【会员风采】苏州市“AI+制造”典型应用场景丨博众精工基于智能感知控制的刀片电池电芯极片切叠装备场景
场景
基于智能感知控制的刀片电池电芯极片切叠装备——博众精工科技股份有限公司
一
企业简介
博众精工科技股份有限公司是一家专注于工业装备研制和创新服务的民营科创型企业，以技术创新为核心，致力于制造业智转数改转型需求的整体解决方案，针对不同行业的需求，博众精工深度融合智能算法、机器视觉、高精量测、运控与力控等智能感知技术，配合柔性机构设计、软件系统开发，为客户提供定制化的先进工业制造装备产品和服务。
二
场景概述
该项目场景基于智能感知控制的刀片电池电芯极片切叠装备，主要面向刀片电池电芯极片的切片、复合和堆叠工艺，基于视觉传感、精密驱控、AI缺陷识别等人工智能技术深度加持，提升终端制程装备的自适应精度控制、缺陷识别性能等智能化水平。
解决方案：
该场景装备具有多视觉融合标定、定位导引和感知、智能缺陷检测、高速高精飞切和精准堆叠等功能模块。
一是建立了多相机视觉融合标定模型，提出了传感器标定模型多目标参数优化方法，突破了多相机图像处理、标定、融合、补偿等技术，为高精度极片定位、尺寸检测和缺陷识别打下了技术基础；
二是研发应用了全极片缺陷在线检测技术，根据极片尺寸，分析研究常见极片表面缺陷特征，研究基于改进的二分类交叉熵损失函数的深度学习缺陷检测和带噪小样本深度学习技术，有效解决了气泡、压痕对隔膜褶皱的干扰，避免漏检的同时降低过杀率；
三是研发应用了基于前馈补偿控制与机器视觉定位相结合的多轴联动高速飞切同步控制技术，实现高速高精度裁片，并精准等间距复合极片；
四是研发应用了基于机器视觉纠偏的多工位、大尺寸、高精度正负极片多层堆叠技术，提出了极片大行程纠偏/微动平台堆叠补正的协同控制策略，实现了8工位正负极片70-150层高速高精堆叠工艺。
三
应用成效
项目场景基于机器视觉的传感与控制应用，实现了更高速、更高精度的制程工艺控制：
刀片电池由于电芯尺寸结构问题，其切叠工艺复杂、难度大，使得现有制程装备精度及效率不足、产出单体差异性较大等制约瓶颈，项目成功攻克了基于机器视觉成像系统、精密机械运动平台、高速机器视觉算法的更高速、更高精度极片模切叠片工艺技术，实现快速适应大尺寸电芯±0.10mm级的高效精准切叠工艺控制，有效解决了刀片电池极片的制程痛点问题。
项目场景基于人工智能的缺陷识别技术应用，实现了更稳定、更精准的质量闭环控制：
电芯中每个极片要求无缺陷，零漏检，否则整个电芯都会失效，避免出现极片凹痕、黑点、黑线、极耳丢失、漏箔、边缘漏箔等缺陷问题。项目基于深度学习缺陷检测和带噪小样本深度学习技术的研发应用，建立了AI驱动的生产过程的实时在线闭环质量控制，实现了0漏检，0.1%过杀率控制，有效提升了刀片电池电芯极片制造质量的稳定性和识别精准度。
来源：苏州工信
吴江工信
