項目背景

隨著新能源車需求的持續(xù)增長，鋰電池在新能源汽車行業(yè)的應用前景廣闊，方形電池憑借其充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性等方面的優(yōu)勢，成為一種主流的電池封裝應用。

在鋰電池制作工藝中，主要有三個工藝段，分別為：鋰電池極片制片工藝段、電芯制作工藝段和電池模組工藝段，每一個工藝段中都存在大量的質(zhì)檢需求。

采用機器視覺技術(shù)進行質(zhì)量檢測的過程中，最重要的是結(jié)合客戶的實際情況，以客戶為中心，為客戶提供柔性化定制成本最優(yōu)、性價比最高的解決方案，幫助企業(yè)降本增效。

方殼電池在電芯熱壓過后，需要對電芯進行轉(zhuǎn)接片激光焊接，焊接之后要對銅鋁極轉(zhuǎn)接片焊縫外觀質(zhì)量進行檢測。

本文將以轉(zhuǎn)接片激光焊接機焊印缺陷檢測為案例，針對同一道工序中不同的缺陷需求，設計和采取不同的解決方案，華漢偉業(yè)將2D和3D的檢測方式相結(jié)合起來，不僅在成本上達到最優(yōu)，而且能夠更加精準地識別和檢測焊印缺陷，達到較好的檢測效果。

檢測項目

1）轉(zhuǎn)接片焊后毛刺、爆點檢測、焊縫間距、焊縫寬度、縫凸起，凹坑缺陷等；

2）轉(zhuǎn)接片焊偏位、斷焊等；

解決方案

• HyperShape 3D檢測軟件

針對于轉(zhuǎn)接片焊后毛刺、爆點、縫凸起、爆點缺陷、凹坑缺陷等，采用華漢HyperShape 3D檢測軟件，將3D相機安裝在模組上隨動掃描，依次掃描銅鋁極轉(zhuǎn)接片焊縫，檢測到焊縫質(zhì)量不合格產(chǎn)品時輸出報警信號。

毛刺高度檢測

使用高度檢測工具，用最大值把焊印毛刺高度檢測出來。

爆點檢測

使用瑕疵檢測工具檢測爆點，采用基準面強調(diào)將高度圖像上的爆點缺陷凸顯出來。

焊縫間隙

用兩直線距離檢測焊線間距，掃描出的鋁片和銅片灰度圖對比度良好，可用于間距檢測。

焊縫寬度

用兩直線距離檢測焊線寬度。

焊縫長度

用塊狀物工具檢測焊縫長度，通過高度圖像分別提取出焊縫上下兩端的高度突變區(qū)域，并計算上區(qū)域的外包矩形最上邊位置，與下區(qū)域的外包矩形的最下邊位置，兩者之差即為焊縫長度。

• InnoVision 2D檢測軟件

部分產(chǎn)品由于焊縫背景紋路過深，采用3D圖像在進行邊緣檢測時，存在大量噪點，影響抓邊精度。為了降低噪聲和異常邊緣點的影響，本項目采用2D視覺系統(tǒng)檢測尺寸和偏位，3D主要檢測高度方向的缺陷。

在方案測試過程中，2D成像效果受不同顏色、不同規(guī)格的光源影響較小，成像效果穩(wěn)定，因此，斷焊配合2D檢測效果更佳。

焊偏位檢測

采用輪廓或灰度匹配工具進行預定位，直線工具ROI區(qū)域自動跟隨初定位補正，使用兩線間距離工具，擬合焊縫的上下左右邊緣直線，自動測量轉(zhuǎn)接片焊縫長寬和焊縫間距。

斷焊檢測

使用塊狀物或瑕疵檢測工具，根據(jù)圖像特征差異能檢測出斷焊等缺陷。

檢測結(jié)果

相機沿焊接軌跡方向掃描，速度為150 mm/s，能滿足18PPM產(chǎn)能；

3D相機Z向精度0.005 mm，能穩(wěn)定檢出0.2 mm2爆點毛刺等缺陷；

相機X向精度0.0125 mm，能滿足焊縫長寬檢測精度要求0.05 mm。

檢測時間:＜0.5 s，定位/檢測精度:±0.05 mm，漏殺率=0%，誤殺率＜0.5%，精確度高，能夠有效檢測產(chǎn)品質(zhì)量。

柔性化定制解決方案，能夠幫助企業(yè)節(jié)約大量的人力和時間成本，性價比高，可批量出貨。