機器視覺技術在鋰電池生產(chǎn)裝配中的應用

在鋰電池的生產(chǎn)中，需要給鋰電池裝上塑膠的頂環(huán)和底環(huán)，以免正負極短路，還要裝上金屬頂和金屬底，保護電池的正負極。而在工業(yè)生產(chǎn)中，電池以每分鐘300-600的速度高速進行，安裝的配件在生產(chǎn)線上運送和燒結中很容易脫落，造成出貨時不良品增多。用人工肉眼觀察的方式很容易錯過，同時人眼也容易疲勞，因此用機器視覺的方式就是的選擇。

鋰電池生產(chǎn)裝配段，需要將加工極耳后的極片一片片整齊重疊；整體使用隔離膜按照Z字形分隔正負極片，進行初次封裝；兩端極耳漏于外端。接下來是入殼、激光焊接工序，需要將包裹在隔離膜里面的整疊極片準確放置于鋁殼中，然后采用激光焊接封裝。

鋰電池生產(chǎn)裝配段，疊片工位的正負極片放置在隔離膜中的位置，對于電池的性能有較大影響，這種錯位會減少極片的有效反應面積，甚至會造成電池內(nèi)部短路。這主要是因為隔離膜在分隔正負極片后，膜兩端會長出極片2mm~ 5mm，如果位置不合適，就會對下工序頂、側封環(huán)節(jié)精準定位極片實際邊緣尺寸產(chǎn)生影響，只有定位準確才能有效完成自動封裝作業(yè)。

機器視覺可以有效取得極片實際邊緣，得到理想的極片輪廓的準確圖像信息，再將圖像信息反饋給PLC，控制后面的設備動作。消除因為定位不準而給疊片封裝等環(huán)節(jié)造成安全風險

。

常規(guī)情況下，我們在打光測試選擇光源時，會優(yōu)先選取長波段背光打光方式，利于光線穿透兩端多出來的隔離膜，將兩端多出長度的隔離膜強曝光處理，以實現(xiàn)極片邊緣輪廓明顯的灰度特征；

然而此處隔離膜為乳白色，表面光滑材質；在前工序繞片過程中，有3~4次重復纏繞的過程，包裹膜單邊有4層左右厚度，常規(guī)LED光源亮度無法穿透，光線會被光滑的隔離膜表面所反射，或者無法穿透多層膜；也有采用更長波段的紅外光源，如常規(guī)940nm波段紅外光源，即使緊貼產(chǎn)品底部也無法取得穩(wěn)定的極片輪廓特征。

另外，極片在實際生產(chǎn)過程對效率與設備稼動節(jié)拍要求比較高，長期生產(chǎn)過程會產(chǎn)生脫粉顯現(xiàn)，傳輸裝置表面會產(chǎn)生不少粉塵與深色沉淀物，對背光源使用也會造成客觀影響；及機械手臂抓取等因素影響，所以自動化工藝很難實現(xiàn)底部打光拍攝視覺方案。

光源技術人員使用獨有的光照技術，解決視覺圖像技術在原有電池生產(chǎn)中不能應用的這些問題。采用安裝簡便的正向光照明方式；配合原有生產(chǎn)設備正常運行環(huán)境，有效取得極片在隔離膜層層密封下準確輪廓。

面向智能制造的全球競爭正在推動使用先進的自動化技術，如機器視覺，因為它具有通信網(wǎng)絡和傳感器、設備和機器之間的智能信息交換的特性，機器視覺正迅速成為工業(yè)4.0啟用智能工廠基礎設施建設的關鍵，是智能工廠的一個重要組成部分，機器視覺已成為制造和質量控制的關鍵技術。事實證明，機器視覺技術能夠在制造業(yè)中對產(chǎn)品進行檢測、測量、掃描進行檢查，以提高產(chǎn)品一致性、生產(chǎn)率和總體質量。

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