近兩年隨著產(chǎn)品力提升、基礎(chǔ)充電設(shè)施完善、政策推動(dòng)等因素影響，我國(guó)新能源汽車滲透率快速上升，據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2022年9月我國(guó)新能源車滲透率已提升至27.1%，增長(zhǎng)持續(xù)超預(yù)期。中國(guó)已連續(xù)多年成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷市場(chǎng)，同時(shí)也是2021年全球第一大電動(dòng)汽車出口國(guó)。

而隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)也終于看到了彎道超車的機(jī)會(huì)。但要滿足此需求和不斷提升的消費(fèi)者預(yù)期，制造商必須有更可靠且穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝，并進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。而其中最具制造技術(shù)難點(diǎn)、同時(shí)也是最關(guān)鍵的步驟即是電動(dòng)車電池的生產(chǎn)。

電動(dòng)車電池生產(chǎn)難點(diǎn)

電動(dòng)車(EV)電池由電池芯、模塊和電池組組成。一組電池芯構(gòu)成一個(gè)模塊，一組模塊構(gòu)成一個(gè)電池組。電池芯是最小的組件，也是EV電池的基礎(chǔ)。電池芯必須在每單位體積內(nèi)具有高容量，才能在車輛能力范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大性能；還必須能夠承受駕駛過(guò)程中的沖擊，并擁有高可靠性和穩(wěn)定性，可以承受各種溫度

EV電池制造商想要達(dá)到更高的能量密度、循環(huán)壽命和安全性，并在生產(chǎn)過(guò)程中避免降解和減少浪費(fèi)，就需要實(shí)現(xiàn)可靠且穩(wěn)定的制造過(guò)程。康耐視解決方案可幫助制造商在EV模塊和電池組進(jìn)入常規(guī)組裝流程前保證其功能正常，實(shí)現(xiàn)高性能和大容量，以遵守較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

康耐視電動(dòng)車電池解決方案

#1、代碼讀取

讀碼器在清潔和粘合、模塊測(cè)試和電池組系統(tǒng)裝配階段識(shí)別代碼

挑戰(zhàn)

在模組和電池包(M&P)裝配階段，EV電池制造商和汽車制造商必須讀取金屬和塑料模塊上的標(biāo)準(zhǔn)二維標(biāo)記，以保證機(jī)器人拾取正確的電池模塊并將其放入正確的托盤中。因?yàn)殡姵啬K外殼是光亮的反射表面，所以可能很難做到這一點(diǎn)。

模組測(cè)試

DataMan 262可以準(zhǔn)確地讀取電池模塊側(cè)面的二維DataMatrix碼。它適合小型和緊湊型應(yīng)用，例如在清潔和粘合過(guò)程中一次讀取一個(gè)代碼。PowerGrid算法可幫助讀碼器更好的讀取代碼，即使代碼未得到充分照明或印刷在光亮的表面上。若需同時(shí)讀取大量代碼，則可選擇功能強(qiáng)大的DataMan 470解決方案，通過(guò)大視野提高代碼讀取速度。

電池包系統(tǒng)裝配

通常紙標(biāo)簽上的DataMatrix代碼是完整EV電池包的主代碼，可在將來(lái)發(fā)生故障時(shí)提供與它相關(guān)的所有信息。該標(biāo)簽可確認(rèn)電池已通過(guò)質(zhì)量保證過(guò)程，并在電池進(jìn)入常規(guī)裝配流程時(shí)提供完整的可追溯性。掃描是它離開電池廠并由汽車制造商登記入庫(kù)前的最后一步?？的鸵暿殖质阶x碼器配備堅(jiān)固耐用的外殼，是該生產(chǎn)階段的理想選擇。完全組裝的EV電池包在經(jīng)組裝至車輛前再次進(jìn)行最后一次讀取。

#2、模塊和母線焊接檢測(cè)

3D機(jī)器視覺檢測(cè)電池模塊和母線上的焊接質(zhì)量

挑戰(zhàn)

在M&P裝配階段，需要將電動(dòng)車電池模塊的外殼板焊接在一起。至關(guān)重要的一點(diǎn)是必須確保焊縫不要過(guò)大，并且焊接過(guò)程不會(huì)改變?nèi)魏侮P(guān)鍵尺寸。而在母線焊接過(guò)程中，需要將電池焊接在一起，成為一個(gè)電池模塊裝配件。將連接件進(jìn)行焊接，以連接各模塊，從而將正電極端和負(fù)電極端連接起來(lái)。將母線連接至連接件和模塊，吸收能量，并將其從一個(gè)位置移至另一個(gè)位置。焊渣材料必須均勻分布；焊接間隙或“缺失”可能會(huì)導(dǎo)致能量發(fā)生泄露或緩慢轉(zhuǎn)移。此外，焊接還必須保持寬度完全均勻，以實(shí)現(xiàn)最大化的連接效率。這需要進(jìn)行精準(zhǔn)的3D檢測(cè)。

模塊焊接檢測(cè)

將一臺(tái)康耐視3D激光位移傳感器沿著模塊預(yù)先選定的點(diǎn)位移動(dòng)以驗(yàn)證尺寸，生成以x軸和z軸表示的2D輪廓。在檢測(cè)過(guò)程中，將提供通過(guò)/未通過(guò)測(cè)量結(jié)果，以確認(rèn)模塊是否正確裝配。

母線焊接檢測(cè)

康耐視3D激光位移傳感器可檢測(cè)焊接軌跡質(zhì)量，并且不會(huì)使循環(huán)速度減慢。當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)攜帶DS1000 3D激光位移傳感器移動(dòng)時(shí)，電池模塊保持靜止不動(dòng)，以掃描負(fù)電極和正電極上的12個(gè)焊接軌跡。傳感器將計(jì)量焊接軌跡寬度是否在公差范圍內(nèi)，與中心的相對(duì)位置是否準(zhǔn)確，以及高度是否正確，同時(shí)檢查焊接是否完整。傳統(tǒng)上，由于流程存在的自然變化以及焊接外觀由此產(chǎn)生的細(xì)微變化，機(jī)器視覺一直難以準(zhǔn)確地檢測(cè)焊接質(zhì)量?？的鸵昖iDiTM基于深度學(xué)習(xí)的圖像分析軟件能夠成功檢測(cè)焊接材料缺失和間隙問題，包括在存在自然產(chǎn)生的變化和易混淆表面紋理的情況下，確保準(zhǔn)確地標(biāo)記缺陷。

#3、模塊和電池組(M&P)裝配

及電纜連接件引導(dǎo)

機(jī)器視覺系統(tǒng)在電池組系統(tǒng)裝配期間引導(dǎo)電池模塊和電纜連接件

挑戰(zhàn)

在進(jìn)行風(fēng)冷處理之前，需要使用連接件和緊固件將電動(dòng)車電池模塊固定至電動(dòng)車電池組。這將在堆積或堆疊階段進(jìn)行，其中機(jī)器人將拾取電池，并將其堆疊至干凈的貨盤上，然后將封蓋置于頂部，以將它們連接起來(lái)并充電。由于基準(zhǔn)點(diǎn)用作關(guān)鍵的參考位置，制造商必須能夠準(zhǔn)確且可重復(fù)地提取和定位它們。這種類型的拾放應(yīng)用需要視覺引導(dǎo)的機(jī)器人和高度準(zhǔn)確的圖案匹配工具。

模塊-電池組引導(dǎo)

康耐視In-Sight視覺系統(tǒng)可通過(guò)識(shí)別以凹口形式呈現(xiàn)在相機(jī)面前的基準(zhǔn)“標(biāo)記”，可靠地引導(dǎo)和對(duì)位電池模塊，將它們裝配至電動(dòng)車電池組系統(tǒng)外殼。該應(yīng)用的成功取決于將基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)定為坐標(biāo)軸，使視覺系統(tǒng)能夠定位元件。制造商可將In-Sight 8000視覺系統(tǒng)安裝到機(jī)器人上，用于采集每個(gè)角落及其三個(gè)對(duì)位孔的圖像，以計(jì)算電池模塊的位置?？的鸵昉atMax技術(shù)可利用幾何信息定位和標(biāo)定基準(zhǔn)標(biāo)記。PatMax技術(shù)在各種條件下都能夠保持快速、可靠和高度準(zhǔn)確，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)精確對(duì)位。視覺系統(tǒng)利用這些坐標(biāo)軸引導(dǎo)機(jī)器人拾取底殼。然后，拾放機(jī)器人將其轉(zhuǎn)移至設(shè)備的另一部分。

電纜連接件3D引導(dǎo)

3D視覺工具必須定位連接件的中心或電池組系統(tǒng)外殼上的插孔，并估計(jì)水平面，然后計(jì)算x軸、y軸和z軸尺寸。DS1000系列3D激光位移傳感器可提供電源電纜在測(cè)試站的3D位置，引導(dǎo)機(jī)器人插上電源電纜。

康耐視機(jī)器視覺、條碼讀取和深度學(xué)習(xí)技術(shù)可幫助電動(dòng)汽車制造商遵守最高的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，保證零件性能，最大化產(chǎn)量，并減少潛在的召回。作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器視覺和工業(yè)讀碼解決方案供應(yīng)商之一，康耐視擁有超過(guò)41年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為世界各地的制造商、供應(yīng)商和機(jī)器制造商們提供機(jī)器視覺檢測(cè)服務(wù)，已在世界各地的各類設(shè)施成功部署安裝350多萬(wàn)套系統(tǒng)。有關(guān)電動(dòng)車電池的讀碼、檢測(cè)、裝配和引導(dǎo)的檢測(cè)需求，找康耐視就對(duì)了！

審核編輯：郭婷