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CCD視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備在新能源電池制造中扮演著至關(guān)重要的角色,是實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、高一致性和高安全性的核心裝備之一。隨著新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng),對(duì)電池質(zhì)量和生產(chǎn)自動(dòng)化的要求不斷提高,CCD視覺(jué)檢測(cè)的應(yīng)用變得不可或缺。
以下是CCD視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備在新能源電池制造中的主要應(yīng)用環(huán)節(jié):
原材料與極片檢測(cè):
涂布檢測(cè): 檢測(cè)涂布寬度、邊緣整齊度、有無(wú)漏涂、露箔、氣泡、劃痕、異物、涂層厚度均勻性等。確保涂布質(zhì)量是后續(xù)工序的基礎(chǔ)。
輥壓后極片檢測(cè): 檢測(cè)表面平整度、有無(wú)褶皺、壓痕、裂紋、異物、邊緣毛刺等。
分切/模切檢測(cè): 檢測(cè)分切后的極片寬度、毛刺大小、邊緣整齊度、切面質(zhì)量、有無(wú)掉料、崩邊、尺寸精度等。毛刺過(guò)大是后續(xù)短路的重要誘因。
尺寸與位置測(cè)量: 精確測(cè)量極片的長(zhǎng)度、寬度、孔位、對(duì)位Mark點(diǎn)位置等,確保后續(xù)疊片/卷繞精度。
表面缺陷檢測(cè): 識(shí)別極片表面(包括箔材和涂層)的各類(lèi)缺陷,如針孔、黑點(diǎn)、白點(diǎn)、亮斑、暗斑、凹坑、凸起、劃傷、污漬等。
電芯組裝過(guò)程檢測(cè):
疊片/卷繞對(duì)齊度檢測(cè): 在疊片機(jī)或卷繞機(jī)上,實(shí)時(shí)檢測(cè)正負(fù)極片與隔膜之間的對(duì)齊度(Overhang),確保極片不超出隔膜范圍,防止內(nèi)部短路。這是電芯安全性的核心保障之一。
隔膜缺陷檢測(cè): 檢測(cè)隔膜有無(wú)破損、孔洞、褶皺、污漬、劃傷、異物等。隔膜缺陷直接導(dǎo)致短路風(fēng)險(xiǎn)。
極耳位置與形態(tài)檢測(cè): 檢測(cè)極耳的位置、數(shù)量、間距、長(zhǎng)度、平整度、有無(wú)翻折、損傷、異物焊接等。
裸電芯外觀檢測(cè): 在入殼前,對(duì)裸電芯進(jìn)行整體外觀檢查,包括極耳狀態(tài)、隔膜包裹情況、表面有無(wú)損傷或異物等。
注液與封裝檢測(cè):
注液口密封釘焊接檢測(cè): 檢測(cè)密封釘焊接后的外觀質(zhì)量,如焊點(diǎn)位置、大小、顏色均勻性、有無(wú)爆點(diǎn)、虛焊、焊穿、飛濺、污染等,確保密封性。
頂蓋/蓋板焊接檢測(cè): 檢測(cè)頂蓋/蓋板與殼體激光焊接或超聲波焊接的焊道質(zhì)量,包括焊道連續(xù)性、寬度均勻性、表面光滑度、有無(wú)裂紋、氣孔、斷焊、偏移等。密封性檢測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
殼體表面檢測(cè): 檢測(cè)殼體表面有無(wú)劃痕、凹坑、變形、污漬、腐蝕等外觀缺陷。
電解液滲漏檢測(cè): 通過(guò)特定光源(如UV光)或圖像處理算法,檢測(cè)注液后或老化過(guò)程中殼體表面、焊縫處、注液口是否有電解液滲出痕跡。
化成與分容后檢測(cè):
外觀終檢: 在電池完成化成、分容等工序后,進(jìn)行全面的最終外觀檢查。包括殼體所有表面、焊縫、二維碼/條碼區(qū)域、極柱、安全閥等,檢查劃傷、凹坑、變形、污染、腐蝕、焊接不良、標(biāo)簽錯(cuò)貼/漏貼/歪斜/模糊等。
二維碼/條碼讀取與驗(yàn)證: 高速、準(zhǔn)確地讀取電池殼體上的二維碼或條碼,進(jìn)行信息綁定、追溯和防錯(cuò)(如驗(yàn)證是否與系統(tǒng)匹配、有無(wú)重復(fù))。
模組與Pack組裝檢測(cè):
電芯上料位置與極性確認(rèn): 確保電芯在模組中的位置和方向(極性)正確。
Busbar/連接片焊接檢測(cè): 檢測(cè)Busbar激光焊接或超聲焊接的焊點(diǎn)數(shù)量、位置、外觀質(zhì)量(熔深、飛濺、氣孔、虛焊等)。
模組裝配完整性檢測(cè): 檢測(cè)螺絲擰緊狀態(tài)、匯流排安裝到位、絕緣片/墊片放置、線束連接、采樣點(diǎn)位置等。
Pack總成外觀檢測(cè): 檢查整個(gè)電池包外殼、高壓連接器、冷卻接口、標(biāo)簽等的外觀質(zhì)量。
涂膠檢測(cè): 檢測(cè)密封膠/導(dǎo)熱膠的涂敷軌跡連續(xù)性、寬度、位置、有無(wú)斷膠、溢膠等。
CCD視覺(jué)檢測(cè)在新能源電池制造中的核心優(yōu)勢(shì):
高精度與高分辨率: CCD傳感器配合高分辨率鏡頭,能夠檢測(cè)人眼難以發(fā)現(xiàn)的微米級(jí)缺陷(如微小毛刺、針孔、微劃痕)。
高速在線檢測(cè): 滿足電池生產(chǎn)線高速節(jié)拍(如每分鐘數(shù)十甚至上百個(gè)電芯)的要求,實(shí)現(xiàn)100%在線全檢,替代人工抽檢。
非接觸、無(wú)損檢測(cè): 不會(huì)對(duì)電池造成任何物理?yè)p傷。
高一致性與客觀性: 避免人工檢測(cè)的主觀性、疲勞和個(gè)體差異,確保檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
數(shù)據(jù)可追溯性: 檢測(cè)結(jié)果與圖像可實(shí)時(shí)存儲(chǔ),綁定電池身份信息(二維碼),實(shí)現(xiàn)全過(guò)程質(zhì)量追溯,便于質(zhì)量分析和工藝改進(jìn)。
提升安全性: 有效識(shí)別可能導(dǎo)致電池短路、熱失控的關(guān)鍵缺陷(如毛刺、對(duì)齊不良、隔膜破損、焊接不良、密封失效),是保障電池本質(zhì)安全的關(guān)鍵防線。
降低成本: 早期發(fā)現(xiàn)缺陷,避免不良品流入后續(xù)工序造成更大浪費(fèi)(時(shí)間、材料、能源)。減少人工成本,提高整體生產(chǎn)效率和良率。
提升自動(dòng)化水平: 是實(shí)現(xiàn)電池制造全流程自動(dòng)化和智能化(工業(yè)4.0)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì):
復(fù)雜缺陷識(shí)別: 電池材料(如深色涂層)和缺陷(如輕微褶皺、暗色異物)的對(duì)比度低,對(duì)成像系統(tǒng)和算法提出更高要求。
高反光表面處理: 金屬殼體、焊道等強(qiáng)反光表面的檢測(cè)需要特殊的光源設(shè)計(jì)和圖像處理技術(shù)。
高速與精度平衡: 在保證高速檢測(cè)的同時(shí),對(duì)精度要求越來(lái)越高。
3D檢測(cè)需求增長(zhǎng): 對(duì)于厚度測(cè)量(如涂布)、平面度(如焊接)、膠路高度等,2D視覺(jué)有局限,3D視覺(jué)(如激光三角測(cè)量、結(jié)構(gòu)光)應(yīng)用增多。
AI深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用: 利用AI算法(特別是深度學(xué)習(xí))處理復(fù)雜、多變、難以用傳統(tǒng)規(guī)則定義的缺陷,提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和魯棒性。
多傳感器融合: 結(jié)合2D視覺(jué)、3D視覺(jué)、紅外熱成像、X光等,實(shí)現(xiàn)更全面的質(zhì)量監(jiān)控。
集成化與智能化: 視覺(jué)系統(tǒng)與生產(chǎn)線控制系統(tǒng)深度集成,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和智能決策。
總結(jié):
CCD視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備已成為新能源電池制造過(guò)程中保證產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、降低成本和確保安全性的核心裝備。它貫穿于從原材料到Pack成品的整個(gè)制造鏈,尤其在極片制造、電芯組裝、焊接密封、外觀終檢等關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可替代的作用。隨著電池技術(shù)的發(fā)展和制造要求的不斷提高,CCD視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)本身也在向更高精度、更快速度、更智能(AI驅(qū)動(dòng))、更多維(3D融合)的方向持續(xù)演進(jìn)。
晶圓光刻對(duì)準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)
康耐德智能已掌握套刻誤差量測(cè)的光學(xué)成像對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)高分辨率 CCD 相機(jī)捕捉晶圓上的套刻標(biāo)記圖像,利用光學(xué)圖像測(cè)量技術(shù)進(jìn)行高精度定位。
視覺(jué)系統(tǒng)在晶圓制造中是不可或缺的核心技術(shù),貫穿整個(gè)工藝流程,對(duì)保證良率、提高效率和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化至關(guān)重要。
在半導(dǎo)體制造流程中,硅錠需要被精確切割成薄片(即晶圓),以便后續(xù)加工。切割的精度直接影響到晶圓的質(zhì)量和后續(xù)生產(chǎn)的良品率。視覺(jué)定位系統(tǒng)在這一過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
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