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Optische Inspektion von Lithiumbatterien mit Hilfe hochauflösender Zeilenkamera-Objektive von OPT
Veröffentlichkeitsdatum：2022-08-18
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Über viele Anwendungen hinweg hat OPT die Anforderungen und Schwierigkeiten der automatischen optischen Inspektion (AOI) von Lithiumbatterien genau kennengelernt. Aus diesen Erfahrungen heraus wurden eine Reihe von Zeilenkameraobjektiven entwickelt, die für die Prüfung von Lithiumbatterien besonders geeignet sind. Diese Entwicklungen resultierten in Verbesserungen wie Floating Focus, automatische Erkennung der Objektivauflösung und Optimierung der Toleranzempfindlichkeit.
Ein großer Bildkreis und die hohe Auflösung Zeilenkamera-Objektive von OPT bieten große Vorteile bei der optischen Inspektion von Lithiumbatterien, wie z. B. beim Beschichten, Schweißen und Kaltpressen.
Ganz allgemein spielt die effiziente Qualitätssicherung eine extrem wichtige Rolle in der industriellen Bildverarbeitung. Insbesondere bei der Lithiumbatterieherstellung sind ein großes Sichtfeld und eine hochpräzise optische Inspektion essentiell notwendig.
Zeilenkamera-Objektive von OPT
Ein Beispiel zur Notwendigkeit eines großen Bildfeldes ist die Gratprüfung von Elektrodenblättern. Ein weiteres ist die hochgenaue Suche extrem kleiner Defekte in dem Größenbereich von 1 bis 2 µm. Es gibt eine Reihe weiterer anspruchsvoller Anforderungen an die optische Qualitätskontrolle, die von den OPT-Zeilenkamera-Objektiven erfüllt werden.
OPT hat mehrere Zeilenkamera-Objektiv-Serien mit großen Bildkreisdurchmessern, wie die Coloretto-Serie und die Hawk-Serie. Hier sind Bildkreisdurchmesser zwischen 30 und 82 mm wählbar. Verschiedene Vergrößerungsbereiche ermöglichen unterschiedliche Sichtfeldgrößen wodurch die Präzisionsanforderungen an unterschiedliche Prozesse angepasst werden können.
Um den engen Platzverhältnissen bei der Inspektion von Lithiumbatterien optimal gerecht zu werden, setzt OPT auf einen großen Arbeitsabstand und die von OPT entwickelte Floating-Focus-Technologie. Die Zeilenkamera-Objektive von OPT sind durch kombinierte Elemente und optische Back-Focus-Empfindlichkeit optimiert, um den Gegensatz zwischen großem Sichtfeld und geringem Arbeitsabstand zu kompensieren. Dadurch konnte ein breiteres Spektrum an Anwendungen relativ zum Arbeitsabstand erreicht werden. Außerdem ist die Abbildungsqualität so gut, dass die Zeilenkamera-Objektive von OPT in vielen Prozessen der Lithiumbatterieprüfung eingesetzt werden können.
Hohe Auflösung und neue Technologien verbessern den gesamten Prozess von F&E bis zur Produktion
In Anbetracht der hohen Standardanforderungen bei der extrem herausfordernden Herstellung von Lithiumbatterien wurden die von OPT entwickelten Zeilenkamera-Objektivserien mit hochauflösenden optischen Systemen konstruiert und getestet. Die Optimierung und das Qualitäts management jedes Prozesses sind dank der Techniken wie Achromatismus, geringe Vignettierung, Optimierung der Toleranzempfindlichkeit und automatische Erkennung der Objektivauflösung einfach zu bewerkstelligen. Darüber hinaus wurde die Bildqualität erheblich verbessert. Mit diesen Vorteilen ist die Verbesserung zu einem produktiveren Herstellungslevel von Lithium-Batterien kein Traum mehr.
In der Designphase der Objektive verwenden die OPT-Zeilenkamera-Objektive ein achromatisches Design mit breitem Spektrum. Durch die sinnvolle Brennweitenverteilung jeder Linse wird eine Linsenkombination aus positiver und negativer Brechkraft genutzt, um ein Optimum aus chromatischen Aberration und geringer Bildfeldkrümmung zu erreichen. Die Objektive sind so konzipiert, dass sie unter verschiedenen monochromatischen und kombinierten Beleuchtungsbedingungen im Bereich des sichtbaren Lichts scharfe Bilder liefern.
Breites Spektrum und achromatisches Design
Gleichzeitig sind die OPT-Zeilenkameraobjektive mit einem vignettierungsreduzierten Design ausgestattet, um das Helligkeitsverhältnis zwischen Bildrand und Bildmitte zu verbessern und Schatten zu den Bildecken zu vermeiden. Dadurch wird die Helligkeitsverteilung des gesamten Prüfbildes verbessert.
Um die Qualität und Haltbarkeit des fertigen Objektivs zu gewährleisten, setzt OPT die Technologie zur Optimierung der Toleranzempfindlichkeit ein, um den Lichtverlauf zu kontrollieren. Die verbleibende Menge an Aberrationen höherer Ordnung werden dadurch niedrig gehalten. Mit anderen Worten: Die Leistungseinbußen aufgrund von Fertigungstoleranzen in den Produktions- und Montagelinien werden reduziert. Im abschließenden Fertigungsprozess setzt OPT auch die automatische Technologie zur Erkennung der Objektivauflösung für die Qualitätskontrolle ein. Dadurch werden menschliche Fehler wie Fehlbewertungen und Falschmeldungen vermieden und sichergestellt, dass die Endprodukte einwandfrei funktionieren und zur Auslieferung bereit sind.
Automatische Erkennung der Objektivauflösung
Die OPT-Serie Linie Sweep-Objektiv ist mit einer integrierten Mikro-Fokus-Struktur ausgestattet, die die Fokus-Funktion direkt in die Linie des Sweep-Objektiv Körper integriert. Dadurch wird eine hohe Fokussierungspräzision der Objektive erreichen, was die Installation und Inbetriebnahme erheblich erleichtert.
Bei der Elektrodenbeschichtung der Batterien sowie dem Laserschneidprozess, der die Messung der doppelseitigen Beschichtungsbreite sowie der zugeschnittenen Polfahne und des Polschuhs umfasst. Dabei definiert die von den Zeilenkamera-Objektiven der OPT-Serie erfasste Randschärfe die äußere Randkontur eindeutig. Die Messung ist sehr genau, was objektivere Daten für die anschließende Nachführung liefert.
OPT-Zeilencamera-Objektiv in einer Beschichtungsanlage mit Objektivanwendung
OPT-Zeilenkamera-Objektiv in einer Laserschneidmaschine
Darüber hinaus verfügen die Produkte der OPT-Serie über eine hervorragende Bildqualität und können verschiedene Defekte in unterschiedlichen Prozessen genau abbilden. Zum Beispiel kann mit Hilfe des OPT-Zeilenkamera-Objektivs beim Kaltpressen die Perforation des Polstücks, den hellen Fleck, den Kantenbruch, den Pulververlust, die freiliegende Folie, den harten Block, den Kratzer, die leere Folie usw. in Echtzeit visualisiert so dass sich der Fehlertyp dann genau bestimmen lässt.
Ein OPT-Zeilenkamera-Objektiv in einer Anwendung der Kaltumformung
Ein OPT-Zeilenkamera-Objektiv in der optischen Prüfung von Lithiumbatterien
