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电车行业竞争白热化,智能光学检测技术助力三电品质突围

日期:2024-07-02 来源:三姆森科技

据公安部数据显示,2023年,中国电动汽车保有量已达2041万辆,全年市场占有率达到31.6%。预计2024年电车保有规模将近3000万辆,预计到2026年,电车市场占有率将超过50%。

 

市场规模扩大的同时,电动汽车行业的竞争也进入到白热化阶段。比如单单今年上半年1月到5月,就有超过50款新电车面市。
 
白热化的竞争,也让质量竞争力的重要性愈发凸显,众多车企纷纷发力优化与整合供应链质量。质量检测技术的创新与应用成为行业的新热点。从零件生产到整车装配,越来越多的环节,闪烁着光学智能检测技术的身影。

 

 
电车行业竞争白热化,智能光学检测技术助力三电品质突围_samsuncn.com
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市场进化与政策引导双因素,促使电车质量竞争日益激烈
 
 
 
近日,三姆森“三电行业品质升级分享会”线上直播,就围绕当下电动汽车核心零部件电机、电控、电池的品质升级需求展开,探讨汽车三电系统如何“谋新重质”。
 
电车行业竞争白热化,智能光学检测技术助力三电品质突围_samsuncn.com
 
 
主讲人拆解电动汽车三电产品的质量卡点、检测需求与检测难点,并基于应用案例,详解智能光学检测技术如何更具成本与效率优势地提升品质,从而助力汽车产业链上的生产商们在“质量竞争”中实现品质突围。
 
 
机、电控、电池是电车最核心的组成部分,三姆森针对这些不同零部件系统的工艺流程,专门开发了相应的智能光学检测设备与方案:
 

 

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§ 电机制程检测案例
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扁线电机产品精密、工艺复杂,要从生产工艺中去发现与设置品质卡点,保障每一个环节都实现高质量产出,不让不良品流入下游,实现全流程的质量管控,才能有效提高最终成品的良率,而品控前置,预先发现问题,也可以极大降低耗材成本。

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目前三姆森已为客户的电机生产线设置了多道质量卡点。下面是其中几个关键卡点的代表性设备:

 
 
 
1、定转子铁芯尺寸检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

定子与转子上料段的尺寸检测。

 

工序难点:

关键部件,源头部件,品质直接影响所有工序,是不可修复的异常。

 

检测内容:

①键槽宽度、深度;

②定转子铁芯内外径、内外圆柱度、同轴度;

③垂直度、平面度、平行度、总高等尺寸检测。

 

检测方案:

CCD+光谱+线激光结合搭配方式进行综合检测。

 

优势特点:

①全尺寸覆盖60s即可快速全检,精度高;

②尺寸检测同时,兼容管控外观,不影响成本;

③可在线对接,可离线单机,类似产品实现快速通用切换;

④支持选配质控软件(含SPC分析),Mes对接,数据追溯等功能。

 
2、定子焊点外观缺陷检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

定子发卡焊接工序。

 

工序难点:

焊点数量多,层数多,缺陷种类多,传统方式全检漏检率高。

 

检测内容:

①焊点长宽高,焊点间距,焊点熔深高度,焊珠过大、过小、不饱满,未融合;

②铜线间距,气孔错位,夹角,焊偏;

③氧化,漏焊,炸焊等焊接不良。

 

检测方案:

CCD相机+线激光, 2D、3D多维度成像, 多相片综合判断。

 

优势特点:

①高效通用,实现快切,90sCT控制;

②2D+3D综合判断,漏检低于0.1%,过杀低于2%;

③准确输出焊接不良位置坐标与数量,数据追溯,位置共享。

 
3、定子下线尺寸终检检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

定子下线尺寸终检工序。

 

工序难点:

关键尺寸多,人工检具实现难度大,传统CMM效率低,成本高。

 

检测内容:

①发卡/焊接端内外径,高度;

②绝缘纸伸出高度,破损,焊点间隙;

③焊接端铜排高度,间隙,位置度等。

 

检测方案:高精密直角光谱,内外径非接触式测量,结合CCD+线激光技术,一站式完成正/反/侧多面关键尺寸量测。

 

优势特点:

①重点尺寸全覆盖,90s CT控制;

②30Min产品切换,高通用型;

③支持选配质控软件(含SPC分析),Mes对接,数据追溯等功能。

 
4、定子下线外观缺陷检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

定子下线外观终检工序。

 

工序难点:

关键外观缺陷多,很多缺陷比较细微,人工检具实现难度大,传统CMM效率低。

 

检测内容:

①铁芯外观不良,绕组磕碰,划伤,漏铜;

②绝缘纸开裂,涂敷外观不良,汇流环铜排镀层不良,注塑件不良等;

③热缩管,接插件不良,追溯码缺陷检测等。

 

检测方案:

机械手+CCD方式,灵活覆盖产品全区域检测。

 

优势特点:

①全产品缺陷检测覆盖,机械手灵活走位检测;

②设备通用性高,类似产品实现快速通用切换;

③支持选配质控软件(含SPC分析),Mes对接,数据追溯等功能。

 
 
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§ 电控制程检测案例
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电控产品与工艺流程同样精密而繁复,主要分为前加工段、组装段、成品装配段。针对每一段工序,我们都合理地设置检测点,环环相扣以保障有问题的产品不流向下游

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下面是电控生产制程中几个关键卡点的代表性设备:

 
 
1、电控壳体内部外观检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

安装线束、配电模块之后的壳体内观检测。

 

工序难点:

错漏异物识别较多,电控壳体较深,螺钉位置随机,人工检测效率低,漏检高。

 

检测内容:

①螺丝有无、特征元件有无、异物有无;

②螺钉高度检测;

导热垫片漏贴、导热垫片偏位、错垫;

④线束漏错。

 

检测方案:

CCD+图像匹配算法+线激光扫描,立体式全方位扫描。

 

优势特点:

①功能覆盖所有错漏异物形态;

②零漏失,100%良品输出;

③数据溯源,MES对接。

 
2、电控功率板PCBA检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

安装完功率板后,安装功率板上盖前。

 

工序难点:

辅料元器件多,特征复杂,漏错概率高,功能性风险大。

 

检测内容:

①螺钉有无、特征元件有无;

②螺钉高度检测(部分螺钉低于功率板平面,未覆盖);

③压条高度。

 

检测方案:

高速CCD拍照,多CCD同步标定检测,大面积产品全区域检测。

 

优势特点:

①多特征,多材质,兼容覆盖;

②图像自动算法匹配,实现高通用,快速编程;

③0漏检,品质数据化。

 
3、电控成品下线外观检测设备

此设备为工站式设备,可直接插入产线,对接上下端设备。

 

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制程环节:

电控成品下线前组装段检测。

 

工序难点:

结构特征多,检测区域多,螺丝数量多且需要做扭力测试,人工实现难度大,漏检高。

 

检测内容:

①零件漏装;②螺钉漏打、漏划漆标;

③箱体外观磕碰掉漆;

④铭牌条码漏贴、破损、内容错误,装贴位置偏差。

 

检测方案:

力矩测量+CCD图像测量结合,完美实现特征检测和扭矩检测功能。

 

优势特点:

多面检测机构柔性布局,高效通用,数据可视,检测功能全覆盖。

 
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§ 电池成品检测案例
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现在市面上的电池,按封装形式来划分,主要有圆柱电池、方形铝壳电池、软包电池等。每一种电池,工艺、材质都不同,检测要求差异很大,检测难点不同,对技术的考验很大,需要细分工艺与材质,运用不同的光学组合、机构形式来满足检测需求。

 

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三姆森已针对不同的电池类型,开发与应用了多款电池外观与尺寸检测设备。下面以几款标准化程度比较高的圆柱电池检测设备为例:
 
 
 
1、圆柱电池外观检测工站式设备

此设备是工站式设备,可以直接插入线体,对接上下游设备,适用于旧线体改造,线体新增检测点或更换检测设备,进行在线实时检测。

 

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工艺环节:

嵌入套膜段,检测套膜前后电池外观缺陷;电芯成品出货前最后的外观缺陷检测。

 

检测内容:

正负极端面、侧壁周身外观缺陷检测、条码识别和缺陷判断等,具体包括漏液、变形、凹点、暗纹氧化、表面脏污、划痕、生锈、翘垫片、包边检测、边缘起皱、条码歪斜、条码破损、焊点检测、折皱、异物凸点等。

 

检测方案:

多机位CCD+线阵分时频闪技术+三位一体AI算+慧视质检分析平台。

 

优势特点:

①工站式设备体积小,适用空间更灵活,成本低,易对接,即插即用,部署效率;

②高通用性,兼容不同尺寸电池,适应企业产品规格多与需求变化的情况;

③光学配置丰富,多组线扫相机+多分频采集技术,保障检测效率与准确率;

④品质可视化,可实现数据追溯、数据分析以及反馈持续改善工艺等。

 
2、圆柱电池外观检测一体式设备

此设备是一体式设备,可以集成多道工序,实现检测、包装的一体化,设备可以独立运行,适合产品部件或成品的离线检测等。

 

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工艺环节:

电芯成品入库前、出货前的检测与包装等工序。

 

检测内容:

正负极端面、侧壁周身外观缺陷检测、条码识别和缺陷判断,具体包括漏液、金属丝、短路点、生锈、凹陷、脏污、油污、划痕、垫片缺失/破损、多垫片、垫片压痕、垫片同心度、膜破损、膜压印、膜包裹不均、起翘、套膜与电池贴合、圈状凹陷、焊点不良、焊点焊穿、焊点发黄、焊点脱镍、凸起、鼓胀、焊点炸火、底部炸火、暗纹、擦伤、膜内异物、墨点、竖纹、滚槽压印、喷码模糊、喷码扭曲、字符缺失、喷码偏位、喷码重叠等。

 

检测方案:

多机位CCD+线阵/面阵分时频闪技术+三位一体AI算+慧视质检分析平台。

 

优势特点:

①柔性化、模块化设计,部署高效,灵活性强,降低换型成本;

②高通用性,兼容不同尺寸电池,兼容多形态来料方式自动上料;

③分时频闪技术快速抓拍,AI算法加快图像处理,保障检测效率;

④多角度全方位图像采集,保障几十种外观缺陷内容无一被遗漏;

⑤支持选配质量数据管理软件,实现全过程的质量数据管理。

 
3、圆柱电池智能检测&包装车间

智能车间由物流线系统、检测与分选系统、包装&码垛系统、慧视质检分析平台等组成,集成更多工艺环节,自动化、智能化的程度更高,适合对整厂或整车间智慧生产有需求的企业。

 

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工艺环节:

电芯成品出货前的清洁、检测、包装、码垛等工序。

 

检测内容:

变形、漏液、划痕/伤、金属表面脏污、暗纹氧化、凹坑、凹点、凸点、翘垫片、漏垫片、正极垫片有无、包边褶皱、包边过短、边缘起皱、破皮、生锈、条码歪斜、条码破损、条码黑线、条码脏污、褶皱、跌落、鼓包、膜热缩不良、辊槽不良、垫片针孔、短路点、炸火、膜尺寸、膜破皮、膜凸起、膜翘边、膜脏污、膜磕伤、掉镀层、月牙印凹陷、圈状凹陷等。

 

检测方案:

多机位CCD+线阵/面阵分时频闪技术+三位一体AI算+慧视质检分析平台。

 

优势特点:

①自动化、智能化、柔性化、可视化程度高,全过程无接触式工作,安全、高效,极大降低人力成本;

②高通用性,一机多检,兼容不同尺寸电池,兼容多形态来料方式自动上料;

③高精度光学检测,运用分时频闪技术快速抓拍,多角度全方位图像采集,AI算法加快图像处理,既保障检测效率与准确率,又保障缺陷内容不被遗漏;

④慧视质检分析平台包括数据收集、数据分析、数据溯源、智能预警等功能,助力企业对生产过程进行有效控制,实现可预防、可预测、可持续改善的生产。

 

 


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