10月12-13日,第五屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會在深圳順利召開,來自行業協會、科研院所、知名企業的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由中國化學與物理電源行業協會、全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會聯合主辦。中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會、中國儲能網承辦。廣東德爾智慧工廠科技有限公司智慧工廠研究院院長賈財潮先生,在會上就高速及高精度機器視覺系統在鋰電制造過程中的應用做了精彩演講。
演講全文如下:
很高興有這個機會和大家溝通我們在智能制造系統過程的應用,尤其鋰電。鋰電制造過程,現在日益向高端化發展,剛才也講了鋰電池的標準,鋰電制造過程競爭比較激烈,尤其未來整個工業和日常消費電池的發展,所以這個過程日益高端化,所以對電池質量以及性能要求會越來越高,對于電池的制造以及電池的制造過程又是高速,是連續制造過程,比如前端涂布表面、隔離膜表面、分切毛刺缺陷等,嚴重影響鋰電性能,并產生安全隱患。鋰電制造過程的安全性、一致性、穩定性,需要在線檢測技術。鋰電制造過程材料缺陷等等,都需要在線檢測技術及時發現才能及時處理。尤其鋰電生產制造過程朝著高速度、高精度、高質量方向發展,所以要滿足這樣的特性,在線檢測技術也是實現這些的重要技術手段。
在線,尤其機器視覺在線檢測技術,可以減少人為主觀因素影響,是相對客觀的標準和系統。今天機器視覺應用于全球各類制造過程,機器視覺在各個制造過程都有應用。機器視覺獲得這么廣泛應用,從歐美的工業化應用過程和我們30年理解制造過程的發展來看,機器視覺目前證明是可以在線應用的主要技術之一,今天即使在全球無數個工廠成千上萬的機器視覺系統都在產品制造過程中起三個作用:1、工業過程自動化。我們大部分看到工業自動化是基于傳感器位置的自動化,生產線不光是一個車型,要跑小批量化,要跑A車型、B車型怎么做,我們做相應的加工或者相應供器的方式,不能滿足粗放式自動化的要求,需要機器視覺來做。未來機器視覺是工業自動化的重要的一個環節,今天我更多的理解機器工業自動化的量還很少,未來可能會更多應用。2、產品質量檢測,中國的大部分制造過程最先應用機器視覺是制造過程有問題,然后要進行機器視覺檢測,今天更多的制造過程,中國大部分是從這兒理解的。3、過程安全,這個很容易理解,因為我們的工業環境有危險、高溫的,人們不適合待的,我們可以用機器視覺系統來完成相應的監測、測量等任務。
鋰電池制造過程,咱們講到它的特性,鋰電池過程自動化程度要求越來越高,最主要的引用是鋰電池隔離膜表面缺陷檢測。隔離膜表面缺陷檢測是為了提高鋰電池性能,從隔離膜來講,如果隔離膜導致缺陷,對整個電池的關鍵特性下降。二是致命的缺陷會導致電池爆炸。我們機器視覺在線隔離膜檢測的特性,為了達到分辨率和速度。整個系統和大體的性能,用2個8K,80Khz相機,以及應用一線的圖象處理軟件,實現在線隔離膜缺陷的可靠檢測,系統可以實時缺陷報警、貼標,缺陷圖像存儲、數據庫管理、缺陷種類、大小統計以及檢測報告生成,滿足企業迫切需求,簡單算一下可以算出分辨率。最主要是如何在高速度下取得上面所說的,目前隔離膜檢測自身的缺陷,它需要很好的經驗和應用。
要實現這樣一個系統,必須具備完善的數據記錄,還要保證在線操作的基本要求的系統,還有相應的登陸,誰登陸的要有記錄,剩下的是我們運行的界面。那邊顯示缺陷所在的位置,下面是缺陷發現的種類,這些是互動的,這里會顯示缺陷的草圖。因為不同的生產過程中,大家都希望更靈活一些,我檢測的缺陷太小或者太大,都會導致產品質量進行更好的控制。客戶希望自己做一些設置,根據目前所有缺陷的大小,你可以來設置,根據它的要求,我們專門對這些系統,根據客戶生產的實際需求進行相應的指標設計。然后根據時間等來生成相應的報告。這是大體完整的視覺系統,限定連續系統開發的整個構建。這是隔離膜產生的在線獲取的圖像。路圖和針孔是它嚴重的缺陷,從鋰電池性能來講會導致嚴重的問題,比如高溫漏了會導致爆炸,這是兩種嚴重的缺陷問題。
鋰電池涂布表面缺陷,其實和隔離膜是一個系統,只是面臨的缺陷,通常隔離膜的缺陷可以從下面來,但是涂布需要從上面,其實主要對光源控制的一類技術和經驗,如何獲取涂布表面這些不同的缺陷。系統的大致構成,這是涂布在線檢測系統大致檢測缺陷的類別,左邊黑色。露箔,沒有圖像。還有暗痕、亮斑。
毛刺檢測,高速分切下,涂布在分切下,消費電池50米/分這樣的速度,動力電池70米/分,這樣是很有挑戰的任務。為什么這樣很困難?這牽扯機器視覺技術,叫高速、高精度下機器視覺系統普遍的系統實現的困難問題,我們大部分人做的東西,我們要很小的東西放在大眾顯微鏡下看,稍微動一下就模糊了。涂布分切毛刺檢測里面,我先描述一些系統構成,這帶來的過程面臨的,整個過程帶來的挑戰和問題。它需要小視場,目前最高的500萬工業相機,你也可以用更好的相機,目前比較高速度的相機去算要達到12um,速度是不夠的。8mm的分辨率就是那樣的。按照視頻檢測原理,要檢測7-12,至少要3-5個像素才可以,不能把一個點作為一個特征。高速相機需要產生的速度,產生每分50米,需要105幀的相機速度。還需要高數據量。鏡頭,小視場下鏡頭景深很小,一般為0.5mm左右。我們在線高速分切,涂布偏擺,對它來講,景深值這么小,它擺動至少1-2mm,怎么有清晰的圖像?極片條擺動左右2mm、上下2-6mm,這是很困難的。這是我們在線實時獲取的。
目前應用的三維檢測,三維檢測有兩類技術,工業和雙目視覺,還有激光投射,還有相機斜著角度看。今天工業證明它是可以在線的,我們陰極板創造了第一個平面度測量,它檢測變形量然后反饋給系統。這是高速、動態、三維檢測。這是線是彎的。今天用3D技術,應用拓展,可以做任何復雜層面的三維檢測,這是我們做的一個任意復雜曲面。還有三維鏡檢測高度。
謝謝大家!
演講全文如下:
很高興有這個機會和大家溝通我們在智能制造系統過程的應用,尤其鋰電。鋰電制造過程,現在日益向高端化發展,剛才也講了鋰電池的標準,鋰電制造過程競爭比較激烈,尤其未來整個工業和日常消費電池的發展,所以這個過程日益高端化,所以對電池質量以及性能要求會越來越高,對于電池的制造以及電池的制造過程又是高速,是連續制造過程,比如前端涂布表面、隔離膜表面、分切毛刺缺陷等,嚴重影響鋰電性能,并產生安全隱患。鋰電制造過程的安全性、一致性、穩定性,需要在線檢測技術。鋰電制造過程材料缺陷等等,都需要在線檢測技術及時發現才能及時處理。尤其鋰電生產制造過程朝著高速度、高精度、高質量方向發展,所以要滿足這樣的特性,在線檢測技術也是實現這些的重要技術手段。
在線,尤其機器視覺在線檢測技術,可以減少人為主觀因素影響,是相對客觀的標準和系統。今天機器視覺應用于全球各類制造過程,機器視覺在各個制造過程都有應用。機器視覺獲得這么廣泛應用,從歐美的工業化應用過程和我們30年理解制造過程的發展來看,機器視覺目前證明是可以在線應用的主要技術之一,今天即使在全球無數個工廠成千上萬的機器視覺系統都在產品制造過程中起三個作用:1、工業過程自動化。我們大部分看到工業自動化是基于傳感器位置的自動化,生產線不光是一個車型,要跑小批量化,要跑A車型、B車型怎么做,我們做相應的加工或者相應供器的方式,不能滿足粗放式自動化的要求,需要機器視覺來做。未來機器視覺是工業自動化的重要的一個環節,今天我更多的理解機器工業自動化的量還很少,未來可能會更多應用。2、產品質量檢測,中國的大部分制造過程最先應用機器視覺是制造過程有問題,然后要進行機器視覺檢測,今天更多的制造過程,中國大部分是從這兒理解的。3、過程安全,這個很容易理解,因為我們的工業環境有危險、高溫的,人們不適合待的,我們可以用機器視覺系統來完成相應的監測、測量等任務。
鋰電池制造過程,咱們講到它的特性,鋰電池過程自動化程度要求越來越高,最主要的引用是鋰電池隔離膜表面缺陷檢測。隔離膜表面缺陷檢測是為了提高鋰電池性能,從隔離膜來講,如果隔離膜導致缺陷,對整個電池的關鍵特性下降。二是致命的缺陷會導致電池爆炸。我們機器視覺在線隔離膜檢測的特性,為了達到分辨率和速度。整個系統和大體的性能,用2個8K,80Khz相機,以及應用一線的圖象處理軟件,實現在線隔離膜缺陷的可靠檢測,系統可以實時缺陷報警、貼標,缺陷圖像存儲、數據庫管理、缺陷種類、大小統計以及檢測報告生成,滿足企業迫切需求,簡單算一下可以算出分辨率。最主要是如何在高速度下取得上面所說的,目前隔離膜檢測自身的缺陷,它需要很好的經驗和應用。
要實現這樣一個系統,必須具備完善的數據記錄,還要保證在線操作的基本要求的系統,還有相應的登陸,誰登陸的要有記錄,剩下的是我們運行的界面。那邊顯示缺陷所在的位置,下面是缺陷發現的種類,這些是互動的,這里會顯示缺陷的草圖。因為不同的生產過程中,大家都希望更靈活一些,我檢測的缺陷太小或者太大,都會導致產品質量進行更好的控制。客戶希望自己做一些設置,根據目前所有缺陷的大小,你可以來設置,根據它的要求,我們專門對這些系統,根據客戶生產的實際需求進行相應的指標設計。然后根據時間等來生成相應的報告。這是大體完整的視覺系統,限定連續系統開發的整個構建。這是隔離膜產生的在線獲取的圖像。路圖和針孔是它嚴重的缺陷,從鋰電池性能來講會導致嚴重的問題,比如高溫漏了會導致爆炸,這是兩種嚴重的缺陷問題。
鋰電池涂布表面缺陷,其實和隔離膜是一個系統,只是面臨的缺陷,通常隔離膜的缺陷可以從下面來,但是涂布需要從上面,其實主要對光源控制的一類技術和經驗,如何獲取涂布表面這些不同的缺陷。系統的大致構成,這是涂布在線檢測系統大致檢測缺陷的類別,左邊黑色。露箔,沒有圖像。還有暗痕、亮斑。
毛刺檢測,高速分切下,涂布在分切下,消費電池50米/分這樣的速度,動力電池70米/分,這樣是很有挑戰的任務。為什么這樣很困難?這牽扯機器視覺技術,叫高速、高精度下機器視覺系統普遍的系統實現的困難問題,我們大部分人做的東西,我們要很小的東西放在大眾顯微鏡下看,稍微動一下就模糊了。涂布分切毛刺檢測里面,我先描述一些系統構成,這帶來的過程面臨的,整個過程帶來的挑戰和問題。它需要小視場,目前最高的500萬工業相機,你也可以用更好的相機,目前比較高速度的相機去算要達到12um,速度是不夠的。8mm的分辨率就是那樣的。按照視頻檢測原理,要檢測7-12,至少要3-5個像素才可以,不能把一個點作為一個特征。高速相機需要產生的速度,產生每分50米,需要105幀的相機速度。還需要高數據量。鏡頭,小視場下鏡頭景深很小,一般為0.5mm左右。我們在線高速分切,涂布偏擺,對它來講,景深值這么小,它擺動至少1-2mm,怎么有清晰的圖像?極片條擺動左右2mm、上下2-6mm,這是很困難的。這是我們在線實時獲取的。
目前應用的三維檢測,三維檢測有兩類技術,工業和雙目視覺,還有激光投射,還有相機斜著角度看。今天工業證明它是可以在線的,我們陰極板創造了第一個平面度測量,它檢測變形量然后反饋給系統。這是高速、動態、三維檢測。這是線是彎的。今天用3D技術,應用拓展,可以做任何復雜層面的三維檢測,這是我們做的一個任意復雜曲面。還有三維鏡檢測高度。
謝謝大家!