風馳電掣 | SICK 3D相機助力電芯表面缺陷檢測

　　動力電池電芯

　　動力電池電芯是指單個含有正、負極的電化學電芯，一般不直接使用。

　　目前主流的動力電池電芯封裝分為圓柱電芯、方形電芯(又叫鋁殼電芯)、軟包電芯(又稱聚合物電芯)三種，它們的結構示意圖如下。

　　方形電芯是汽車動力電池中常用的封裝類型，其外形如下所示。

　　為什么要檢測電芯

　　隨著新能源汽車的大力發展，我國新能源汽車的保有量得到了大幅度的提高，隨之而來也出現了許多安全問題，電動汽車爆炸事件時有發生，給人們的生命財產安全帶來巨大隱患。因此需要從源頭把控質量關，電芯作為動力電池的基礎單元，必須要做好質量把控。

　　為了保證動力電池的安全性，方形電芯鋁殼各個表面都需要進行嚴格的檢測，各種凹坑、劃痕等缺陷都會對電池的使用造成嚴重的隱患。電芯表面缺陷在包藍膜的前后工藝均需要進行檢測。

　　SICK 3D相機選型

　　如下圖所示，電芯有多種規格尺寸，SICK也提供了多種相機型號以滿足不同的檢測視野需求。

　　為了兼容上圖中電芯的尺寸范圍，SICK推薦頂面和窄側面使用RulerX 70 型號的3D相機，寬側面使用RulerXR 200 型號的3D相機，這兩款相機的主要參數如下表所示。

　　如需要檢測其他尺寸的電芯， SICK 也提供了不同視野的相機型號以供選擇。

3D視覺檢測步驟

　　01 采集圖像

　　運動機臺攜帶相機進行掃描，為了保證圖像正常，可選擇勻速運動或者編碼器觸發模式，安裝示意圖如下圖所示。

　　用戶可以根據實際工藝要求選擇相機數量和安裝布局。

　　SICK 3D相機支持多種圖像讀取方式，包括標準SDK、西克視覺處理平臺軟件EasyRanger和第三方平臺軟件，如Halcon、LabView等。

　　SICK 3D相機可同時輸出高度(Range)圖像、Reflectance圖、Scatter圖，有助于實現更多的檢測需求。

　　02 圖像處理

　　SICK 視覺處理平臺EasyRanger提供強大的算法庫可以實現多種檢測需求，利用圖像高度信息對電芯表面凹坑和劃痕等外觀缺陷進行檢測;

　　同時，SICK 3D相機也具有非常高的分辨率，有助于細微的缺陷獲得較好的檢測效果，下圖是EasyRanger開發界面以及電芯表面凹坑的檢測效果。

EasyRange 開發界面

樣品實物圖；高度圖

3D渲染圖；檢測結果圖

　　*以上檢測基于參數：深度 > 0.1 mm 面積 > 0.1 mm²

　　西克RulerX系列相機同時支持第三方算法平臺如Halcon等，給客戶更多開發選擇。

　　此外，SICK上海研發團隊正在研究深度學習算法檢測電芯外觀缺陷，以期給用戶帶來更好的開發體驗。

　　03 外部交互

　　用戶可以根據自己的需求，開發多樣化的界面，包括顯示結果、數據統計、參數設置，與其他設備進行交互等等。

　　SICK優勢

　　具有先進的3D相機，可以實現較高的掃描速度，最高可達46kHz。

　　可以提供完整的3D視覺檢測方案，配合強大的EasyRanger軟件可以快速實現客戶要求。

　　提供定制化的3D相機，合理地設計結構、選擇激光，滿足不同視野和材質的檢測需求。

　　深耕動力電池行業，具有豐富的現場實施經驗，可幫助用戶縮短開發和實施時間。