微米級焊縫檢測專利被應(yīng)用到多種工業(yè)場景。 

　　在新能源行業(yè)，焊接質(zhì)量直接影響電池的導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度和安全性。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)對電池能量密度和安全性的要求不斷提高，高精度焊縫檢測已成為智能制造不可或缺的環(huán)節(jié)。

　　單件0.8秒完成全焊縫掃描，2秒內(nèi)完成圖像處理，缺陷誤判率控制在0.5%以下，較傳統(tǒng)人工檢測效率提升10倍以上……這些力臻極限的工業(yè)檢測數(shù)據(jù)，其背后的關(guān)鍵支撐技術(shù)來源于一項(xiàng)專利——由廣東利元亨智能裝備股份有限公司（以下簡稱“利元亨”）研發(fā)的“焊縫質(zhì)量檢測方法、裝置、系統(tǒng)及電子設(shè)備”專利。該專利近日榮獲第十屆廣東專利優(yōu)秀獎，是我市兩個(gè)獲獎專利之一。

　　這項(xiàng)工業(yè)界“火眼金睛”專利技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)微米級焊接缺陷，將電池包安全風(fēng)險(xiǎn)從源頭切斷，填補(bǔ)了高精度激光焊接檢測的行業(yè)空白，成為保障動力電池安全的關(guān)鍵防線。該專利是利元亨4000多項(xiàng)專利布局中的一項(xiàng)。在“技術(shù)立業(yè) 苦練內(nèi)功”的企業(yè)理念指引下，利元亨平均每年投入產(chǎn)值的11%到研發(fā)中，推動智能制造業(yè)務(wù)覆蓋從電池制造設(shè)備到數(shù)智整廠全鏈條，成為全球第一梯隊(duì)的高端智能裝備制造商，合作的頭部企業(yè)超40家，讓“惠州智造”在國內(nèi)外擦亮招牌。

　　專利優(yōu)勢

　　“焊檢同步”效率提升超10倍

　　今年4月，“史上最嚴(yán)電池安全令”——工信部組織制定的“新國標(biāo)”正式發(fā)布，將于2026年7月1日起施行。新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步升級，要求電池系統(tǒng)在熱失控后兩小時(shí)內(nèi)無明火、無爆炸，并將安全監(jiān)測范圍從5分鐘逃生時(shí)間延長至2小時(shí)。

　　在此背景下，必然也會推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)和動力電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)以及技術(shù)水平的不斷提升。

　　在利元亨研究院，技術(shù)人員向記者展示了一段焊縫質(zhì)量檢測對比視頻：傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)下的焊縫影像模糊不清，而應(yīng)用新專利技術(shù)的系統(tǒng)呈現(xiàn)的焊縫圖像，連微米級的缺陷都清晰可辨。

　　“這相當(dāng)于給工業(yè)生產(chǎn)線裝上了‘智能顯微鏡’?！崩嘌芯吭涸洪L杜義賢認(rèn)為，“工業(yè)4.0時(shí)代，精度即生命線”，在動力電池極耳焊接中，0.1毫米偏差即可導(dǎo)致電芯性能驟降；120層銅箔焊接中，能量波動0.1%即可能引發(fā)過焊風(fēng)險(xiǎn)。

　　早在2020年，利元亨就已經(jīng)開始不斷強(qiáng)化相關(guān)底座技術(shù)。

　　三維點(diǎn)云技術(shù)突破人工檢測極限。傳統(tǒng)焊縫檢測依賴平面CCD相機(jī)或人眼識別，存在重大局限——平面成像無法捕捉焊縫高度變化（如凹坑），人工抽檢效率低且難以實(shí)現(xiàn)全檢。

　　利元亨的獲獎專利首創(chuàng)“基于三維點(diǎn)云的高度圖分析法”，結(jié)合視覺技術(shù)與數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)時(shí)生成焊縫三維輪廓圖像，將檢測精度提升至0.05毫米，兩倍于人眼識別極限（人眼僅能識別0.1毫米以上）。

　　同時(shí)，該獲獎專利還有更為實(shí)在的“焊檢同步”優(yōu)勢。傳統(tǒng)檢測需獨(dú)立工位操作，而利元亨實(shí)現(xiàn)焊接與檢測單機(jī)同步進(jìn)行。

　　檢測系統(tǒng)配合焊接速度300毫米/分鐘的飛行焊接同步開展，焊完即完成檢測，能捕捉縫隙等缺陷，通過自主開發(fā)的算法識別缺陷，還可通過采集激光焊接時(shí)的反射光（三個(gè)波段）判斷內(nèi)部焊接質(zhì)量（如虛焊、過焊及位置）。

　　在“焊檢同步”優(yōu)勢下，單件產(chǎn)品焊縫掃描僅需0.8秒，2秒內(nèi)完成圖像處理，完美匹配每分鐘24件產(chǎn)品的高效產(chǎn)線。相比人工檢測，效率提升超10倍，缺陷過殺率（誤判率）控制在0.5%以下。

　　“研發(fā)中最棘手的是強(qiáng)反光曲面工件的邊緣定位。”杜義賢揭秘技術(shù)攻堅(jiān)過程，團(tuán)隊(duì)耗時(shí)1年多創(chuàng)新開發(fā)“峰值點(diǎn)-輔助點(diǎn)亞像素定位算法”，結(jié)合仿射變換糾偏技術(shù)，攻克了邊緣模糊與裝配偏差難題，最終在新能源電池端蓋周邊焊接、頂蓋密封釘焊接檢測中實(shí)現(xiàn)工程化落地?！斑@項(xiàng)技術(shù)能精準(zhǔn)捕捉凸起、炸點(diǎn)、凹坑等微米級缺陷，解決了動力電池焊縫隱患的行業(yè)痛點(diǎn)?！倍帕x賢指出，在新能源電池頂蓋焊接等關(guān)鍵工藝中，該技術(shù)已攔截超萬件微小缺陷產(chǎn)品，從源頭杜絕類似“動力汽車電池爆炸”的安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　專利應(yīng)用

　　應(yīng)用于鋰電池企業(yè)自動化生產(chǎn)線

　　中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟日前發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，今年6月，我國動力電池裝車量58.2GWh，同比增長35.9%；1至6月，我國動力電池累計(jì)裝車量299.6GWh，累計(jì)同比增長47.3%。

　　在新能源汽車市場升溫、海外出口增長等多重因素驅(qū)動下，我國動力電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展韌性和國際競爭力。

　　“在這樣龐大的市場需求下，我們的技術(shù)堅(jiān)持不斷精進(jìn)?！倍帕x賢介紹，2020年完成第一代檢測樣機(jī)就申報(bào)了相關(guān)專利，2021年規(guī)?；瘧?yīng)用于動力電池領(lǐng)域，此后不斷迭代，目前已應(yīng)用于各大鋰電池企業(yè)自動化生產(chǎn)線，相關(guān)焊接機(jī)均配備該系統(tǒng)。

　　“底座”技術(shù)強(qiáng)化，一方面帶動更多創(chuàng)新發(fā)明。近期，利元亨更是多項(xiàng)迭代產(chǎn)品頻出：激光焊接在線檢測設(shè)備，可通過捕捉激光焊接產(chǎn)生的400～1700nm波段弧光，進(jìn)行20余類“缺陷診斷”；超聲波焊接技術(shù)，以微米級控制、AI智能監(jiān)控、全場景適配三大核心優(yōu)勢，為新能源、半導(dǎo)體、汽車制造提供“高精度焊接”終極方案；精細(xì)化設(shè)計(jì)方面，包括工業(yè)CT作為現(xiàn)代工業(yè)無損檢測的“利器”，還推出了手持激光填絲焊接設(shè)備，通過雙絲送絲技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對大間隙、厚壁板材及異種金屬焊接難題的突破……

　　“底座”技術(shù)強(qiáng)化，另一方面也打開了新風(fēng)口賽道?！拔覀冋跇?gòu)建跨行業(yè)工藝數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步提升檢測精度標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)拓展重點(diǎn)應(yīng)用于固態(tài)電池，以及鈣鈦礦、智能倉儲和AI算力等前沿領(lǐng)域?！倍帕x賢說，固態(tài)電池因天然具備熱失控抑制能力以及更長時(shí)間續(xù)航的優(yōu)勢，或成為新國標(biāo)下的技術(shù)突破口。

　　目前，利元亨作為國內(nèi)較早布局全固態(tài)電池整線解決方案的企業(yè)，已打通固態(tài)電池全線量產(chǎn)工藝，覆蓋從各工段關(guān)鍵設(shè)備到整線方案，形成了涵蓋高壓致密化工藝、電解質(zhì)與極片復(fù)合工藝、封裝工藝及高壓化成等在內(nèi)的核心技術(shù)體系。

　　近期，該公司承接某頭部車企的全固態(tài)電池整線項(xiàng)目已開始陸續(xù)交付。利元亨所提供的整體解決方案融合了高效、高智能化與高安全性三大核心優(yōu)勢，為全固態(tài)電池的大規(guī)模量產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)有力的技術(shù)保障和系統(tǒng)支撐。

　　●對話

　　近三年研發(fā)投入累計(jì)14億元

　　惠州日報(bào)：利元亨近年的研發(fā)投入強(qiáng)度如何？下一步此項(xiàng)獲獎技術(shù)還會怎么升級？

　　杜義賢：公司近三年研發(fā)投入累計(jì)近14億元，研發(fā)費(fèi)用率持續(xù)保持在11%以上，其中，2024年研發(fā)投入達(dá)3.36億元，占營收的13.55%，是歷年最高的投入。比如，此次獲獎的專利中，對研發(fā)和人工的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)備硬件的成本。強(qiáng)投入也為公司拿下不少榮譽(yù)，獲得了4項(xiàng)省部級的科技進(jìn)步獎，1項(xiàng)國家級專利獎和2項(xiàng)省級專利獎等。下一步將重點(diǎn)推進(jìn)三方面升級，一是融合深度學(xué)習(xí)模型提升復(fù)雜缺陷分類能力；二是集成多光譜傳感實(shí)現(xiàn)焊接內(nèi)部缺陷無損檢測；三是構(gòu)建跨行業(yè)工藝數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步提升檢測精度標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)拓展應(yīng)用于固態(tài)電池、鈣鈦礦、智能倉儲和AI算力等前沿領(lǐng)域。

　　惠州日報(bào)：我市的產(chǎn)業(yè)配套和科技創(chuàng)新環(huán)境，給企業(yè)研發(fā)帶來了哪些幫助？

　　杜義賢：惠州優(yōu)越的產(chǎn)業(yè)配套和科創(chuàng)環(huán)境，為利元亨的研發(fā)創(chuàng)新提供了全方位的強(qiáng)力支撐，主要體現(xiàn)在四個(gè)關(guān)鍵方面：

　　一是產(chǎn)業(yè)配套降本增效?；葜菘梢蕴峁?0公里半徑內(nèi)快速配齊傳感器等核心部件，大幅降低供應(yīng)鏈成本，加速研發(fā)迭代。

　　二是政策賦能激發(fā)活力。惠州的技改等多項(xiàng)補(bǔ)貼精準(zhǔn)給力，例如在2025年新型儲能專項(xiàng)資金中，利元亨獲得203萬元用電補(bǔ)貼，有效降低研發(fā)投入成本。

　　三是人才生態(tài)夯實(shí)根基。在政府支持下，利元亨獲批惠城區(qū)首個(gè)博士后科研工作站，引進(jìn)多名博士；與惠州學(xué)院共建實(shí)驗(yàn)室，穩(wěn)定輸送超百名專業(yè)人才，充實(shí)核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

　　四是技術(shù)協(xié)同提升效率。利元亨與惠州移動共建“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線遠(yuǎn)程診斷與分析，深度賦能研發(fā)，顯著提升研發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化率。

　　總的來說，惠州“政產(chǎn)學(xué)研用”深度融合的創(chuàng)新生態(tài)，給利元亨很大的發(fā)展“底氣”，讓我們輕裝上陣、心無旁騖地布局超4000件知識產(chǎn)權(quán)、持續(xù)搶占新能源裝備技術(shù)制高點(diǎn)。它實(shí)實(shí)在在地降低了綜合創(chuàng)新成本，加速了技術(shù)突破，是我們在惠州發(fā)展的核心優(yōu)勢之一。

記者謝菁菁 通訊員陳麗凡