100% de Precisión en Desviaciones Mínimas de Soldadura Láser en Baterías
Inspección de soldadura láser en tiempo real para fabricación de baterías, garantizando conexiones eléctricas críticas en paquetes de baterías para vehículos eléctricos
Un fabricante de baterías de power banks portátiles necesitaba mejorar la detección de soldaduras láser. En aproximadamente el 2% de las piezas, las soldaduras láser se desviaban del centro, lo cual era inaceptable para la calidad de la batería. Dada la precisión requerida (~3 píxeles), las piezas tenían que ser inspeccionadas y medidas a mano, limitando el rendimiento.
Con el OV80i, construimos una receta de segmentación usando solo 12 imágenes en menos de 1.5 horas. Logramos 100% de precisión en 40 muestras de prueba. Después de pasar a producción, el OV80i eliminó la necesidad de inspectores manuales y permitió aumentar el volumen de producción.
Detalles de la Aplicación
- Industria: Fabricación de Baterías
- Aplicación: Soldadura Láser
- Desafío Principal: Pequeña desviación de defectos de soldadura
- Tiempo de Entrenamiento: <1.5h configuración/entrenamiento
- Precisión: 100% de precisión
Testimonio del Cliente
"Honestamente no esperaba que esta cámara pudiera detectar desviaciones tan pequeñas, pero lo hizo. Y tampoco esperaba que la configuración y el entrenamiento fueran tan rápidos y sencillos. Esta inversión definitivamente ha aumentado la calidad de nuestra producción."
— Jefe de Producción
El Problema
Las lengüetas de las baterías tenían que ser soldadas con láser a las baterías y esto requería colocaciones muy precisas, dentro de micras. Las desviaciones podían ser muy menores y difíciles de detectar para los humanos.
Los inspectores humanos eran lentos: las estaciones de calidad tenían microscopios y los equipos medían manualmente la desviación, tomando un tiempo significativo y limitando el rendimiento.
La Solución
Implementamos un algoritmo de segmentación en el OV80i, permitiendo al sistema calcular la medición precisa de interés—en este caso, si el centro de la soldadura está dentro del rango aceptable del centro de la batería. Usando un lente de 12mm junto con una luz anular coaxial, capturamos imágenes de alta calidad con excelente contraste.
Proceso de Configuración
Paso 1: Configuración del Hardware
- • Cámara: OV80i, 385mm sobre la base
- • Lente: 12mm, ayuda a acercar el área de interés con claridad
- • Luz: Luz anular, 225mm sobre la base, proporciona iluminación uniforme directamente a lo largo del eje óptico, reduciendo sombras para hacer más visibles los defectos de soldadura
Paso 2: Alineación
Selección de bordes únicos para alineación, permitiendo la inspección incluso cuando las piezas están rotadas.
Paso 3: Configuración de Inspección
Selección del área de interés para inspección.
Paso 4: Etiquetado para Segmentación
Etiquetamos y entrenamos con 6 muestras buenas y 6 muestras malas. El amarillo etiqueta el círculo exterior, el azul etiqueta el punto central—permitiendo al sistema calcular si el punto central azul está posicionado en el medio del círculo exterior amarillo.
Paso 5: Lógica Personalizada con Node-Red
Objetivo: Decidir Pasa o Falla verificando si el punto central está dentro de una distancia aceptable del centro del círculo exterior. Específicamente, verifica si la distancia entre ellos es menor que una tolerancia establecida (aquí, 15 píxeles).
Pruebas y Resultados
Probado en 20 muestras buenas y 20 muestras defectuosas, logrando 100% de precisión con cero fallos y cero rechazos excesivos. Cada muestra de prueba fue correctamente etiquetada, y el programa calculó automáticamente el número de píxeles por los que la soldadura se desvió del centro.
| Inspección | Total | Rechazos Excesivos | Fallados | Precisión |
|---|---|---|---|---|
| Manual | 325 | 1% | 2% | 97% |
| OV80i | 1,876 | 0% | 0% | 100% |
El OV80i aumentó la precisión de inspección de 97% (manual) a 100%, redujo los defectos no detectados de 2% a 0%, y disminuyó los rechazos excesivos de 1% a 0%, mientras aumentó el rendimiento casi 6× (325 piezas → 1,876 piezas).
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