3D解決方案在動力電池檢測中的應(yīng)用解析

隨著中國的環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻，政府和民間開始大力推行更環(huán)保，更清潔的新能源汽車。

電動汽車最重要的組成部件，即動力電池。

動力電池是由一個個的電芯組成，所以從質(zhì)量上要對每一個電芯進(jìn)行把控。

今天，我們?yōu)榇蠹規(guī)?D解決方案應(yīng)用于動力電池檢測。

什么是動力電池？動力電池是鋰電池的一種，它通過鋰離子在正極與負(fù)極之間移動來達(dá)到充放電的目的，具有高能量密度，高電壓，壽命長等特點(diǎn)，按照外形形狀分可以分為圓柱動力電池和方形動力電池。

鋰電池電芯制造工藝流程

來了解下？

為什么需要3D檢測？

▲電芯焊接存在缺陷

焊接出來后的電芯如果焊接質(zhì)量不良，會造成漏液，漏電等嚴(yán)重質(zhì)量問題。而且焊接工藝有電阻焊，激光焊等多種工藝，每家的質(zhì)量并不能統(tǒng)一，所以需要嚴(yán)格的檢測工序。

傳統(tǒng)的檢測方法有2D檢測或者力拉伸實驗兩種。

2D的檢測方法只能檢測到焊道的缺陷和寬度，但是對于焊道的高度就沒有辦法。而高度決定了焊道的容許受力。

力拉伸試驗是一個不可逆的檢測，雖然可以檢測容許受力，但是檢測完了零件也報廢了，只能用于抽檢和線下分析，不能用于在線檢測。

系統(tǒng)框架概覽

現(xiàn)有3D檢測解決方案

本項目的精度要求為5um，而產(chǎn)品的寬度又達(dá)到30mm，所以市面上能同時滿足精度和一次對兩邊焊縫同時成型的傳感器只有Gocator2420。否則可能需要一次設(shè)置2個傳感器檢測一個工件或者掃描2次，都會大大增加客戶的成本和制造時間。Gocator2420同時滿足精度和范圍要求使得集成的成本大大減少。

▲ 實際一次成像圖和產(chǎn)品圖

其次，由于焊道很窄很細(xì)，而且底面也是金屬，如何識別焊道也是一個很難的課題。Gocator的算法首選會根據(jù)特征點(diǎn)/邊沿對整個產(chǎn)品進(jìn)行矯偏，嬌平，然后采用基于高度圖/亮度圖雙重判別的Blob分析，進(jìn)行焊道的提取。

▲ 基于Blob分析算法的焊道提取

提取Blob以后，如何根據(jù)客戶的標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)不同產(chǎn)品/標(biāo)準(zhǔn)的判定，Gocator為客戶提供了豐富的閾值，包括高度，寬度，連續(xù)性閾值來為客戶進(jìn)行特性化的標(biāo)準(zhǔn)定制。

▲ 將閾值設(shè)為0.2mm時檢測出了5個斷點(diǎn)

傳統(tǒng)的2D相機(jī)無法對焊道的高度進(jìn)行檢測，Gocator 3D傳感器檢測獲取3D數(shù)據(jù)并且有強(qiáng)大的高度檢測算法，完美解決了客戶對于焊接余高的控制和質(zhì)量的控制。

▲ Gocator標(biāo)記的過高區(qū)域完美檢測出實際樣品的過高區(qū)域

本算法采用Gocator自帶的GDK開發(fā)包進(jìn)行的算法開發(fā)，無需使用額外設(shè)備，將算法封裝在傳感器內(nèi)部。

▲ 并非我比較神秘，而是涉及現(xiàn)場保密，無法提供現(xiàn)場圖片

總結(jié)

Gocator通過硬件和軟件的完美結(jié)合，幫助客戶實現(xiàn)了電芯激光焊接的在線檢測，大大提高了客戶對于生產(chǎn)工藝的把控和產(chǎn)品質(zhì)量，解決了業(yè)界一直存在的難題。目前只有Gocator可以從硬件到軟件完美地為客戶提供激光焊接焊道的檢測方案，而且能兼容大部分不同尺寸產(chǎn)品，具有非常強(qiáng)大的行業(yè)通用性，已經(jīng)成為了行業(yè)的標(biāo)桿。
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