸，识别厚度，检测焊缝质量，识别缺陷，电芯缺陷检测,Busbar焊缝检测,电池模组检测,电芯盖板焊接检测,电芯密封钉焊接检测等，能够为锂电企业减少材料和产线的浪费，帮助企业及时掌握设备生产情况，调整设备，提高产品品质。

3D机器视觉主要可以用于以下几大环节：

3D机器视觉 采用进口高速3d相机，速度快，精度高，成像质量好，可以为生产企业提高检测效率。

3D机器视觉相机参数：

3D机器视觉在汽车锂电池行业的整体解决方案 行业案例：

Pack 电池包平面度及尺寸测量

项目需求:

动力电池Pack的平面度和尺寸检测

解决方案：

3D 相机 RulerXR 200 +VSI 定制化算法

方案优势：

1.RulerXR 200 3良好的成像质量

2.较快的扫描速度满足客户需求

客户受益：降低不良率、节约人力

新能源汽车总装车间电池板表面异物检测

项目需求：

检测要求：在新能源电池片总装工艺前，检测HVB上是否有杂物（例如：螺栓、螺母、垫片、扳手工具、手套、碎渣物料等），避免金属杂物压入电池引起短路火灾等。

解决方案：Ranger3*6+激光器*3+SIM2500系统解决方案

客户益处：

1. 市场上较早的电池板3D全自动表面检测系统

2. 可稳定完成4*4*4mm以上异物稳定检测

3. 系统兼容多类电池板表面类型

4. 可提供整体解决方案

5. Ranger3扫描速度快，给与较快的检出效率

6. 避免新能源电池由于异物挤压引起的火灾、短路等安全问题

7. 为电池板异物检测方式提供可靠的行业规范。

模组电极视觉定位 2D

项目需求：

在模组段进行视觉定位，测量电极位置，用于：

1.引导激光清洗

2.引导Busbar焊接

3. 引导焊接检测

解决方案：

PC based 2D  SVM +VSI algorithm

方案优势：

1.SVM系列相机拥有高性价比

2.快速节拍满足客户需求

客户益处：为客户提供高精度的坐标定位，提升产线效率

动力电池焊后检测/Busbar 焊接检测

项目需求:

Busbar 焊接缺陷检测内容包括：

• 焊圆不完整：局部无焊接轨迹；

• 漏焊：局部无焊接轨迹；

• 焊偏：焊接轨迹超出极柱边缘

解决方案：

Ruler X70/ Ruler XR35 + 缺陷检测提取算法

方案优势：

1.  具备缺陷提取算法能力，经验丰富；

2.  为客户项目量身定做的RulerXR，优势选择；

3. 西克Ruler X扫描频率快，能够满足客户的节拍需求；

客户受益：

1.Ruler X扫描频率快，保证精度前提下，单个产品扫描速度快，节省CT & 成本；

2.一体式3D相机，客户简单易用。

新能源动力电池模组全尺寸测量

项目需求:

1.检测底面平面度，四角平面度，精度要求0.04mm。

2.检测模组长宽高尺寸，安装孔尺寸，安装孔孔距，精度要求0.04-0.05mm。

3.每个电池检测时间<40s。

解决方案：RulerXR 300 + 10MP PC based 2D

方案优势：

1.RulerXR 300为客户定制式3D相机，满足客户大段差检测要求。

2.RulerXR 300相机横向分辨率2560，扫描频率max 46KHz，对比竞争对手，相同视野，精度更高，速度更快，满足400mm/s要求。

客户受益：

1.3D相机性价比高，节省客户成本。

2.3D相机全幅支持7K扫描频率，可以提高检测效率

动力电池模组侧板安装孔检测

项目需求：

1）电池模组侧板安装孔平整度

2）双侧安装孔作为一个整体，进行平面度检测

解决方案：2pcs RulerXR100-S+ 图像处理算法

方案优势：

1.侧板安装孔检测须要从正面拍照，在视野尽量小的基础上，需要满足＞200mm的工作距离。SICK专为客户进行定制RulerXR100-S，满足客户要求。

2. Ruler XR扫描频率快，能够满足客户的节拍需求；

客户益处：

1.RulerXR100-S 专为客户定制，适配客户需求。

2.RulerXR100-S相机内置M30芯片，max扫描帧率高达46kHz，可以实现高速检测，节省CT。

3D视觉引导动力电池极片打磨

项目需求：

1.极柱3D定位。单个极柱特征宽度：max 25mm

2.一次来料六个电芯整齐排列

3. 公差要求：±0.1mm

解决方案：

RulerX 70+ EasyRanger开发

方案优势：

1. 整体方案性价比高。

2. 快速节拍满足客户需求

客户益处：

1.RulerX 70是一体式3D相机，安装快捷，使用简易。

2.RulerX 70相机内置M30芯片，max 扫描帧率高达46kHz，可以实现高速检测，节省CT。

电芯与盖板连接焊接质量检测

项目需求:

检测盖板焊接的质量：

1、 外接圆直径（10±0.5mm）

2、 内接圆直径 （6±0.5mm）

3、 凸起高度 （≥0.4mm）

4、 凹陷深度 （≤0.6mm）

解决方案:

3D camera RulerX 20

方案优势:

1、良好的成像质量

2、快速节拍满足客户需求

客户受益:

降低不良率、节约成本

新能源动力电池焊板焊接质量检测

项目需求:

新能源方形动力电池电芯激光焊质量检测，精度0.1mm：

1.检测盖板边压焊接质量；

2.检测极柱焊接质量；

解决方案：

一体式3D相机RulerX 20+软件；

方案优势：

1.速度快，制定相机倾斜扫描的方案，通过实际验证且节拍符合客户要求，获得客户认可；

2.快速节拍满足客户需求

客户受益：

1.减少因焊接质量问题而导致后续工序段的报废品数量，降低客户成本；

2.视觉检测满足客户的快速节拍需求，不影响客户的产量；

极柱面3D检测

项目需求:

测量方型铝壳电池的:

1. 正负极平面度、段差

2. 绝缘膜位置度

3. 二维码读取

4. 防爆塞有无

解决方案:

3D 相机 RulerX 40

方案优势:

1、RulerX40高速的帧率满足客户需求2、成像质量满足应用需求

2、 

客户受益:

降低不良率、节约成本、节省人力

新能源动力电池表面缺陷检测

项目需求:

为了保证动力电池的安全性，方形电芯铝壳各个表面都需要进行严格的检测，包括各种凹坑、划痕等。

1.电芯表面划痕深度≥0.1mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。

2.铝壳表面凹陷深度≥0.1mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。

3.极柱平面度≥0.2mm，壳盖凹坑≥0.2mm，X/Y尺寸＞0.5mm*0.5mm，NG。

4.刀片电池1000mm（L）*90mm（W）*13.5mm（H）

解决方案：

1.选用一体式3D相机Ruler XC 70，X视野75mm~120mm，完整覆盖刀片电池测量范围。

2.可检测X/Y尺寸≥0.4mm的凹坑，深度＞0.1mm的划痕，测试速度400mm/s，理论zui大速度高达630mm/s。

方案优势：

提供整套解决方案,结合2D+3D综合检测

客户受益：

1.Ruler XC70 系列zui快扫描频率20KHz，满足客户高速400mm/s要求。

2.Ruler XC70 中间视野97mm，单个产品一次扫描即可，节省CT。

圆柱电芯平整度和放置检测

项目需求：

1.电池上表面平整度，精度要求0.05mm.

2.电芯防止正反检测.

解决方案：Ranger3/RulerXR + EasyRanger图像处理

方案优势：

1.积极配合客户测试，提供多种方案供客户选择，提供行业成功案例参考

2.EasyRanger软件免费使用，节省软件成本。

客户益处：

1.RulerXR 200专为客户定制，zui佳适配客户需求。

2.RulerXR 200相机内置M30芯片，zui大扫描帧率高达46kHz，可以实现高速检测，节省CT。

圆柱电芯放置检测

项目需求：

1.电池高出来/电池倾斜/电池横躺

2.电池反着放置

3.电池数量多了/ 穴位没有电池

解决方案：

（硬件/软件/数量） TrISPector1060+ EasyRanger图像处理

方案优势：

给客户提供两种方案，2D方案和3D方案均进行实际测试，分析两种方案的优缺点，得到客户认可。

客户益处：

1.TriSpector 3D相机性价比高，zui新固件升级后zui大帧率可支持5kHz。

2.TriSpector是一体式3D相机，出厂完成标定，客户操作简便快捷。