電池外殼作為電池的載體，可以容納高壓電池、電子元件、傳感器和連接器，使關(guān)鍵部件免于外力沖擊、受熱和滲水的影響。因此，電池外殼質(zhì)量的檢測(cè)尤為必要，是保障用電安全的重要一環(huán)。

電池外殼（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

電池膜球面的轉(zhuǎn)角半徑R（簡(jiǎn)稱“R角”）是電池膜外殼工藝中最重要的參數(shù)，R角的質(zhì)量對(duì)電池的安全性、密封性、穩(wěn)定性至關(guān)重要。凸模圓角半徑和模具轉(zhuǎn)角半徑是電池膜生產(chǎn)工藝中最為重要的參數(shù)。半徑過(guò)小，拉伸時(shí)容易產(chǎn)生針孔、破裂；半徑過(guò)大，鋁塑膜外殼角位部位弧度大，不能與電芯直角角位有效貼合，影響包裝質(zhì)量。

因此，開(kāi)發(fā)一種電池膜球面質(zhì)量（除了可檢測(cè)球面R角外，還能檢測(cè)工件厚度、臺(tái)階高度、凹角等多個(gè)尺寸）自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)管控及優(yōu)化模具轉(zhuǎn)角半徑尤為必要。一個(gè)準(zhǔn)確、高效的檢測(cè)系統(tǒng)可大幅度提升生產(chǎn)工藝，提高電池膜生產(chǎn)品質(zhì)，為客戶創(chuàng)造巨大的生產(chǎn)效益。

檢測(cè)痛點(diǎn)

?工件質(zhì)地軟，定位難電池膜通常厚度薄，材質(zhì)軟，每次取放和機(jī)臺(tái)移動(dòng)都可能會(huì)導(dǎo)致球面R輪廓一定程度的變形和位移，質(zhì)檢員因此難以建立坐標(biāo)系，這給工件固定和定位帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。

?電池膜球面角度大，特征提取不完整電池膜球面角度大，其質(zhì)量檢測(cè)對(duì)3D傳感器測(cè)量角度提出了更高要求。如果R角區(qū)域的特征提取有缺失，測(cè)量結(jié)果將受到較大影響，直接導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

電池膜球面R角的輪廓圖

?材料高反光，成像有噪音膜材質(zhì)通常具有高亮高反光的特點(diǎn)，凸出球面的炫光往往會(huì)增加圖像噪聲，影響球面R角輪廓特征的提取。

高反光的膜材料實(shí)圖

?R角的評(píng)價(jià)點(diǎn)位不足評(píng)價(jià)點(diǎn)位數(shù)量不夠會(huì)致使R角測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性低下，檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度將大打折扣。

解決方案

整套系統(tǒng)主要由視覺(jué)定位系統(tǒng)和3D激光傳感器組成。搭配海克斯康基于多傳感器的專業(yè)影像測(cè)量軟件Metus，可快速實(shí)現(xiàn)電池膜的外觀檢測(cè)以及電池膜正反面R角的高精度檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程更加智能、便捷、高效。

方案系統(tǒng)布局

技術(shù)特色與優(yōu)勢(shì)

?3D線激光掃描點(diǎn)云圖，球面輪廓一覽無(wú)遺設(shè)備搭載3D線激光掃描，該激光可切換多角度多姿態(tài)對(duì)電池膜球面進(jìn)行全方位的掃描，然后在Metus軟件界面上顯示為直觀的三維點(diǎn)云圖。激光掃描亦可克服高亮高反光材料工件成像有噪聲、不清晰的問(wèn)題。

Metus軟件界面的三維點(diǎn)云圖

?三維點(diǎn)云，精準(zhǔn)擺正Metus 采集到R角點(diǎn)云后，使用點(diǎn)云像素化功能將點(diǎn)云轉(zhuǎn)為圖像，建立坐標(biāo)系后對(duì)R角點(diǎn)云圖像進(jìn)行粗?jǐn)[正和精擺正。即便工件在上下料過(guò)程中發(fā)生一定程度的位移和變形，點(diǎn)云的拾取位置仍然不受影響。

Metus點(diǎn)云像素化后建系

Metus點(diǎn)云擺正后效果

?Metus 點(diǎn)云截面視窗，要素處理可視化點(diǎn)云截面視窗可以直觀顯示工件截面輪廓。方便后續(xù)拾取和測(cè)量特定區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

點(diǎn)云截面視窗（下半部分）顯示R角點(diǎn)云截面輪廓

?多點(diǎn)位特征擬合，測(cè)量結(jié)果精確穩(wěn)定框選R角區(qū)域需要的點(diǎn)云后，通過(guò)捕捉多點(diǎn)位特征來(lái)擬合R角的邊緣要素，保證電池膜球面R角測(cè)量的穩(wěn)定性。經(jīng)多次驗(yàn)證，該案例中R角測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)重復(fù)性高達(dá)0.015mm。

R角點(diǎn)云多點(diǎn)位特征擬合

海克斯康針對(duì)R角設(shè)計(jì)的全套檢測(cè)設(shè)備和測(cè)量軟件，可兼顧一定規(guī)格范圍內(nèi)不同尺寸的產(chǎn)品。且由于系統(tǒng)配置采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶可為未來(lái)新產(chǎn)品和新需求靈活選擇對(duì)應(yīng)的配置。該方案還適用于其他行業(yè)各類產(chǎn)品涉及球面R角的質(zhì)量檢測(cè)需求，具備廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

此次開(kāi)發(fā)的電池膜球面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，搭配了視覺(jué)定位系統(tǒng)以及3D線激光傳感器，充分利用Metus軟件點(diǎn)云擺正、點(diǎn)云截面和特征擬合等功能實(shí)現(xiàn)了高精度的電池膜球面R角的測(cè)量；克服了工件反光、易變形、難定位而導(dǎo)致的R角測(cè)量不準(zhǔn)的技術(shù)難題。

從各項(xiàng)項(xiàng)目驗(yàn)證結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)看，?？怂箍低暾碾姵啬で蛎尜|(zhì)量檢測(cè)方案滿足了客戶的產(chǎn)品檢測(cè)要求，其成功落地也為其他行業(yè)相似球面產(chǎn)品的檢測(cè)提供了重要參考。憑借豐富的計(jì)量檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，?？怂箍祵⒅铝τ跒楦嘈袠I(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化及定制化的質(zhì)檢服務(wù)，和客戶一起嚴(yán)守產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品效用。