當(dāng)肉眼無法精確分辨產(chǎn)品真假優(yōu)劣時(shí),高度智能的機(jī)器視覺設(shè)備就成為了替代的首選。
制造行業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加快,導(dǎo)致各種零部件尺寸、大小、瑕疵、外觀缺陷等方面的檢測(cè)也越來越嚴(yán)格,而傳統(tǒng)的認(rèn)購肉眼檢測(cè)根部無法滿足高速精確的檢測(cè)要求。因此高效精確、性能穩(wěn)定、智能自動(dòng)的機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各種制造領(lǐng)域。
隨著機(jī)器視覺技術(shù)日趨成熟,越來越多的制造企業(yè)考慮如何采用機(jī)器視覺來幫助生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)檢查、測(cè)量和自動(dòng)識(shí)別等功能,以提高效率并降低成本,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。
目前,機(jī)器視覺技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了中國(guó)的鋰電池生產(chǎn)檢測(cè)領(lǐng)域,并且在隔膜涂布生產(chǎn)檢測(cè)和極片焊接檢測(cè)過程中發(fā)揮著極其重大的作用,成為了中國(guó)鋰電池行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。這給中國(guó)的機(jī)器視覺設(shè)備制造企業(yè)提供了絕佳的發(fā)展機(jī)遇。
開啟智能自動(dòng)檢測(cè)新模式
機(jī)器視覺技術(shù)在中國(guó)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在產(chǎn)品的尺寸測(cè)量與外觀缺陷檢測(cè)上已經(jīng)逐漸取代手工。
所謂“機(jī)器視覺”,就是利用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)由光源、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等部分組成,綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù),涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。
針對(duì)傳統(tǒng)的人工密集型檢測(cè)模式,機(jī)器視覺系統(tǒng)可代替大量的檢測(cè)工人,將“人眼+簡(jiǎn)單工具”的檢測(cè)模式升級(jí)為高精度快速的自動(dòng)檢測(cè)結(jié)果。
“機(jī)器視覺設(shè)備即將進(jìn)入鋰電池生產(chǎn)檢測(cè)的標(biāo)配階段,目前國(guó)內(nèi)已有眾多大型電池生產(chǎn)及相關(guān)企業(yè)對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)開始關(guān)注和試用。隨著鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量和檢測(cè)要求的不斷提高,機(jī)器視覺將逐步取代人工檢測(cè)進(jìn)入高度智能的自動(dòng)時(shí)代。”上海恒意得信息科技有限公司副總經(jīng)理王亦鵬向記者如此描述機(jī)器視覺技術(shù)鋰電池檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)。
由于鋰電池尤其是動(dòng)力電池的安全性和一致性要求非常高,因此在生產(chǎn)過程中關(guān)于各個(gè)環(huán)節(jié)的安全質(zhì)量檢測(cè)顯得尤為重要。但是,中國(guó)大部分電池生產(chǎn)企業(yè)的檢測(cè)環(huán)節(jié)仍處于低端的半自動(dòng)甚至是人工肉眼檢測(cè)階段。
大多數(shù)國(guó)產(chǎn)鋰電池的外觀缺陷檢測(cè)主要靠人工的方式進(jìn)行,質(zhì)檢人員通過肉眼的方式逐一對(duì)零件表面和側(cè)面進(jìn)行檢測(cè),手工對(duì)良品和不良品進(jìn)行逐一分揀。由于人存在主觀判斷誤差以及人眼睛的疲勞因素,因此人工檢測(cè)的方式存在著檢測(cè)質(zhì)量不穩(wěn)定、部分缺陷不易識(shí)別、檢測(cè)效率低下等問題。
“中國(guó)的鋰電池制造行業(yè)還處于勞動(dòng)密集型,大量技術(shù)水平低的普通員工無法滿足高端產(chǎn)品發(fā)展需求。”廣州易鴻機(jī)械制造有限公司總工程師梁燕彬表示,機(jī)器視覺設(shè)備在大規(guī)模高速批量生產(chǎn)過程中,可以快速精確地檢測(cè)出產(chǎn)品的各種問題,避免出現(xiàn)漏檢。同時(shí),其還可以清晰地呈現(xiàn)產(chǎn)品瑕疵部分以供后續(xù)復(fù)查,極大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和檢測(cè)效率。
事實(shí)上,機(jī)器視覺最早應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域。通過機(jī)器視覺的自動(dòng)識(shí)別功能,許多流水線上具有高度重復(fù)性的檢測(cè)工作都可以不再依靠人來完成,大大提高了檢測(cè)效率和精度。
機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度,其出現(xiàn)也來自繁瑣勞動(dòng)力的替代需求。在大規(guī)模的批量生產(chǎn)下,機(jī)器視覺自動(dòng)化設(shè)備可以在流水線上代工人工,不知疲倦地對(duì)產(chǎn)品可能出現(xiàn)的雜質(zhì)、污點(diǎn)和瑕疵等進(jìn)行檢測(cè),確保產(chǎn)品加工的高效率、高質(zhì)量,減少人為因素對(duì)生產(chǎn)過程的干預(yù),進(jìn)而改善工作環(huán)境和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),提高能效。
業(yè)內(nèi)人士表示,機(jī)器視覺設(shè)備在鋰電池生產(chǎn)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用,將加速鋰電池制造行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程,尤其對(duì)中國(guó)鋰電池安全性、一致性及競(jìng)爭(zhēng)力的提升起著舉足輕重的影響。
東風(fēng)漸漸壓倒西風(fēng)
機(jī)器視覺技術(shù)憑借著高精度、高效率、低成本、快速智能等優(yōu)勢(shì),率先開始在比亞迪、ATL、雅康、贏合等鋰電企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用。因此鋰電檢測(cè)也被眾多機(jī)器視覺設(shè)備廠商所看好,認(rèn)為該領(lǐng)域市場(chǎng)前景非常廣闊。
“以前國(guó)內(nèi)的大型電池廠商和設(shè)備制造企業(yè)都是采用進(jìn)口的機(jī)器視覺設(shè)備,但是由于設(shè)備性能和制造工藝的匹配度不是很好,性價(jià)比不高,因此漸漸開始停止采購轉(zhuǎn)而采用更適合自身產(chǎn)品屬性的國(guó)產(chǎn)機(jī)器視覺設(shè)備。”深圳市超音速電子有限公司總經(jīng)理張俊峰向《高工鋰電》表示,相比于歐姆龍、康耐視等國(guó)際老牌企業(yè),國(guó)產(chǎn)的機(jī)器視覺設(shè)備在技術(shù)上并沒有多大差距,但是在性價(jià)比、價(jià)格、效率和穩(wěn)定性方面更有優(yōu)勢(shì)。
這源自于中國(guó)的電池制造標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,很多電池廠家生產(chǎn)的電池規(guī)格非?;靵y。國(guó)產(chǎn)機(jī)器視覺設(shè)備可以根據(jù)廠家的產(chǎn)品參數(shù)和生產(chǎn)工藝量身定制,靈活調(diào)整,比如會(huì)在最關(guān)鍵的軟件系統(tǒng)上會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)企業(yè)的要求有針對(duì)性的編寫。
可以預(yù)見,隨著中國(guó)鋰電池制造自動(dòng)化進(jìn)程的加快和機(jī)器視覺設(shè)備的大規(guī)模采用,中國(guó)的機(jī)器視覺技術(shù)將會(huì)獲得進(jìn)一步的提升。
值得注意的是,盡管機(jī)器視覺設(shè)備在鋰電池生產(chǎn)檢測(cè)過程中可以起到舉足輕重的作用,但是想要在鋰電檢測(cè)行業(yè)大規(guī)模普及應(yīng)用還需要一定的時(shí)間。
一方面,全面更換機(jī)器視覺設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)需要投入大量資金,會(huì)給企業(yè)帶來很大的負(fù)擔(dān)。同時(shí)機(jī)器視覺設(shè)備必須與企業(yè)的生產(chǎn)工藝高度契合,這就需要對(duì)原有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整。因此除了少數(shù)大型電池廠商和設(shè)備制造企業(yè)開始嘗試應(yīng)用之外,絕大部分還處于觀望狀態(tài)。
另一方面,機(jī)器視覺技術(shù)比較復(fù)雜,目前尚無法徹底研發(fā)設(shè)計(jì)出一套完善的機(jī)器視覺系統(tǒng),因此在檢測(cè)過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些誤判或漏檢等問題,尚無法做到100%精確。由于各個(gè)廠家的標(biāo)準(zhǔn)以及3C類消費(fèi)電池和車用動(dòng)力電池的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和要求不一致,企業(yè)在應(yīng)用之處需要一定的適應(yīng)期,對(duì)機(jī)器視覺設(shè)備制造企業(yè)也會(huì)提出更多的要求。