通過(guò)“AI+機(jī)器人”對(duì)電池模組進(jìn)行拆解
動(dòng)力電池回收能夠?qū)︿囯姵剡M(jìn)行梯次利用，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用。動(dòng)力鋰電池拆解回收過(guò)程中，涉及到了電池包拆解、模組搬運(yùn)與拆解、極柱銑削等關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)的人工拆解和搬運(yùn)方式存在效率低、強(qiáng)度大、存在安全隱患等問(wèn)題。
為了應(yīng)對(duì)動(dòng)力電池退役高峰的到來(lái)，一家大型廢棄資源循環(huán)再生企業(yè)布局了自動(dòng)化動(dòng)力電池回收產(chǎn)線。在該產(chǎn)線上，梅卡曼德的AI+3D視覺(jué)技術(shù)也起到了關(guān)鍵作用，3D視覺(jué)對(duì)電池包、模組、busbar、端板定位，引導(dǎo)機(jī)器人逐步完成拆解工序。AI算法能夠兼容幾十種不同品規(guī)的電池包和模組，拆解新的電池產(chǎn)品無(wú)需進(jìn)行任何產(chǎn)線改造，產(chǎn)線拆解效率、柔性得以大幅提高。
超大電池包輕松拆解、搬運(yùn)
新能源汽車(chē)動(dòng)力電池包
拆解電池包，是動(dòng)力電池回收的第一步。每個(gè)電池包重達(dá)上百公斤，由數(shù)十個(gè)模組組成，而每個(gè)模組也重達(dá)幾十斤，上面遍布了幾百顆螺絲。因?yàn)橐獙?duì)電子元器件及電池單元進(jìn)行再利用，所以工人們需對(duì)電池包進(jìn)行精細(xì)拆解。但由于螺絲太多、線束太復(fù)雜，平均一名工人一天只能拆解2-3個(gè)電池包。市場(chǎng)上不同品牌和型號(hào)的動(dòng)力電池包結(jié)構(gòu)各異，當(dāng)新的電池包來(lái)到產(chǎn)線上，工人們要針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在這家企業(yè)的退役動(dòng)力電池柔性智能拆解產(chǎn)線上，引入了梅卡曼德AI+3D視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，讓機(jī)器人能夠完成自主感知、自主規(guī)劃、自主決策、自主學(xué)習(xí)，完成拆電池包、搬模組、拆模組、極柱銑削等一系列工作。
在電池包拆解工位，梅卡曼德為客戶選擇了大視野3D相機(jī)Mech-Eye LSR L和高精度結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)Mech-Eye?PRO S，完成電池包定位、螺釘拆解和模組搬運(yùn)。LSR L具有高精度、大視野、抗環(huán)境光等優(yōu)勢(shì)，能夠提供3000×2400@3.0m的視野范圍。通過(guò)固定安裝的LSR L對(duì)電池包拍照，3D視覺(jué)系統(tǒng)能夠識(shí)別和定位電池包邊緣輪廓，為螺釘拆解和模組搬運(yùn)提供必要的視覺(jué)信息。
模組搬運(yùn)環(huán)節(jié)
PRO S具有高精度、抗反光、安裝靈活等優(yōu)勢(shì)。在定位到電池包的具體位置后，PRO S對(duì)待拆點(diǎn)位依次拍照，3D視覺(jué)系統(tǒng)獲取到PRO S提供的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，計(jì)算生成螺釘拆解位置，引導(dǎo)機(jī)器人完成螺釘拆解。3D視覺(jué)提供的視覺(jué)信息包含了螺釘不同的角度和姿態(tài)，可以用來(lái)指導(dǎo)末端執(zhí)行器及時(shí)調(diào)整作業(yè)角度和力度。當(dāng)電池包上所有螺釘拆解完畢后，再通過(guò)PRO S對(duì)模組局部特征進(jìn)行定位，引導(dǎo)機(jī)器人對(duì)電池包內(nèi)的模組進(jìn)行搬運(yùn)。微米級(jí)工業(yè)3D相機(jī)，精準(zhǔn)銑削
通過(guò)機(jī)器人、輸送線等設(shè)備，從電池包拆解下來(lái)的模組轉(zhuǎn)運(yùn)到模組拆解工位。在這一工序，需要完成busbar銑削、極柱銑削、端板切割等工序，從而將電芯單元和模組分離。更為精準(zhǔn)的銑削能夠避免對(duì)電池造成損傷，減少短路和電解液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，也有助于更高效地回收有價(jià)值的材料，減少資源浪費(fèi)。
粗銑工位：對(duì)busbar進(jìn)行銑削針對(duì)該工序的痛點(diǎn)需求，梅卡曼德為客戶選配了Mech-Eye UHP-140微米級(jí)高精度3D相機(jī)。UHP-140精度超高，安裝靈活，可隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到任意位置完成拍照任務(wù)。這一工序有粗銑和精銑兩個(gè)工位，在粗銑工位，3D視覺(jué)系統(tǒng)先定位模組，再對(duì)busbar精準(zhǔn)定位，引導(dǎo)機(jī)器人攜帶銑刀對(duì)電芯之間的連接片依次銑削，由輸送線傳送至下一工位。
精銑工位：對(duì)電芯極柱焊點(diǎn)進(jìn)行銑削并切割端板
在精銑工位，3D視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)粗銑完的模組進(jìn)行定位，再對(duì)電芯極柱及連接焊點(diǎn)進(jìn)行高精度定位，引導(dǎo)機(jī)器人攜帶銑刀對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行銑削。支持電芯極柱進(jìn)行高度檢測(cè)，避免銑削過(guò)度造成漏液風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)極柱高度低于臨界值時(shí)，對(duì)異常情況報(bào)警。隨后，機(jī)器人切換刀具，3D視覺(jué)對(duì)模組側(cè)面定位，引導(dǎo)機(jī)器人完成側(cè)面端板切割。
先進(jìn)AI技術(shù)，提升拆解回收效率
在動(dòng)力電池柔性智能拆解產(chǎn)線上，梅卡曼德充分發(fā)揮了AI技術(shù)優(yōu)勢(shì)。AI抗反光成像算法能夠大幅提升對(duì)于高亮反光物體的成像效果，輕松應(yīng)對(duì)電池包螺絲孔反光、busbar反光、模組端板反光等工況，克服工件表面銹跡、油污、復(fù)雜痕跡的干擾，精確地提取物體表面細(xì)微特征，生成高分辨率、低噪點(diǎn)的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。為視覺(jué)軟件提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，提高機(jī)器人工作站對(duì)復(fù)雜工件的處理能力，提升退役電池回收效率。
busbar3D點(diǎn)云
模組3D點(diǎn)云
通過(guò)AI柔性兼容技術(shù)對(duì)電池包、電池模組、螺釘等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、標(biāo)定和訓(xùn)練，梅卡曼德協(xié)助客戶訓(xùn)練出了能兼容不同品牌和型號(hào)電池包的柔性智能拆解模型。當(dāng)不同的電池包來(lái)到拆解產(chǎn)線，機(jī)器人可以自適應(yīng)產(chǎn)品并調(diào)用相應(yīng)的拆解工藝，不用再像人工拆解一樣，花時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。梅卡曼德簡(jiǎn)單易用的機(jī)器視覺(jué)軟件在提升拆解效率方面也發(fā)揮著重要作用，Mech-Vision整合了通信配置、相機(jī)標(biāo)定、工件識(shí)別、路徑規(guī)劃等功能，軟件采用了圖形化界面、多功能步驟整合、快速識(shí)別組件，結(jié)合豐富的學(xué)習(xí)資源，客戶可以快速完成智能機(jī)器人應(yīng)用部署。
Mech-Vision圖形化機(jī)器視覺(jué)軟件，簡(jiǎn)單易用
隨著新能源汽車(chē)動(dòng)力電池報(bào)廢高峰期的到來(lái)，通過(guò)機(jī)器人、AI、機(jī)器視覺(jué)等先進(jìn)技術(shù)打造智能柔性的拆解產(chǎn)線，能夠大幅提高廢舊電池拆解的效率和安全性。從而促進(jìn)新能源全生命周期價(jià)值鏈循環(huán)，降低對(duì)原生礦產(chǎn)資源的依賴。除了動(dòng)力電池拆解，梅卡曼德的3D視覺(jué)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池生產(chǎn)和新能源汽車(chē)制造的多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，包括電芯搬運(yùn)、模組搬運(yùn)裝配、PACK搬運(yùn)等。此外，在新能源汽車(chē)生產(chǎn)中涉及的沖壓、焊接、總裝和壓鑄等工藝中，梅卡曼德AI+3D技術(shù)也有著廣泛應(yīng)用。梅卡曼德希望通過(guò)不斷開(kāi)拓智能機(jī)器人應(yīng)用邊界，推動(dòng)各行各業(yè)智能化、柔性化升級(jí)。