3D机器视觉在动力电池行业的应用

2022年05月30日

作为新时代的宠儿，是全世界众多国家战略发展的重点，这也对动力电池提出了更高的要求。随之，电动汽车自燃或存在起火隐患的情况增多，据统计，2020年到目前为止已经出现将近10余起起火事故。为了减少甚至避免这类自燃事故的发生，动力电池的品质管控和检测需求愈加严格。
伴随着机器视觉行业的快速发展，市场上的3D相机系列越来越齐全，且功能强大，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。如深圳辰视智能的产品也可以根据特定的视野需求和各种复杂工况对相机进行定制，提供最理想的3D检测方案。

新能源动力电池的3D视觉应用案例

【工艺流程】

1、电芯工艺段
方形电芯顶盖焊缝检测
方形电芯胶塞到位检测
壳体表面缺陷检测

2、模组工艺段
模组全尺寸测量
圆柱电芯平整度和正反检测

3、PACK工艺段
机械手引导定位

典型应用案例
方形电芯顶盖焊缝检测

【应用描述】
方形铝壳电芯是目前应用范围最广的电池形式。方形铝壳锂电池在制造组装过程中，需要大量应用到激光焊接工艺，其中顶盖封口焊缝是方形铝壳电池中尺寸最长、耗时最久的焊缝。
爆点、断焊、凸起、凹焊、针孔、偏移、裂纹、翻边等缺陷类型均可能发生在顶盖焊缝中，高精度的3D视觉检测必不可少。采用辰视智能3D视觉系统，可以对微小缺陷实现二维分辨率，及高度分辨率的三维成像。为了全方位覆盖焊缝检测细节，部分也可以给客户定制系列产品作为补充，进一步改善检测效果。在超高速度下轻松实现高精度检测。

【应用图示】

方形电芯胶塞检测

【应用描述】
在后段工序中，方形电芯会进行两次注液工序。二次注液完成后用胶塞进行密封，防止电池使用过程中因碰撞造成电解液泄露。胶塞安装到位的检测也至关重要。
采用辰视3D视觉系统，可以轻松实现胶塞的三维成像，并对胶塞有无、安装倾斜、安装高度到位等进行严格检测。辰视3D视觉系统具有超高性价比，操作简易，快速实现应用需求。

【应用图示】

方形电芯铝壳表面缺陷检测

【应用描述】
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。各种凹坑、划痕等，都会对电池的使用造成严重的隐患。
采用辰视3D视觉系统，可以轻松对各种尺寸范围的检测。可以对微小缺陷实现二维分辨率，高度分辨率的三维成像。在大面检测时，也可以根据特定视野需求提供定制化，提升检测效率。在超高速度下轻松实现高精度检测。

【应用图示】

电池模组全尺寸量测

【应用描述】
方形电芯组装成为电池模组后，需要对模组的全部尺寸进行测量，确保生产合格。需要测量的内容有表面平面度，四角平面度，模组厚度，安装孔高度；模组长宽高尺寸，安装孔尺寸，安装孔孔距等。
电池模组四角的安装孔位相较于上表面下沉一定高度，激光三角原理扫描时会造成遮挡。辰视3D视觉系统可以结合遮挡情况和精度需求，对相机和激光光源的夹角进行定制，提供最理想的方案。在超高速度下轻松实现高精度检测。

【应用图示】

圆柱电芯电池模组检测

【应用描述】
除方形电芯之外，市场上也会使用圆柱电芯给提供动力，比较有代表性的就是特斯拉的Model3。圆柱电池发展时间最长、技术最成熟，并且在散热方面有很大优势，但是成本相对也较高。
圆柱电芯组成动力电池模组后，需要对电池表面平整度进行检测，确保电芯安装到位；同时也需要检测每个位置的电芯有无和安装正反。
采用辰视3D视觉系统，可以针对不同宽度大小的模组，提供最适配的视野范围，一次性扫描完成快速检测。在超高速度下轻松实现高精度检测。

【应用图示】

自动换电3D引导

【应用描述】
经过复杂的生产工序和严格的质量检测后，动力电池终于应用在了上。这之后仍然有3D视觉的用武之地。在换电时，电池重量大，人工操作费时费力。采用机械手代替人工，3D相机作为眼睛给机械手提供电池的空间坐标，整体流程实现高度自动化。
采用辰视3D视觉系统，可以轻松实现电池的三维成像，并输出(X, Y, Z), (Rx, Ry, Rz)空间坐标给机械手。具有超高性价比，操作简易，快速实现应用需求。

【应用图示】