鋰電池防爆閥焊接機視覺設計案例分享

項目背景

鋰電池的制造工藝較為復雜，工序繁多。第二工序段設備主要覆蓋電芯裝配工序，主要包括卷繞機或疊片機、電芯入殼機、注液機以及封口焊接等設備。而防爆閥焊接是非常重要的一環，對應的是電芯預封裝。

防爆閥焊接機整線工站

防爆閥焊接機，注液孔檢測工位

· 檢測要求：測量注液孔的尺寸(2.05mm+0.02) ，并判斷正反和有無，檢出毛刺。

· 檢測流程：相機和光源固定安裝，相機從上往下拍照，每次拍照檢測一個產品，產品到達位置后PLC觸發視覺拍照，檢測完成后反饋PLC結果。

· 結構安裝

· 說明  　

視野：FOV=11.3×8.5mm；工作距離：WD=110mm±10mm；光源到產品表面距離：LWD環形光源=90±10mm；像素精度：0.0028 mm/pix；像素構成：4024 × 3036pix(1200W)；最大行頻：9.7fps,卷簾曝光；檢測時間：單次拍照+檢測時間+通信≤0.6s；定位精度：±0.006mm；缺陷檢測精度：±0.028mm。

· 檢測效果：定位精度≤±0.006mm，可檢出≥0.028mm的毛刺，滿足項目需求。

防爆閥焊接機，防爆閥片定位工位

檢測要求：1、檢測防爆閥取料吸頭上防爆閥位置坐標，角度等信息給蓋板組裝定位；2、防爆閥片正反檢測。

· 檢測流程：抓取防爆閥片外邊緣，連接兩側橢圓圓心擬合出防爆片中心位置X、Y坐標，以兩圓心直線角度為防爆閥角度R。

· 結構安裝

· 說明　

視野：FOV=40*27mm；工作距離：WD=106mm±30mm ；光源到產品表面距離：平面同軸光源=70±10mm；像素精度：0.0073 mm/pix ；像素構成：5472 × 3648pix(2000W)；最大行頻：5.9ps,卷簾曝光；檢測時間：單次拍照+檢測時間+通信≤0.6s；精度：±0.015mm。

· 檢測效果

1、定位精度≤±0.015mm，滿足項目需求；2、反面檢測效果：反面防爆閥片邊緣區域無噪點，當斑點分析抓取不到黑色像素判斷反面；3、正面檢測效果：正面防爆閥片邊緣區域噪點較多，當斑點分析抓取到黑色像素判斷正面。

防爆閥焊接機，防爆閥定位工位

· 檢測要求：1、檢測防爆閥正反與外觀檢測；2、防爆閥定位。

· 檢測流程：抓取防爆閥臺階外邊緣，連接兩側橢圓圓心擬合出防爆閥中心位置X、Y坐標，以兩圓心直線角度為防爆閥角度R。

· 結構安裝

· 說明　

視野：FOV=43*29mm；工作距離：WD=400mm±30mm；光源到產品表面距離：同軸光源=310±10mm；像素精度：0.008 mm/pix  ；像素構成：5472×3648pix(2000W)；最大行頻：5.9ps,卷簾曝光；檢測時間：單次拍照+檢測時間+通信≤0.6s；精度：±0.016mm。

· 檢測效果

防爆閥焊接機，焊前定位工位

· 檢測要求：1、定位防爆閥邊緣的中心點坐標和角度，并將定位數據傳遞給下一個工位使用，引導激光焊接。

· 檢測流程：抓取防爆閥臺階外邊緣，連接兩側橢圓圓心擬合出防爆閥中心位置X、Y坐標，以兩圓心直線角度為防爆閥角度R。

· 結構安裝

· 說明  　

視野：FOV=40×27mm；工作距離：WD=174mm±10mm ；光源到產品表面距離：LWD環形光=150±10mm；像素精度：0.0073 mm/pix ；像素構成：5472 × 3648pix(2000W)；最大行頻：5.9ps,卷簾曝光；檢測時間：單次拍照+檢測時間+通信≤0.6s；精度：±0.015mm。

· 檢測效果

防爆閥焊接機，焊后檢測工位

· 檢測要求：防爆閥焊接缺陷檢測。

· 檢測流程：相機和光源固定安裝，相機從上往下拍照，每次拍照檢測一個產品，產品到達位置后PLC觸發視覺拍照，檢測完成后反饋PLC結果。

· 結構安裝

· 說明　

工作距離：WD=185mm±30mm ；光源到產品表面距離：LWD同軸光源=110±10mm；LWD圓頂光源=50±10mm；像素精度：0.012mm/pix ；像素構成：5472 × 3648pix(2000W)；最大行頻：5.9fps,卷簾曝光；檢測時間：單次拍照+檢測時間+通信≤0.6s；精度：±0.12mm。

· 檢測效果

可以檢測斷焊、漏焊、焊偏、凹陷、炸點、波浪紋、焊渣≥0.4mm、虛焊（焊縫寬度很窄）、焊洞≥0.4mm，滿足項目需求，可能需要拍照兩次，檢測缺陷需要使用深度學習工具。