风驰电掣 | SICK 3D相机助力电芯表面缺陷检测

供稿:西克中国

  • 关键词:3D相机,动力电池,新能源汽车
  • 摘要:随着新能源汽车的大力发展,我国新能源汽车的保有量得到了大幅度的提高,随之而来也出现了许多安全问题,电动汽车爆炸事件时有发生,给人们的生命财产安全带来巨大隐患。因此需要从源头把控质量关,电芯作为动力电池的基础单元,必须要做好质量把控。

动力电池电芯

动力电池电芯是指单个含有正、负极的电化学电芯,一般不直接使用。

目前主流的动力电池电芯封装分为圆柱电芯、方形电芯(又叫铝壳电芯)、软包电芯(又称聚合物电芯)三种,它们的结构示意图如下。

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方形电芯是汽车动力电池中常用的封装类型,其外形如下所示。

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为什么要检测电芯

随着新能源汽车的大力发展,我国新能源汽车的保有量得到了大幅度的提高,随之而来也出现了许多安全问题,电动汽车爆炸事件时有发生,给人们的生命财产安全带来巨大隐患。因此需要从源头把控质量关,电芯作为动力电池的基础单元,必须要做好质量把控。

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、划痕等缺陷都会对电池的使用造成严重的隐患。电芯表面缺陷在包蓝膜的前后工艺均需要进行检测。


SICK 3D相机选型

如下图所示,电芯有多种规格尺寸,SICK也提供了多种相机型号以满足不同的检测视野需求。

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为了兼容上图中电芯的尺寸范围,SICK推荐顶面和窄侧面使用RulerX 70 型号的3D相机,宽侧面使用RulerXR 200 型号的3D相机,这两款相机的主要参数如下表所示。

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如需要检测其他尺寸的电芯, SICK 也提供了不同视野的相机型号以供选择。


3D视觉检测步骤

基本步骤如下:

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01、采集图像

运动机台携带相机进行扫描,为了保证图像正常,可选择匀速运动或者编码器触发模式,安装示意图如下图所示。

用户可以根据实际工艺要求选择相机数量和安装布局。

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SICK 3D相机支持多种图像读取方式,包括标准SDK、西克视觉处理平台软件EasyRanger和第三方平台软件,如Halcon、LabView等。

SICK 3D相机可同时输出高度(Range)图像、Reflectance图、Scatter图,有助于实现更多的检测需求。

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02、图像处理

SICK 视觉处理平台EasyRanger提供强大的算法库可以实现多种检测需求,利用图像高度信息对电芯表面凹坑和划痕等外观缺陷进行检测;

同时,SICK 3D相机也具有非常高的分辨率,有助于细微的缺陷获得较好的检测效果,下图是EasyRanger开发界面以及电芯表面凹坑的检测效果。

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EasyRange 开发界面


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样品实物图


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 高度图


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3D渲染图


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检测结果图


*以上检测基于参数:深度 > 0.1 mm  面积 > 0.1  mm2


西克RulerX系列相机同时支持第三方算法平台如Halcon等,给客户更多开发选择。

此外,SICK上海研发团队正在研究深度学习算法检测电芯外观缺陷,以期给用户带来更好的开发体验。


03、外部交互

用户可以根据自己的需求,开发多样化的界面,包括显示结果、数据统计、参数设置,与其他设备进行交互等等

下面是完整过程视频

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(点击图片观看视频)


SICK优势

👍 具有先进的3D相机,可以实现较高的扫描速度,最高可达46kHz。

👍可以提供完整的3D视觉检测方案,配合强大的EasyRanger软件可以快速实现客户要求。

👍 提供定制化的3D相机,合理地设计结构、选择激光,满足不同视野和材质的检测需求。

👍 深耕动力电池行业,具有丰富的现场实施经验,可帮助用户缩短开发和实施时间。


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发布时间:2022年2月24日 9:32  人气:   审核编辑(王静 )
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