新能源电动汽车平台水冷板3D检测介绍

发布时间:2022-06-17 返回列表
新能源电动汽车平台水冷板3D检测介绍

一. 背景知识

动力电池系统中,电池工作产生多余热量,热量通过电池或者模组与板型铝质器件表面接触的方式传递,最终被器件内部流道中通过的冷却液带走。这个板型铝质器件就是水冷板。

(动力电池包中的水冷板)

(水冷板)

随着新能源汽车行业的快速发展,动力电池组的需求增长迅速,对其中关键部件------用于电池降温的水冷板的产能需求也越来越大。

动力电池用水冷板的气密性、安装精度等要求很高,因此需要对水冷板的焊接质量、平面度等进行严格检测。传统的离线式检测方法效率低下,对于大型水冷板工件,其体积大、重量大,且构造复杂,以尺子、划线机、三坐标测量仪等为代表的传统测量方式存在以下检测难点:

①检测过程耗时费力,且尺寸越大、累计偏差也越大;

②检测参数有限,曲面、遮挡面、转角等部位难以测量;

③传统检具经过长时间使用会出现损耗,直接影响检测结果;

④三坐标精度高,但对于大型工件而言,成本高,便利性差。

因此,人工检测的可靠性无法保证,并且对于大板,传统方法无法同时覆盖全区域检测。因此,实时自动检测的需求非常急迫。

翌视科技为该应用场景推出的基于一体式大视野范围3D线激光相机LVM-2050以及双目双线激光相机LVM-3135的机器视觉检测方案,可以满足新能源汽车水冷板的在线检测需求,基于该方案的设备已经应用在国内最大的新能源汽车的水冷板生产线中。

二. 水冷板检测方案

翌视科技的一体式3D相机(LVM-2050和LVM-3135)三维扫描系统方案配合检测系统软件,能够非常快速的把水冷板的所需结构全部扫描出来,通过3D点云的数据处理,进行平面度测量和缺陷的检测。

2.1采用相机

一体式3D线激光相机LVM-2050和LVM-3135。

LVM-2050具有X向2048物理轮廓点数,最大FOV视野宽度大于330mm,Z向景深大于350mm。全画幅下的采集速度为340帧每秒。其适用于大幅面料件的高精度高速测量。

LVM-3135双目双激光相机的特点是激光线并非垂直入射,可以完美消除遮挡,相比较而言。友商的双目单激光产品,激光线垂直,扫描薄壁时会有盲区。LVM-3135适用于高精度检测气孔、砂眼、蠕变等缺陷。

(设备全貌)

2.2检测方法

①平面度检测:通过3D相机扫描工件的空间点云数据,对每个检测区域拟合该区域理想最小二乘平面。检测点云数据中距离拟合平面的差值。

②斜面轮廓度:取点拟合与基准对比。

③缺陷检测:Blob、模板匹配等。

2.3检测设备

采用多相机组合的集成方式。以某平台的新能源电池水冷板检测为例:两台LVM-2050并列安装在设备上方机架,两台LVM-3135安装在设备下方机架。机架可作X、Y向移动,带动相机完成料件的高速扫描。

2.4性能

平面度0.3mm

板面孔径±0.1mm

板面孔位置度0.3mm

节拍:<60s/件(覆盖1500mm*750mm产品,孔40个孔)

(水冷板扫描图例)

①LVM-2050相机特点:X向2048物理轮廓点数,最大FOV视野宽度大于330mm,Z向景深大于350mm。全画幅下的采集速度为340帧每秒。适用于大幅面料件的高精度高速测量。

②LVM-3135双目双激光相机特点:激光线并非垂直入射,可完美消除遮挡。适用于高精度检测气孔、砂眼、蠕变等缺陷检测。

(LVM-2050相机工作图

(LVM-3135相机工作图)


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