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锂电池检测: 用于锂电池开路电压检测的视觉系统

OCV全称(open circuit voltage)开路电压,OCV测试主要是通过连接在电压测试仪和内阻测试仪上的探针,压在软包电池的正负极耳上测量电池特性,OCV测试是电池测试中比较重要的一环。电池在上料区被抓取后,通过视觉纠偏工位,放在固定的测试点,机台测试工位使探针压在极耳上,在短时间内取得电池的精准数据,然后分拣机将测试过程中的不良品和良品分离,并做下一步的处理。

视觉工位的作用

本项目采用视觉龙公司的VD200机器人视觉引导控制系统。项目视觉工位有两个,工位1是判断托盘中电芯的个数及位置,优化机器人取料路径,引导机器人取料,使机器人不去空位取电芯,不但节省时间,而且避免了误抓托盘引起电池脱落而导致的安全问题。视觉工位2主要是纠偏产品调整偏移量,使产品放到固定的待测点,让探针和极耳的接触位置每次都保持一致,确保测试的准确性。

视觉工位的难点

难点一:电芯种类的多样性和未知性。电芯尺寸分布范围大,从最小的30mm×50mm到最大的110mm×160mm之间任意组合,可能出现上百种尺寸不同的电芯,在生产前电芯的尺寸是不可预知的。设备每次生产的电芯都可能是全新的型号,这就需要视觉系统具备超强的兼容性能。

难点二:托盘的种类多样化和不同电芯的任意搭配。托盘是电芯的载具,上百种电芯就会有上百种托盘。托盘装载电芯的个数也是不确定的,可能是2×2、4个、2×3、6个、3×2、6个、3×3、9个等等。托盘的颜色有黑色、白色等,再与不同颜色的电芯组合。因为未知性太多,大大增加了机器人去正确的位置取电芯的难度。

难点三:从生产一种型号的电芯切换到生产另一种型号的电芯时,视觉系统必须进行智能判断,实现自动换型,不需要人员来操作配置。

视觉工位解决方案

工位1:在传统设备上,机器人去托盘上取电芯时,都会通过传感器来感应电芯的有无,如果感应到电芯就会下去取,如果没有感应到就会去下一个位置感应,如此循环。这样在托盘电芯不满、或者存在空托盘的情况下,会浪费大量时间,产能较低。

视觉龙VD200视觉系统在工位1上加装一套相机,在每次更换托盘时,进行扫描。将存在的电池位置排序,逐个引导机器人去抓取。因为视觉系统的筛选,机器人会直接跳过没有电芯的空位,这样就避免了机器人不必要的走位。同时,机器人的取料坐标都是由视觉系统提供的,在视觉系统完成一键换型的同时,也帮助机器人完成了取料位的换型,简化机器人的程序。

工位2:在传统设备上,为了保证电芯在测试工位上的精确位置,通常依靠机械定位的方式来保证精度。而机械定位在换型的过程中存在调整麻烦、精度不够、兼容性不强等问题。

视觉龙VD200视觉系统在工位2上加装一套相机,当机器人将电芯吸到纠偏位时,相机拍照,计算出准确的放料位置,引导机器人去放料。在电芯的定位中,VD200视觉系统采取了全新的定位算法,在定位新型号电芯时,不再需要提前制作模板和配置参数,实现了全自动智能换型功能。减少了技术人员在产品换型时的工作量和换型时间。

根据现场的环境和机构布局,视觉龙为其量身定制了一套光源,使其在纠偏工位中,电芯能呈现出很好的图像效果,提高了视觉系统的定位精度和稳定性。

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