1. 概述

電池正極材料生產(chǎn)過程中，匣缽內(nèi)部異物和正極材料收縮率的在線檢測技術(shù)要求，需要通過視覺技術(shù)，在線識別新舊匣缽內(nèi)部可能存在的陶瓷碎片和金屬零件等異物，以及經(jīng)過上一工藝環(huán)節(jié)后，匣缽內(nèi)材料形體的收縮率。

常見的鋰電池正極材料

產(chǎn)線布局

檢測要求

(1)設(shè)備24小時開機(jī)，單個匣缽?fù)ㄟ^視頻設(shè)備區(qū)域時間不大于30秒。

(2)設(shè)備的匣缽表面溫度在70-120℃之間，室內(nèi)環(huán)境溫度40-50℃之間；

(3)匣缽大小330mm*330mm*100mm（120mm)；

(4)匣缽狀態(tài)有帶料匣缽和不帶料匣缽兩種狀態(tài)，物料為黑色粉末和黑色塊狀料。新匣缽在空缽狀態(tài)時，匣缽內(nèi)部與陶瓷管道色差不明顯，帶過料的空匣缽內(nèi)部與陶瓷管道存在明顯色差。

(5)識別流程：每個匣缽到圖像識別工位后，停止運(yùn)行，外軌給圖像設(shè)備信號，圖像識別設(shè)備收到外軌信號后，圖像識別設(shè)備對匣缽進(jìn)行拍照，拍照后圖像設(shè)備系統(tǒng)比對運(yùn)算，如無異常，圖像識別設(shè)備給外軌放行信號，外軌運(yùn)出匣缽；如有異常，圖像設(shè)備設(shè)備發(fā)出報警信號，人員確認(rèn)后，人工解除故障，外軌運(yùn)出匣缽。

(6)圖形設(shè)備要求：能夠識別出5mm*5mm及以上的陶瓷碎片、不銹鋼螺絲，螺帽、彈墊等異物，發(fā)現(xiàn)異物報警；能夠測量出匣缽內(nèi)部物料的收縮率，收縮率大于設(shè)定范圍后進(jìn)行報警；對每個匣缽進(jìn)行拍照并保存；

(7)圖像識別設(shè)備對報警類型能夠在現(xiàn)場工位進(jìn)行文字顯示，圖像識別設(shè)備能夠在現(xiàn)場具備選擇運(yùn)行、停止信號、解除報警開關(guān)，選擇停止后，外軌能夠正常使用。

2. 系統(tǒng)說明

2.1. 系統(tǒng)組成

檢測系統(tǒng)主要由視覺采集設(shè)備、工控機(jī)、報警和消除裝置，以及其它配套部件組成，其中包括:

2.2. 工作原理

由于產(chǎn)線環(huán)境限制，需要在產(chǎn)線外軌觀察窗的玻璃蓋板外進(jìn)行光源照明和圖像采集。且被測物為匣缽結(jié)構(gòu)，有一定深度，需要檢測的區(qū)域包括匣缽內(nèi)部完整區(qū)域，因此，相機(jī)需要放置在觀察窗的正上方位置，為了避免光源在玻璃蓋板上的反光對圖像采集造成干擾，光源需放置在玻璃蓋板邊緣，相機(jī)視野之外的位置。

由于本項目的被測物包括承裝物料的匣缽和匣缽內(nèi)部的內(nèi)容物，通過多次實(shí)驗分析和實(shí)際驗證，檢測存在以下需要解決的難點(diǎn)：

(1)新匣缽（未經(jīng)使用過，顏色為陶瓷白色）的顏色與異物識別要求中的陶瓷碎片顏色相近，識別率低，如下圖所示。

(2)舊匣缽（內(nèi)部因為使用變?yōu)楹谏┑念伾c異物識別要求中的黑色金屬零件顏色相近，識別率低，如下圖所示。

經(jīng)實(shí)驗，考慮采用匣缽檢測專用3D視覺法，計算提取被測物的高度信息，輔助進(jìn)行異物識別。

另匣缽裂紋在線檢測經(jīng)測試，識別效果良好：

2.3. 設(shè)備外觀

設(shè)備外觀 外循環(huán)生產(chǎn)線實(shí)景

2.4. 設(shè)備參數(shù)：

尺寸：寬900mm，高1700mm，深900mm

重量：100kg

電壓：220v

2.5. 技術(shù)指標(biāo)

系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下：

1）能夠識別出5mm*5mm及以上的陶瓷碎片、不銹鋼螺絲，螺帽、彈墊等異物，發(fā)現(xiàn)異物報警；

2）能夠測量出匣缽內(nèi)部物料收縮率，收縮率大于可設(shè)定范圍后進(jìn)行報警；

3）對每個匣缽進(jìn)行拍照并保存；

4）檢測效率：收到到位信號到結(jié)果輸出不超過8s。

2.6. 關(guān)鍵技術(shù)

基于匣缽檢測專用3D視覺法的三維測量技術(shù)。

玖瑞科技在關(guān)鍵技術(shù)方面有較深的基礎(chǔ)和積累，因此能夠完成本系統(tǒng)中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。