Deep Fusion of Multi-dimensional Vision Technology

อุตสาหกรรมลิเธียมแบตเตอรี่ได้มีการพัฒนากระบวนการผลิต เริ่มจากขั้นตอนการผลิตขั้วแบตเตอรี่ไปจนถึงการเชื่อมต่อแกนกลางแบตเตอรี่ และการเคลือบส่วนประกอบหลักมีความจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีเข้าไปตรวจสอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำมากขึ้น

จากการเป็นศูนย์กลางของการผลิตลิเทียมแบตเตอรี่ของประเทศจีน บริษัทโอพีทีแมชชีนวิชั่นมี solution สำหรับการตรวจสอบแบตเตอรี่ลิเธียมแบบครบวงจร ตั้งแต่ระบบ 2d 3D Vision รวมไปถึง AI Deep Learning ช่วยกันตรวจสอบคุณภาพที่มีความซับซ้อน สามารถทำได้ไม่ว่าจะเป็นการตรวจสอบขั้วแบตเตอรี่ การตรวจสอบกาว การตรวจสอบฟิล์มสีน้ำเงิน เช่น การตรวจจับเสี้ยนที่ขอบของชิ้นส่วนเสา ลักษณะของการเชื่อมของตัวเชื่อมของเสา ลักษณะของฟิล์มสีน้ำเงินของการตรวจสอบแกนไฟฟ้า เป็นต้น ทำให้ได้ตระหนักถึงความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของการตรวจจับการรั่วไหลที่เป็นศูนย์และการตัดสินที่ผิดพลาดต่ำมาก

การตรวจจับการรั่วไหลของข้อบกพร่องเป็นศูนย์

ในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนเสา เช่น การรีด การกรีด การตัด และกระบวนการอื่น ๆ นอกเหนือจากการตรวจจับและติดตามข้อบกพร่องที่พื้นผิวขั้วบวกและลบแล้ว การตรวจจับเสี้ยนตามขวางและตามยาวแบบเรียลไทม์ที่ขอบของชิ้นส่วนเสา ความเร็วปัจจุบันของอุปกรณ์หลักในสายการผลิตอยู่ที่ 120 ม./นาที ซึ่งทำให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อความแม่นยำในการตรวจจับวิชันซิสเต็มและเวลาตอบสนอง

ด้วยเหตุนี้ OPT จึงได้เปิดตัวซีรีส์กล้อง CXP area-array ซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจสอบแผ่นอิเล็กโทรดลิเธียม เมื่อผสมผสานกับมุมสูงและแสงด้านหลัง มีการเน้นลักษณะเสี้ยนในทิศทางต่างๆ กล้อง Area-Array ซีรีส์นี้ผสมผสานคุณสมบัติของปริมาณการรับส่งข้อมูลและความละเอียดสูง ด้วยความเร็วปริมาณการรับส่งข้อมูลสูงสุด 20Gbps ความเร็วในการสแกนที่สามารถรองรับระบบการเคลื่อนไหวที่เร็วขึ้น และความแม่นยำในการตรวจสอบสูงถึง 7μm

การรั่วไหลเป็นศูนย์ตลอดกระบวนการ

การพับขั้วเชื่อมมีผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของแบตเตอรี่ และอาจก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยได้ด้วย การตรวจสอบด้วยสายตาซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ถือเป็นหนึ่งในปัญหาของอุตสาหกรรม

ยกตัวอย่างการม้วนตัวเชื่อม OPT ใช้กล้องสแกนเส้นความเร็วสูงและกล้องอาร์เรย์ในพื้นที่เพื่อตรวจสอบแต่ละชิ้นของตัวเชื่อมบนแกน ด้วยความเร็วในการสแกน 3 เมตร/วินาที เพื่อให้แน่ใจว่าตัวเชื่อมไม่มีข้อบกพร่องในการพับ
ก่อนที่จะคดเคี้ยว

ในขณะเดียวกัน ในส่วนของการคายประจุก็จำเป็นต้องตรวจจับด้านหน้าและด้านข้างของตัวเชื่อม OPT ใช้ลิขวิดเลนส์เพื่อตรวจสอบว่าชั้นข้างในของตัวเชื่อมพลิกและพับผ่านการถ่ายภาพหลายด้านหรือไม่

ความเร็วในการโฟกัสสามารถเข้าถึงระดับมิลลิวินาที เมื่อเข้าสู่ส่วนการเชื่อมอิเล็กโทรด การตรวจสอบด้วยสายตาจะเข้มงวดยิ่งขึ้น โดยต้องมีการตรวจสอบการรั่วไหลเป็นศูนย์ เพื่อป้องกันแกนเปลือยที่มีข้อบกพร่อง เช่น พลิกกลับ แตกหัก และเศษเล็กเศษน้อย ไม่ให้ไหลเข้าไปในส่วนบรรจุภัณฑ์

OPT ใช้การผสมผสานระหว่างอัลกอริธึมการมองเห็น 2 มิติและการเรียนรู้เชิงลึกอย่างเต็มที่เพื่อทำการตรวจสอบอย่างเต็มรูปแบบ โดยการระบุตำแหน่งส่วนหลักของแกนกลางและตำแหน่งของตัวเชื่อมเสาก่อน เพิ่มกรอบ ROI โดยใช้ฟังก์ชันการตรวจจับเป้าหมายการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อแยกลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสีที่มีข้อบกพร่องต่าง ๆ ต่อไป จากนั้นใช้อัลกอริธึมการค้นหาขอบและการวิเคราะห์ Blob ในบริเวณทั้งสองด้านของตัวดึงขั้วเพื่อตรวจจับการพับ ทำให้สามารถตรวจพบการละเว้นตัวดึงขั้วเป็นศูนย์ได้

ในระหว่างนี้ OPT ได้ตระหนักถึงนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่สำคัญในการเรียนรู้ตัวอย่างขนาดเล็ก การเรียนรู้การโยกย้าย ฯลฯ โดยอาศัยการตรวจจับลิเธียมด้วยการเรียนรู้เชิงลึก ซึ่งไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการพึ่งพาข้อมูตัวอย่างที่มีข้อบกพร่องจำนวนมากมากเกินไป แต่ยังแก้ปัญหาได้อย่างมากอีกด้วย ทำให้ลดระยะเวลาการฝึกลง การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ด้วยกระบวนการที่คล้ายกันทำให้สามารถโยกย้ายด้วยปุ่มเดียว และการปรับใช้โครงการก็มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ครอบคลุมมากขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การเคลือบฟิล์มสีน้ำเงินเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งสามารถมีบทบาทในการเป็นฉนวนและปกป้องเซลล์แบตเตอรี่ได้ เนื่องจากวัสดุและความหนาของฟิล์มสีน้ำเงินมีผลกระทบต่อข้อบกพร่องที่ซับซ้อน เช่น รอยขีดข่วนและฟองอากาศ จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเคลือบ OPT ได้ออกแบบโปรแกรมวิชันซิสเต็มสำหรับการตรวจสอบเซลล์แบตเตอรี่ทั้ง 6 ด้าน โดยการผสานรวมเทคโนโลยี 3D, 2D, การแบ่งความถี่ และเทคโนโลยีการเรียนรู้เชิงลึกอย่างลึกซึ้ง ปัจจุบันวิชันโซลูชันทำงานอย่างเสถียรในไซต์งานหลายแห่งของโครงการ และความเร็วในการตรวจสอบอาจสูงถึง 30PPM

เพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของวัสดุสะท้อนแสง เช่น ฟิล์มสีน้ำเงินและฝาครอบด้านบนที่เป็นโลหะ OPT ใช้เซ็นเซอร์ 3D พร้อมอัลกอริธึมไดนามิกสูงในตัว ซึ่งจะปรับกำลังเลเซอร์และอัตราขยายโดยอัตโนมัติ เพื่อให้การถ่ายภาพวัสดุทุกประเภทมีความเสถียรและชัดเจน นอกจากนี้เมื่อรวมกับอัลกอริธึมการตรวจจับข้อบกพร่องพื้นผิว 3 มิติของ Smart 3 vision software การใช้การปรับ Datum Fit และการแก้ไขพื้นผิวก็สามารถระบุตำแหน่งข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำและแยกลักษณะของข้อมูล เช่น ความเสียหายของแผ่นฉนวนด้านบน การบิดเบี้ยวและการเยื้อง พื้นผิวของคราบของเสาและกาวล้นตลอดจนหลุมอุกกาบาตและความนูนของฟิล์มสีน้ำเงิน

สำหรับการตรวจจับการกัดกร่อนของอิเล็กโทรไลต์ที่ฝาครอบด้านบนของแกนแบตเตอรี่ OPT ใช้วิธีการให้แสงมุมต่ำเพื่อตรวจจับผลึกอิเล็กโทรไลต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 2 มม. อย่างเสถียร ในขณะเดียวกันก็ใช้คุณลักษณะการสะท้อนแบบกระจายของแสงด้วยไฟโดมเพื่อเจาะฟิล์ม PP ของวาล์วป้องกันการระเบิด และตรวจจับสิ่งแปลกปลอมและอิเล็กโทรไลต์ใต้ฟิล์ม PP ได้อย่างแม่นยำ

ในโซลูชันการตรวจสอบหกด้านของแกนไฟฟ้า OPT ยังรวมเทคโนโลยีการแยกความถี่ ซึ่งทำให้แหล่งกำเนิดแสงแฟลชทำงานอย่างรวดเร็ว และได้รับเอฟเฟกต์การถ่ายภาพด้วยแสงที่แตกต่างกันหลายอย่างในการสแกนครั้งเดียว เสริมด้วยฟังก์ชันอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึก ทำให้สามารถตัดสินข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำ และหลีกเลี่ยงการตรวจสอบการรั่วไหลและการตัดสินที่ผิดพลาด