科瑞新能源發(fā)力電芯裝配“全工序”視覺檢測

當動力與儲能市場需求指向TWh量級，為了避免巨大的規(guī)模稀釋流程和質量控制，電池企業(yè)對于產線工藝的檢測精度、檢測速度、圖像傳輸、缺陷分析等要求愈發(fā)嚴苛。

行業(yè)的一致共識是，推進機器視覺與鋰電產線的融合，從硬件到軟件實現(xiàn)智能化迭代，使電池質量管控再上新臺階，是鋰電池生產企業(yè)需要解決的質量和效率問題，使生產缺陷率實現(xiàn)從ppm到ppb的快速升級。

據(jù)了解，目前國內頭部電池企業(yè)的單條產線檢測/采集點基本超過4700個，最高甚至超過6800個。檢測點越多，意味著收集的數(shù)據(jù)越多，改進和優(yōu)化產線的依據(jù)和方法也越多。

一定程度上，電池企業(yè)對于視覺檢測技術的掌控成熟度，決定著電池品質能否實現(xiàn)跨越式提升。

另一角度來看，電池企業(yè)對于視覺檢測的嚴苛要求，也帶給具備機器視覺核心競爭力的智能裝備企業(yè)巨大的發(fā)展機遇。

高工鋰電獲悉，科瑞新能源以客戶需求為導向，緊貼客戶產品及工藝，在機器視覺應用上，以工業(yè)視覺和深度學習算法為核心，將視覺檢測真正融入到電芯裝配量產線上。

在電芯裝配段，機器視覺主要應用于壓力成型、超聲波焊接、軟連接焊接、包Mylar入殼、頂蓋焊接、密封釘焊接等工序。

科瑞新能源依托自主研發(fā)視覺的應用軟件系統(tǒng)，將視覺工具、視覺處理和視覺識別及測量等功能集成于一體，實現(xiàn)多相機、多傳感器并行工作，快速輸出數(shù)據(jù)。

基于在鋰電裝配段領域的積累以及對于工藝的深刻理解，科瑞新能源沉淀的行業(yè)Know How為其結合機器視覺檢測方案提供了足夠的底氣與更大的優(yōu)勢。

目前，科瑞新能源視覺檢測已廣泛應用到電芯裝配制造全工序，在目標客戶現(xiàn)場已實現(xiàn)批量交付及使用。

電芯裝配“全工序”

視覺檢測方案

據(jù)悉，科瑞新能源視覺檢測已自主研發(fā)出熱壓電芯外觀缺陷檢測、超聲波焊接焊印位置和尺寸檢測、轉接片激光焊接焊印缺陷3D檢測、包Mylar熱熔點&膜到頂蓋邊距離測量、頂蓋焊接電池肩高&極柱平行度檢測和質量檢測、密封釘焊機質量檢測、電芯成品外觀檢測和電芯頂蓋外觀檢測等視覺檢測技術及產品。

◆熱壓機——熱壓后電芯外觀缺陷檢測

滿足大面積缺陷檢測，包括劃傷、膜破、壓傷、油污等；以及側面缺陷檢測，包括隔離膜臟污、破損、油漬等；焊印尺寸精度≤±0.5mm；專業(yè)定制化方案，可同時實現(xiàn)穩(wěn)定檢測和可視化，通過1次拍攝，能生成符合用途的多張圖像。2.5D圖像還可以提取高度變化的部分，穩(wěn)定識別，操作簡單，效率高；使用深度學習模塊中像素分割模塊可以看出不良的位置、個數(shù)、面積，漏判率為0%，誤判率≤0.1%。

◆超聲波焊接——焊印位置和尺寸測量

檢測電芯焊印面和焊印位置；焊印位置精度≤±0.3mm；焊印尺寸精度≤±0.5mm；在視覺檢測精度方面，焊印位置精度≤±0.5mm，焊印尺寸精度≤±0.3mm；漏殺率=0，過殺率≤0.1%，檢測時間＜0.5s；使用2D軟件進行初定位，準確率高，計算速度快，可批量出貨。

◆轉接片激光焊接機——焊印缺陷3D檢測

轉接片焊后毛刺、爆點檢測、縫凸起、爆點缺陷、凹坑缺陷；相機沿焊接軌跡方向掃描，速度為150mm/s，Z向精度0.05mm，能穩(wěn)定檢出0.2mm2爆點毛刺等缺陷，3D相機X向精度0.0125mm，能滿足焊縫長度檢測精度要求0.05mm；可穩(wěn)定識別精確度高，節(jié)省大量的人力和物力。

◆包Mylar機——熱熔點&膜到頂蓋邊距離測量

滿足大/小面Mylar檢測，包括熱熔點面積和到頂蓋的距離、Mylar膜邊緣到頂蓋的距離；藍膠檢測，包括側面藍膠有無品質缺陷；提供熱熔點質量檢測。打造專業(yè)定制化方案，視覺檢測精度≤±0.5mm，漏殺率=0，過殺率≤0.1%，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和結果，精確度高。

◆頂蓋焊接機——電池肩高&極柱平行度檢測

可精準檢測頂蓋高、銅極高及鋁極高，其中頂蓋面到電芯底部的高度（±0.15mm）、銅極極柱面到頂蓋面高度差（±0.15mm）、鋁極極柱面到頂蓋面高度差（±0.15mm）；3D相機同時掃描兩個電池進行極柱和頂蓋高度檢測，掃描速度達到200mm/s。在視覺檢測精度上，參考公差±0.15mm，測量設備可穩(wěn)定測量極柱高度、頂蓋高度、以及極柱平面度、極柱平行度，性價比高，可在一定程度上節(jié)省大量的人力和時間成本。

◆頂蓋周邊焊接機——質量檢測

保障焊接質量檢測，覆蓋爆點、焊坑、孔洞、斷焊、漏焊、焊縫質量、翻邊檢測等；專業(yè)化定制解決方案，云端大數(shù)據(jù)管控，可將爆點、焊坑、孔洞、斷焊、漏焊缺陷明顯區(qū)分開來，漏殺率=0，過殺率≤1%，掃描速度200mm/s，檢測時間4.5s，掃描頻率快，可批量出貨，節(jié)省時間和人力成本。

◆密封機焊接機——質量檢測

檢測密封焊接是否有漏蓋、放反、裂口、漏焊、虛焊、爆點、焊坑、孔洞、斷焊等；焊接位置偏移、焊縫寬度。采用自研缺陷檢測算法，將符合缺陷判定要求（大小面積）的標定區(qū)域挑選出來判定，正確識別缺陷；定制化解決方案，確保穩(wěn)定檢測效果，精準度高，可節(jié)省大量人力和時間，漏殺率=0，過殺率≤1%，掃描速度50mm/s，速度快，批量出貨。

視覺檢測技術或成裝備企業(yè)

“突圍”關鍵

機器視覺的核心作用，一方面在于可以顯著提升品質管控，提高生產效率、良率；另一方面通過視覺軟件和算法對缺陷測量數(shù)據(jù)的分析，可進一步為電池企業(yè)在工藝改進和品質優(yōu)化上，提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

分析認為，未來電池企業(yè)的核心競爭力將體現(xiàn)在制造能力上，包括質量控制能力、成本控制能力和智能化水平。而對于機器視覺軟硬件技術的掌控，必然是其中關鍵的一環(huán)。

據(jù)高工產業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022年中國鋰電機器視覺檢測系統(tǒng)市場規(guī)模達21億元，同比增長60%。預計到2026年，中國鋰電機器視覺市場規(guī)模將達80億元，2022-2026年年復合增長率達40%。

需要指出的是，盡管機器視覺在鋰電池中的應用規(guī)模隨著智能化程度的提升在快速增長，但目前滲透率仍偏低，未來還有較大的提升空間。

對于鋰電智能裝備企業(yè)而言，掌控機器視覺核心技術可以進一步提升其產品價值量，成為未來突圍市場的重要加持。

作為領先的鋰電池制造中后段設備供應商，科瑞新能源率先提供完整的電芯裝配“全工序”視覺檢測方案，以及批量落地項目生產，驗證其在工業(yè)機器視覺與深度學習算法領域的深厚積淀與成熟交付能力。

隨著電池企業(yè)對于裝備智能化要求程度越來越高，機器視覺的應用滲透率將持續(xù)攀升，能夠提供“智能裝備+機器視覺”整體解決方案的供應商，無論是在在技術競爭力上還是設備整體性能上都具有更大的市場價值。

審核編輯：劉清