光纤照明优化锂电叠片视觉定位应用技术

锂电池生产装配段，叠片工位的正负极片放置在隔离膜中的位置，对于电池的性能有较大影响，这种错位会减少极片的有效反应面积，甚至会造成电池内部短路；利用我们的视觉定位，可以避免这种风险，主要是因为隔离膜在分隔正负极片后，膜两端会长出极片2mm~ 5mm，如果位置不合适，就会对下工序顶、侧封环节需要精准定位极片实际边缘尺寸产生影响，定位准确才能有效完成自动封装作业。机器视觉可以有效取得极片实际边缘，得到理想的极片轮廓的准确图像信息，再将图像信息反馈给PLC，控制后面的设备动作。消除因为定位不准而给叠片封装等环节造成安全风险。
锂电生产装配段，需要将加工极耳后的极片一片片整齐重叠；整体使用隔离膜按照Z字形分隔正负极片，进行初次封装；两端极耳漏于外端。接下来是入壳、激光焊接工序，需要将包裹在隔离膜里面的整叠极片准确放置于铝壳中，然后采用激光焊接封装。激光焊接部分完全可以利用机器视觉进行定位焊接，提高设备的生产效率。
而常规情况下，我们在打光测试选择光源时，会优先选取长波段背光打光方式，利于光线穿透两端多出来的隔离膜，将两端多出长度的隔离膜强曝光处理，以实现极片边缘轮廓明显的灰度特征；然而此处隔离膜为乳白色，表面光滑材质；在前工序绕片过程中，有3~4次重复缠绕的过程，包裹膜单边有4层左右厚度，常规LED光源亮度无法穿透，光线会被光滑的隔离膜表面所反射，或者无法穿透多层膜；也有采用更长波段的红外光源，如常规940nm波段红外光源，即使紧贴产品底部也无法取得稳定的极片轮廓特征。
另外，极片在实际生产过程对效率与设备稼动节拍要求比较高，长期生产过程会产生脱粉显现，传输装置表面会产生不少粉尘与深色沉淀物，对背光源使用也会造成客观影响；及机械手臂抓取等因素影响，所以自动化工艺很难实现底部打光拍摄视觉方案。