应用案例 | 电池密封钉焊接质量检测

项目背景

动力电池生产工艺复杂，从前段的搅拌涂布，到中段的电芯合成卷绕（叠片）、注液阶段，再到后段化成、封装等，都会用到机器视觉的定位、引导、识别、测量等功能。

本期重点介绍密封钉焊接中视觉检测的应用案例，首先来了解一下密封钉焊接的前后工序流程：

密封钉焊接是实现电池内部与外界环境完全隔离的重要工序：电芯制作完成后，会封装进电池壳体，壳体上方会留一个注液孔，用于电解液的注入，在注入电解液之后，塞上胶塞，搬运至密封钉焊接工位进行最后的壳体密封。

但在注液和搬运的过程中，电解液会残留于盖板容纳槽内，长时间静置后形成晶体，密封钉焊接时往往容易出现焊点、炸焊、漏焊、针孔、偏焊的情况，焊接缺陷会造成动力电池性能大打折扣甚至报废。机器视觉的介入对动力电池的品质护航起着关键作用。

华汉伟业自研的机器视觉检测系统，包含2D /2.5D/3D/AI视觉检测，能够为锂电行业客户打造动力电池全工序的整体解决方案，覆盖从极片段、电芯段到模组段，极片外观检测、电芯顶盖焊接检测、电芯外观检测、模组焊接和PACK组装等多个工艺环节。

一、检测难点

由于密封钉焊接缺陷形态丰富，难以界定其形态边缘；检测区移动频繁，缺陷位置具有随机性；部分小缺陷混杂于焊灰或清洗圈中等，对机器视觉检测提出了不小的挑战。

二、检测项目

①密封钉上钉：定位、引导预焊、满焊。

②密封钉焊接质量：漏焊、放反、裂口、漏盖、虚焊、爆点、焊坑、孔洞、断焊等；焊接位置偏移、焊缝宽度。

三、解决方案

1）电池密封钉2D焊接引导

2）密封钉3D-AI焊接质量检测

四、检测结果

1）密封钉上钉采用华汉伟业自研的InnoVision 2D视觉软件，搭配定制的硬件设施，使用轮廓或灰度匹配工具对密封钉孔进行初定位，圆检测工具自动跟随初定位补正，使用圆拟合工具，定位密封钉孔中心坐标，输出此坐标用于焊接引导，准确率高，计算速度快；扫描速度50mm/s，过杀＜0.1%，漏杀=0%，速度快，定位/检测精度：±0.05mm，检测时间＜0.5s，速度快，可以批量出货。

2）密封钉焊接质量检测，采用华汉自研的AIDI Suite深度学习智能检测系统，3D-AI深度融合，自研发明专利“滤波、去噪声”算法去除检测过程中出现的干扰和噪声，同时，自研的缺陷检测算法将存在高度突变的区域进行标记，将符合缺陷判定要求（大小面积）的标记区域挑选出进行判定，准确识别缺陷，扫描速度50mm/s，漏杀率为0% ，过杀率<0.5%，速度快，可以稳定识别缺陷。

项目总结

当前，2D视觉检测在动力电池领域视觉应用非常广泛，但是随着电池企业对检测精度、速度、图像传输、缺陷分析的要求更加细化，3D视觉凭借着物理空间的深度信息，且对外部环境依赖度低，成为2D视觉的补充，占据着非常重要的地位。

华汉伟业柔性化定制解决方案，根据客户实际情况制定高性价比的2D+3D-AI整体解决方案，旨在为客户打造自动化、数字化、智能化生产线，帮助锂电企业精准品控实现项目落地，让客户设备投资的价值最大化。不仅节约大量的成本，大幅度提高生产效率，同时更好地控制生产质量。

而且，公司拥有自研底层算法平台，可根据项目实际需求，从最底层算法实现优化效果，满足项目速度和精度的要求。2D/3D/AI全方位综合集成的机器视觉系统解决方案，实现对工件进行视觉引导、二维码识别、字符识别、条形码识别、产品定位、缺陷检测及分类、多图像流图像协调处理等功能。

软件系统操作简单，普通员工通过一次培训后即可上手操作；部署上线周期短，能尽快完成调试；公司目前拥有100+人以上的交付团队，可以满足苛刻的项目时间要求，为保障产品稳定可靠，提供7*24h售后服务。

公司自成立以来，以专业务实的服务精神，赢得了客户的高度认可，目前在3C电子制造、新能源、半导体、仓储物流等行业均有落地案例。