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OPT-Lösung zur Erkennung von Schweißnahtfehlern an Lithiumbatterien

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Veröffentlichkeitsdatum:2022-02-24 Quelle: Seitenaufrufe:
Mit der Popularität von elektrischen Fahrzeugen wird erwartet, dass der Umsatz der Lithiumbatterie-Industrie schnell wachsen wird. Die chinesische Lithiumbatterie-Industrie hat sich von Anfang an schnell entwickelt und ist in eine kritische Phase des industriellen Aufbaus, der Förderung und der Anwendung eingetreten. Währenddessen nimmt der Entwicklungsprozess elektrischer Lithiumbatterien international bereits eine führende Position ein. Die weitere Ausweitung dieses Entwicklungsprozesses wird vorrangig leistungsfähigen Unternehmen zugutekommen, wobei das obere Segment die Aufwertung des mittleren und unteren Segments vorantreiben und so eine gemeinsame Entwicklung hin zu höherer Qualität angestrebt wird. Dies wird das Hauptthema der mittel- und langfristigen Entwicklung der neuen Lithiumbatterie-Industrie sein.

Markthintergrund

Vor dem Hintergrund der zunehmenden Reife des globalen Lithiumbatteriemarktes sind Lithiumbatterien zum neuen Motor geworden, der die rasante Entwicklung der gesamten Lithiumindustriekette vorantreibt. Es wird erwartet, dass die Inlandsnachfrage nach Lithiumbatterien in den nächsten Jahren rapide ansteigen wird und sich der weltweite Markt für Lithiumbatterieausrüstungen allmählich nach China verlagern wird. Es ist abzusehen, dass China zu einem der größten Märkte für Lithiumanwendungen werden wird.

Da der Markt hohe Anforderungen an die Sicherheit von Lithiumbatterien stellt, ist eine umfassende Prüfung der hergestellten Lithiumbatterien erforderlich. Da 2D-Bildverarbeitungslösungen keine räumlichen Koordinateninformationen von Objekten erhalten sowie keine höhenbezogenen Messungen unterstützen, können 3D-Lasersensoren die 3D-Informationen von Objektoberfläche liefern. Damit werden 3D-Konturkarten für die Inspektion erstellt, weshalb 3D-Lasersensoren in der Lithiumbatterie-Industrie weit verbreitet sind.

Lösungsprinzip

Eine Laserlinie wird auf die Oberfläche des zu messenden Objekts projiziert. Über ein Objektiv wird die diffuse Reflexion dieser Laserlinie auf den Kamerasensor projiziert. Nach dem Triangulationsprinzip werden Länge, Breite und Höhe der abgescannten Oberfläche des Objekts in Abhängigkeit von der Position der Projektion berechnet. Die dreidimensionale Konturkarte wird geprüft, um Schweißfehler sowie deren Größe und Tiefe zu erkennen.

Kombination von Hardware und Software

SciSmart ist eine von OPT geschützte Bildverarbeitungssoftware und Bildverarbeitungssteuerung. Die grafische Prozessbearbeitung ermöglicht es den Anwendern, Bildverarbeitungsprojekte durch Parameterkonfiguration ohne Programmierung schnell zu realisieren. Die Entwicklung und Anwendung der SciSmart-Software für 3D-Sensorprüfmodule macht die 3D-Prüfung effizienter und schneller, erhöht die Produktivität und senkt die Wartungskosten. Ist die Kamera einmal installiert und in Betrieb genommen, kann sie nach einer einfachen Schulung des Anwenders vor Ort bedient und grundlegende Wartungsarbeiten durchgeführt werden.

Anwendungsbereiche

3D-Laserscanning ist eine Technologie, die Mitte der 1990er Jahre aufkam. Der 3D-Lasersensor nutzt das Triangulationsprinzip, um eine 3D-Konturabtastung mit hoher Genauigkeit, hoher Geschwindigkeit und berührungslos zu erreichen. Dies wird häufig in der Unterhaltungselektronik, der Automobilherstellung, der Halbleiterindustrie und anderen Bereichen eingesetzt.

Vorteile der Lösung

Der 3D-Sensor scannt das Produkt dreidimensional durch die Bewegung des Produkts ab und wird durch Faktoren wie Farbe und Material der Komponenten und externe Lichtquellen nicht beeinflusst.
Eine geringe Größe, ein geringes Gewicht und einfache Installation kennzeichnen den 3D-Sensor. Eine Kalibrierung ist nicht erforderlich (bereits ab Werk kalibriert).
Eine externe Lichtquelle ist nicht erforderlich. Der Sensor kann gleichzeitig 2D- und 3D-Prüfungen durchführen, so dass das Werkstück während der Prüfung in Echtzeit durch die gescannte Punktwolke inspiziert werden kann.
Die Form des Objekts kann für eine präzise Maß- und Sichtprüfung genau erfasst werden.

Kameramodelle und Parameter


3D-Punktwolkenansicht

Wulst auf einer Schweißnaht
Kraterbildung auf einer Schweißnaht