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OPT-Lösung zum Durchbruch bei visuellen Anwendungen der Lithiumbatterieindustrie
Veröffentlichkeitsdatum：2022-05-25
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Die Einführung der industriellen Bildverarbeitung (IBV) hat im Umfeld des intelligenten Produktionsprozesses die Fehlererkennungsrate erheblich gesteigert, was die Produktionskapazität und die Effizienz der Lithiumindustrie verbessert hat.
OPT Machine Vision setzt angesichts der sich steigenden Marktanforderungen auf kontinuierliche technologische Innovationen und Produktoptimierungen bei Software und Hardware. Damit wird sichergestellt, dass der rasanten Entwicklung der Lithiumindustrie schrittgehalten werden kann.
Software
Im Bereich der Software wurden Innovationen der Algorithmen durchgeführt. Die von OPT entwickelte Vision-Software ist auf Hochgeschwindigkeits-inspektionen von Lithiumbatterien ausgelegt. Sie verfügt über umfangreiche und vollständige Funktionsmodule, die die hohen Verarbeitungs¬geschwindigkeit der Algorithmen sicherstellen.
Die Deep-Learning-Software von OPT hat viele Vorteile für die Fehlererkennung, wie
•flexible Datenkommentierung,
•automatische Modellerstellung,
•das Lernen von Modellen,
•hohem Vertrauen in die Bewertung der Modellergebnisse
•und weiteren Funktionen.
Sie löst effektiv die Probleme herkömmlicher Algorithmen in komplexen Szenarien, wie der geringen Robustheit, der geringen Erkennungsgenauigkeit und der geringen Anpassungsfähigkeit.
Um der Nachfrage des Marktes nachzukommen, hat OPT seine eigene, selbst entwickelte Bildverarbeitungssoftware auf den Markt gebracht. Diese ist nicht nur genauer und schneller, sondern auch übersichtlicher und einfacher bei der Entwicklung von Applikationen anzuwenden.
Die Software wird mittels einer grafischen Programmierung (GUI) anstelle von umständlicher Quellcode-Programmierung bedient. Damit kann der Benutzer schnell Bildverarbeitungsprojekte durch Parameterkonfiguration realisieren, was die Projektentwicklungsdauer erheblich verkürzt.
Insgesamt wird das Design und der Prozess einer optischen Inspektion wesentlich vereinfacht. Dies zeigt sich in der Wiederverwendbarkeit einer Applikation und auch bei den Auslösemechanismen von nachfolgenden Prozessen und Ereignissen. Den Qualitätskontroll- und Inspektionsanforderungen der Lithiumindustrie wird so optimal nachgekommen.
Hardware
Im Bereich der Hardware werden kontinuierlich Produktoptimierungen durch ständige Iterationen durchgeführt. Dadurch werden alle Anforderungen von Anwendungen in der Lithiumindustrie permanent befriedigt: von Kameras, Objektiven und Lichtquellen bis hin zu 3D-Laserkontur-Scannern und industriellen Codelesern.
Zeilenkameras
■ Produkteigenschaften
-Auflösung von 2k bis 16k.
-Hohe Geschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit und geringes Rauschen.
-Die Kameras enthalten einen Hochgeschwindigkeits-Bildzeilensensor, ein großformatiges programmierbares Logikgatter-Array. Die Bilddaten werden extern über einen industriellen Hochgeschwindigkeits-Camera-Link-Bus ausgegeben.
Zeilenkameraobjektive
■ Produkteigenschaften
-Hohe Genauigkeit und geringe Verzeichnung.
-Objektive für 4k-, 8k- und 16k-Zeilenkameraanwendungen.
-Besonders geeignet für hochauflösende LiPo-Prüfungen.
Industrielle Zeilenkamerabeleuchtungen
■ Produkteigenschaften
-Hohe Helligkeit und hohe Gleichmäßigkeit. Zeilenlichtquelle mit einer Helligkeit von bis zu 5 Mio. Lux. Geeignet für die Inspektion von z. B. Lithium-Frontplatten.
-Kompatibel für reflektierenden und nicht-reflektierenden Materialien.
-Kleiner Lichtdivergenzwinkel, einsetzbar unter verschiedenen Arbeitsabständen.
3D Laser Profile Scanners
■ Produkteigenschaften
-Bis zu 3.200 Pixelpunkten in horizontaler Richtung (X-Achse).
-Abtastgeschwindigkeiten von bis zu 67.000 Konturen/Sekunde.
-Flexible Konfiguration und Integration von 3D- und 2D-Algorithmen.
-Spezieller 3D-Algorithmus zur Erkennung von Defekten in der Schweißnaht nach dem Laserschweißen, automatische Unterscheidung von defekten Schweißnähten bei kurzen und stabilen Inbetriebnahmezyklen.
Industrielle Code-Lesegeräte
■ Produkteigenschaften
-Integrierte, steuerbare Lichtquelle, kann das Lesen eines Codes durch die Split-Steuerung der Lichtquelle realisieren.
-Eingebauter Deep-Learning-Algorithmus zum Lesen von Codes, effizientes Lesen von verschiedenen Barcodes und 2D-Codes.
-Umfangreiche Kommunikationsschnittstellen, unterstützt TCP/IP, ProfiNet, EtherNet IP, FTP und andere gängige Kommunikationsprotokolle.
Bei allen Bildverarbeitungsanwendungen in der Lithiumindustrie kann OPT auf viele Jahre der Technologieentwicklung und -ausübung zurückblicken und ist nun in der Lage, alle Bildverarbeitungsanwendungen in allen Lithiumprozessen vollständig abzudecken.
Typische Anwendungen
Laserschneidmaschine
Das Laserschneidverfahren schneidet die Polschuhe mit einem Laser aus und die Bildverarbeitung erkennt dabei typische Defekte (Metallleckagen, Brüche, Restmaterial, Markierungslöcher, Spleißbänder, Blasen, Verkohlung, weiße Flecken usw.) und vermisst Abmessungen (Pollänge, Polbreite, Polschuhhöhe, Schlitzbreite usw.) online und in Echtzeit während des Produktionsprozesses. Die Software nimmt dabei Korrekturen in einer geschlossenen Schleife vor, und zwar auf der Grundlage von Schlitzgrößen, Laschenhöhen usw. Zusätzlich kennzeichnet sie fehlerhafte Polstücke.
■ Anforderungen an die Inspektion
-Erkennung von Oberflächenfehlern auf der Vorder- und Rückseite des Polschuhs.
-Die Breite des Polschuhs vor dem Schlitzen.
-Die Breite der AT9-Kathode.
-Größe und Erscheinungsbild der Polschuhe.
-Breite des Polschuhs nach dem Schlitzen, EA.
■ Lösungen für die Inspektion
-Hochgeschwindigkeits-Zeilenkamera + Flächenkamera,
-Ausgabe von Korrekturdaten,
-Echtzeit-Verarbeitung aller Arten von Fehlern und zu markierenden Abmessungen,
-Hochladen von Daten.
Due to the unpredictable nature of post-solder patterns, it is difficult to present all defect characteristics when using conventional cameras for inspection. In practice, 3D inspection technology with AI and defect algorithms can effectively differentiate between defect types.
Lösungen für die Inspektion
Die Schweißnaht selbst ist im Allgemeinen ungleichmäßig und variiert leicht in der Höhe. Defekte haben aber oft abrupte Höhenveränderungen. Zur Messung und Erkennung der Höhenfehler in den Schweißnähten werden 3D-Laserprofilscanner und spezielle 3D-Algorithmen nach dem Laserschweißen eingesetzt. Anhand dieser Informationen werden die Bereiche mit unzulässigen Höhenvariationen zu markiert.
Bildverarbeitungskomponenten von OPT Machine Vision
OPT Machine Vision setzt angesichts der sich steigenden Marktanforderungen auf kontinuierliche technologische Innovationen und Produktoptimierungen bei Software und Hardware. Damit wird sichergestellt, dass der rasanten Entwicklung der Lithiumindustrie schrittgehalten werden kann.
Software
Im Bereich der Software wurden Innovationen der Algorithmen durchgeführt. Die von OPT entwickelte Vision-Software ist auf Hochgeschwindigkeits-inspektionen von Lithiumbatterien ausgelegt. Sie verfügt über umfangreiche und vollständige Funktionsmodule, die die hohen Verarbeitungs¬geschwindigkeit der Algorithmen sicherstellen.
Die Deep-Learning-Software von OPT hat viele Vorteile für die Fehlererkennung, wie
•flexible Datenkommentierung,
•automatische Modellerstellung,
•das Lernen von Modellen,
•hohem Vertrauen in die Bewertung der Modellergebnisse
•und weiteren Funktionen.
Sie löst effektiv die Probleme herkömmlicher Algorithmen in komplexen Szenarien, wie der geringen Robustheit, der geringen Erkennungsgenauigkeit und der geringen Anpassungsfähigkeit.
Schema der Deep Learning-Fehlererkennung für Lithiumbatterien
Um der Nachfrage des Marktes nachzukommen, hat OPT seine eigene, selbst entwickelte Bildverarbeitungssoftware auf den Markt gebracht. Diese ist nicht nur genauer und schneller, sondern auch übersichtlicher und einfacher bei der Entwicklung von Applikationen anzuwenden.
Die Software wird mittels einer grafischen Programmierung (GUI) anstelle von umständlicher Quellcode-Programmierung bedient. Damit kann der Benutzer schnell Bildverarbeitungsprojekte durch Parameterkonfiguration realisieren, was die Projektentwicklungsdauer erheblich verkürzt.
Insgesamt wird das Design und der Prozess einer optischen Inspektion wesentlich vereinfacht. Dies zeigt sich in der Wiederverwendbarkeit einer Applikation und auch bei den Auslösemechanismen von nachfolgenden Prozessen und Ereignissen. Den Qualitätskontroll- und Inspektionsanforderungen der Lithiumindustrie wird so optimal nachgekommen.
Grafische Oberfläche (GUI) der intelligenten Vision Software Smart3
Hardware
Im Bereich der Hardware werden kontinuierlich Produktoptimierungen durch ständige Iterationen durchgeführt. Dadurch werden alle Anforderungen von Anwendungen in der Lithiumindustrie permanent befriedigt: von Kameras, Objektiven und Lichtquellen bis hin zu 3D-Laserkontur-Scannern und industriellen Codelesern.
Zeilenkameras
Zeilenkameras
■ Produkteigenschaften
-Auflösung von 2k bis 16k.
-Hohe Geschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit und geringes Rauschen.
-Die Kameras enthalten einen Hochgeschwindigkeits-Bildzeilensensor, ein großformatiges programmierbares Logikgatter-Array. Die Bilddaten werden extern über einen industriellen Hochgeschwindigkeits-Camera-Link-Bus ausgegeben.
Zeilenkameraobjektive
Zeilenkameraobjektive
■ Produkteigenschaften
-Hohe Genauigkeit und geringe Verzeichnung.
-Objektive für 4k-, 8k- und 16k-Zeilenkameraanwendungen.
-Besonders geeignet für hochauflösende LiPo-Prüfungen.
Industrielle Zeilenkamerabeleuchtungen
Industrielle Zeilenkamerabeleuchtungen
-Hohe Helligkeit und hohe Gleichmäßigkeit. Zeilenlichtquelle mit einer Helligkeit von bis zu 5 Mio. Lux. Geeignet für die Inspektion von z. B. Lithium-Frontplatten.
-Kompatibel für reflektierenden und nicht-reflektierenden Materialien.
-Kleiner Lichtdivergenzwinkel, einsetzbar unter verschiedenen Arbeitsabständen.
3D Laser Profile Scanners
3D-Lasertriangulations-Profil-Scanner
■ Produkteigenschaften
-Bis zu 3.200 Pixelpunkten in horizontaler Richtung (X-Achse).
-Abtastgeschwindigkeiten von bis zu 67.000 Konturen/Sekunde.
-Flexible Konfiguration und Integration von 3D- und 2D-Algorithmen.
-Spezieller 3D-Algorithmus zur Erkennung von Defekten in der Schweißnaht nach dem Laserschweißen, automatische Unterscheidung von defekten Schweißnähten bei kurzen und stabilen Inbetriebnahmezyklen.
Industrielle Code-Lesegeräte
Industrielle Code-Lesegeräte
■ Produkteigenschaften
-Integrierte, steuerbare Lichtquelle, kann das Lesen eines Codes durch die Split-Steuerung der Lichtquelle realisieren.
-Eingebauter Deep-Learning-Algorithmus zum Lesen von Codes, effizientes Lesen von verschiedenen Barcodes und 2D-Codes.
-Umfangreiche Kommunikationsschnittstellen, unterstützt TCP/IP, ProfiNet, EtherNet IP, FTP und andere gängige Kommunikationsprotokolle.
Bei allen Bildverarbeitungsanwendungen in der Lithiumindustrie kann OPT auf viele Jahre der Technologieentwicklung und -ausübung zurückblicken und ist nun in der Lage, alle Bildverarbeitungsanwendungen in allen Lithiumprozessen vollständig abzudecken.
Anwendungsbereiche der Bildverarbeitung in der Lithiumindustrie
Typische Anwendungen
Laserschneidmaschine
Das Laserschneidverfahren schneidet die Polschuhe mit einem Laser aus und die Bildverarbeitung erkennt dabei typische Defekte (Metallleckagen, Brüche, Restmaterial, Markierungslöcher, Spleißbänder, Blasen, Verkohlung, weiße Flecken usw.) und vermisst Abmessungen (Pollänge, Polbreite, Polschuhhöhe, Schlitzbreite usw.) online und in Echtzeit während des Produktionsprozesses. Die Software nimmt dabei Korrekturen in einer geschlossenen Schleife vor, und zwar auf der Grundlage von Schlitzgrößen, Laschenhöhen usw. Zusätzlich kennzeichnet sie fehlerhafte Polstücke.
Grafische Oberfläche (GUI) einer Laserschneidanwendung
■ Anforderungen an die Inspektion
-Erkennung von Oberflächenfehlern auf der Vorder- und Rückseite des Polschuhs.
-Die Breite des Polschuhs vor dem Schlitzen.
-Die Breite der AT9-Kathode.
-Größe und Erscheinungsbild der Polschuhe.
-Breite des Polschuhs nach dem Schlitzen, EA.
■ Lösungen für die Inspektion
-Hochgeschwindigkeits-Zeilenkamera + Flächenkamera,
-Ausgabe von Korrekturdaten,
-Echtzeit-Verarbeitung aller Arten von Fehlern und zu markierenden Abmessungen,
-Hochladen von Daten.
Ergebnisse der Inspektion
Erkennung von Schweißfehlern bei Lithiumbatterien
Bei der Erkennung von Lithiumdefekten ist es in der Regel notwendig, Schweißfehler (geplatzte Punkte, fehlende Schweißnähte, Schweißlöcher, Spitznagelschweißen, nagelloses Schweißen) an den Dichtungsstiften des Batteriegehäusedeckels zu erkennen, um die Sicherheit der Lithiumbatterien zu gewährleisten.
Lasertriangulationssensor
Due to the unpredictable nature of post-solder patterns, it is difficult to present all defect characteristics when using conventional cameras for inspection. In practice, 3D inspection technology with AI and defect algorithms can effectively differentiate between defect types.
Lösungen für die Inspektion
Die Schweißnaht selbst ist im Allgemeinen ungleichmäßig und variiert leicht in der Höhe. Defekte haben aber oft abrupte Höhenveränderungen. Zur Messung und Erkennung der Höhenfehler in den Schweißnähten werden 3D-Laserprofilscanner und spezielle 3D-Algorithmen nach dem Laserschweißen eingesetzt. Anhand dieser Informationen werden die Bereiche mit unzulässigen Höhenvariationen zu markiert.
Ergebnisse der Inspektion
