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感知误差/偏差已经成为高端产品一个必不可少的技术指标，越是追求产品一致性与高品质，就越注重生产制造与质量控制过程中感知误差/偏差的能力。

圆柱锂离子电池对产品标准化、一致性、安全性等要求极高。通过尺寸检测手段，快速、准确地感知到尺寸与形状是否在公差范围内，是否完全符合规格要求，及时发现与纠正误差/偏差，降低不良品率和管控产生不良的原因，不仅是品质力的体现，也是生产能力的体现。

下面以国内某知名锂电企业圆柱电池的尺寸检测为例，简析如何准确、简便、快速、稳定地完成尺寸检测！

01需求分析

深入剖析行业场景与企业所提出的需要、所面临的难题，才能提供针对性的解决方案。

该锂电企业的尺寸检测项目属于“旧线体改造”，期望通过改造旧线体，在原线体上增加更合适的在线检测功能，来提高生产品质以及检测与线体的生产效率。

该项目的场景需求与问题主要有几点，线体改善方案正是基于这几点进行设计：

①设备通用性问题：圆柱锂离子电池型号众多，该企业也生产多种型号的圆柱电池。因此，如果检测设备的通用性高，同一设备能检测多种型号，或同一设备只需更换少许工件、治具，就能检测其它型号的产品，增加设备检测产品的范围，那么就可以极大地减少设备成本。

②线体兼容性问题：该企业目前已有比较完整的线体，新增或替换整条线体会导致成本高企。最合适的方法是采用嵌入的方式嵌入检测设备。然而，嵌入设备，可能会存在生产设备之间兼容不佳的问题。因此，改善方案必须充分考虑自动化光学检测设备与原有产线的对接问题，并且不能降低现有产线的稼动率等。

③检测要求变高问题：随着市场升级和竞争加剧，对圆柱电池的品质、一致性要求越来越高。标准变高了、变严格了，那么对检测精度的要求也越来越高，目前该企业的生产制程在这方面还有很大的改善空间。

④自动化与检测效率问题：圆柱电池属于批量生产的产品，对生产效率要求高，而目前该企业的检测方式在效率方面还有很大的提升空间。通过提高检测的自动化程度和检测速度，增加每小时的检测数量来提高生产量，是生产改善的方式之一，并使规模化批量生产获得更多的边际成本递减优势。

⑤尺寸种类多的问题：需要检测的尺寸种类比较多、比较细，在线检测设备需要快速全检完所有尺寸，不能有遗漏，且不能为了检完所有尺寸而降低现有产线的生产速度。

⑥设备的稳定性问题：考虑到订单多时，生产强度会增加很多。因此，在线检测设备需要具备24小时长期、连续、稳定运行的能力，可以应付可能发生的高强度批量生产计划。

⑦生产过程数据利用问题：该企业目前生产数据、过程数据利用率低，导致企业无法快速、精确地把握生产过程的信息，影响生产管理与决策的科学化，因此希望提高数据利用率和数据互通性。

02检测内容

圆柱电池尺寸检测主要检测电池的长度、高度和直径等参数。

具体包括收口尺寸（收口后壳口外径）、滚槽尺寸（滚槽上外径、滚槽下外径、滚槽脖高、滚槽肩高、滚槽总高）、整形尺寸（整形上外径、整形下外径、整形脖高、整形总高）等。

03解决方案经过深入剖析场景需求与痛点，三姆森科技集成光学、AI等方面的技术，为该企业提供嵌入式解决方案：工站式检测设备。尺寸检测之工站式设备（示意）此工站式检测设备为全自动机，全自动上下料与全自动检测。具有自动进料、尺寸检测、参数与标准设定、数据对接MES、图表自动生成等功能。设备采用流道上料，通过在主流道上安装抽料放行气缸模组开合的方式，利用运动模组将产品送到检测工位。设备整体内构图（示意）产品到达检测工位后，设备采用旋转检测的方式，通过伺服带动治具旋转，实现不同的角度拍摄，同一电池检测位置，同一相机最低拍摄四张图片，软件算法处理成像图片，得出结果。旋转检测机构图（示意）

软件处理情况可实时显示在电脑显示屏，QC人员进行可视化管理。数据上传MES系统并记录，软件系统实时采集、分析、处理数据，并可自动生成各类图表，协助企业质量管理。

检测完成后，良品与不良品自动分流，分别分流到OK缓存区与NG缓存区，留待QC人员处理。

?设备主要采用技术：

光学成像/测量技术+SGamma视觉算法平台+慧视质检分析平台

?检测设备主要参数：

①设备尺寸：**1mm(L*W*H)②检测产品：18、21、26、32、40、46等系列型号。③检测精度：±0.01mm④检测效率：≥PPM04成像效果

尺寸成像效果图

05方案优势

基于光学智能检测技术的工站式设备，针对实际、详实场景需求分析而定制，具有多种优势特点：

◎检测精度高

检测精度达到±0.01mm，还可根据需求下调。高精度检测感知微小偏差，保证产品的一致性，设备严格按照设定的标准执行，检测结果精准而客观。

◎检测效率高

快速在线检测，迅速分析产品的NG/OK情况，检测效率≥PPM，并保留后续升级的弹性，且能够保持24小时长期、连续、稳定地运行。

◎线体兼容性好

工站式设备，产线兼容性好，体积小、成本低、易对接、易部署、配置灵活，可以轻松嵌入原有产线，不影响原设备的正常稼动，并且保留后续可扩展升级的空间。

◎检测通用性强

设备可以一机多检，通用性强，适用于18系列、21系列等型号的电池，适应企业生产不同型号、规格产品的弹性变化，可以有效减少设备成本。

◎自动化程度高

全自动机，检测快速，提高生产力，极大节约人力，只需预留1名操作员即可，一台设备可以替代多个人工检测员，且提高了工作更安全性。

◎数字化、智能化生产与管理

AI算法+传统视觉算法+逻辑算法三位一体，集成2D、2.5D、3D等算法，充分利用生产过程数据，可视化管理，数据可追溯，并能够生成各类图表，通过算法与数据平台，实现检测、预警、对策、改善等生产制造闭环控制，助力企业实现柔性生产、智慧生产与智慧工厂建设。

SGamma机器视觉算法平台（示意）慧视质检分析平台（示意）

最后，通过运用光学智能检测技术进行电池尺寸检测，改造旧线体，促进了该企业生产工艺、生产效率、产品一致性的改善，并提供了一种更高效、更精确、更柔性的质量管理方法，不仅保证品质，还提高生产能力、降低生产成本！

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