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大恒图像案例分享:锂电池极片打孔检测
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2024-06-19 14:13:13来源: 中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司

锂电池极片作为锂电池最为核心的部件,其生产工艺流程较为复杂,任何工艺步骤中都可能引入缺陷,从而导致最终生产出的锂电池成品质量出现问题,因此有必要在锂电池极片生产过程中对其进行缺陷检测。

传统的人工检测不仅检测效率低,漏检/误检率高,而且对于一些高精度要求的检测无法进行。所以越来越多的企业将机器视觉设备引入生产线检测。机器视觉设备可有效识别产品的制造缺陷,消除不良产品,同时及时反馈给生产线,进而自动或手动调整生产过程,达到降低不良率的效果。

锂电池极片

方案难点

锂电池极片生产过程中,主要的缺陷检测有极片涂层均匀度、厚度检测,异物检测和极片表面打孔的检测。其中表面打孔由于孔洞较小,分布密集,精度要求高,肉眼都无法分布识别。但是打孔的质量对锂电池的性能影响非常大,因此对极片打孔的孔深,孔径和孔间距的检测就非常重要也是很大的挑战。


方案概述

检测内容:检测电池极片表面的打孔,孔深:30µm,直径:60µm,需要获取表面3D点云、检测孔深、孔直径及孔间距离,精度要求:1µm。

考虑到精度要求比较高,大恒图像分别选用 LMI Gocator 5512 线光谱传感器和 Gocator 2610 线激光传感器进行拍摄,综合选择方案。


型号

Gocator 5512

Gocator 2610

激光线轮廓点数

1792

4192

X方向分辨率 (µm) (轮廓线数据间隔)

6.50

2.53

Z方向线性度 (±%   of MR)

0.07

0.015

Z方向重复性

0.2

0.22

安装净距离CD (mm)

19.1

19.4

测量范围MR (mm)

3

5.0

视野FOV (mm)

11.6

10.2~10.8

尺寸 (mm)

91×354×419

55×116×125

重量 (kg)

19

0.9


下图分别是两个传感器的测试环境,传感器均为水平安装,运动平台都是高精度大理石平台。


Gocator 5512

Gocator 2610

线光谱:Gocator 5512


线激光:Gocator 2610

算法概述

1.  获取点云数据

2.  提取某个孔,对附近基准面区域的高度求平均值,求取孔位置区域的最低点,然后计算两点的高度差获得孔深

3.  重复步骤2,计算3个孔的孔深

4.  静态10次测试,统计重复性


成像效果对比

 Gocator 2610 - 高度图


 Gocator 2610 - 灰度图


Gocator 5512 - 高度图


Gocator 5512 - 灰度图


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