一、案例背景:新能源电池极耳检测生产线痛点
某新能源电池生产企业的极耳裁切检测生产线,需对锂电池极耳的裁切精度(误差≤0.02mm)、表面划痕(≥0.1mm)、毛刺(≥0.05mm)等缺陷进行100%全检。原检测系统采用普通工控机立式安装,存在三大要点问题:一是控制柜空间狭小(纵深 230mm),立式工控机占用空间大,导致线缆杂乱、散热不良;二是车间高温(45℃)、高频振动(0.4g)环境下,设备频繁出现相机断连、光源失控,故障率达8%;三是6路工业相机需额外POE交换机供电,增加了设备成本与故障点。
为解决上述痛点,企业引入锡杨工控M58-H610无风扇嵌入式整机作为机器视觉控制器,要点诉求为:通过书本式安装适配狭小控制柜空间、原生POE网口直供相机电源、耐受高温振动环境,实现检测系统稳定运行与成本优化。
二、方案要点:书本式安装适配与实施细节
1. 安装前场景适配分析
- 空间适配:M58-H610机身尺寸 200×164×69mm(D*W*H),重量3.35kg,采用书本式横向安装,贴合控制柜内250mm×190mm横向安装面, 占用69mm厚度空间,剩余空间可容纳电源适配器与线缆收纳,完美解决立式安装空间不足的问题。
- 环境适配:设备采用全密封无风扇设计+IP5X级防尘,工作温度范围0℃~60℃,可耐受车间45℃高温;金属一体成型外壳搭配书本式紧密贴合安装结构,增强抗振动能力,适配生产线高频振动场景,避免设备位移导致的信号中断。
- 功能适配:6个千兆网口中LAN3~6支持POE 802.3AF协议,可直接为工业相机供电(单口输出15.4W),无需额外配置POE交换机;16路隔离DIO、4路光源输出可无缝对接传感器、检测光源,2个COM口支持RS232/485/422多协议,轻松集成至产线PLC系统。
2. 书本式安装实施步骤
(1)安装准备
- 工具与配件:准备M58-H610整机、原厂书本式安装支架、M4不锈钢固定螺丝、水平尺、绝缘垫片、线缆扎带、红外测温仪;提前清理控制柜内灰尘与障碍物,确认安装面平整度误差≤1mm,预留≥15cm散热空间。
- 位置规划:将控制柜内安装面划分为“控制器安装区”与“线缆收纳区”,控制器居中横向安装,电源接口、网口朝向线缆收纳区,便于接线与维护;强弱电线路分区布置,避免信号干扰。
(2)安装操作流程
1. 支架固定:将书本式安装支架贴合安装面,用水平尺校准水平度(误差≤0.5°),标记4个安装孔位,钻孔后植入膨胀管(墙面安装)或直接攻丝(金属安装面),拧入固定螺丝紧固支架,确保支架无晃动。
2. 机身安装:在机身底部粘贴1mm厚绝缘垫片(防止静电干扰),将机身贴合支架对齐安装孔位,穿入螺丝并紧固(扭矩控制在1.2~1.5N·m),确保机身与支架紧密贴合,晃动机身无位移。
3. 线缆连接:按“先弱电后强电”顺序接线:① 6路POE网口连接工业相机(LAN3~6为POE口,直供相机电源与传输数据,线缆长度控制在10m内);② 复合IO接口连接8路传感器(DI接口)、4路检测光源(光源输出接口)、4路外触发信号;③ COM口连接产线PLC,实现缺陷信号交互;④ 5.08-2*2PIN接线端子接入24V直流电源,做好绝缘处理;⑤ HDMI接口连接控制柜内触控屏,用于实时查看检测画面。
4. 线缆整理:用扎带按“相机1-6”“电源”“控制信号”分类固定线缆,预留5cm冗余长度避免拉扯,线缆远离机身散热面,确保散热通畅。
(3)安装后调试验证
- 物理检查:确认机身安装牢固、线缆无缠绕挤压,散热面无遮挡;启动设备后运行30分钟,用红外测温仪检测机身表面温度,稳定在52℃(低于60℃上限),无过热现象。
- 功能测试:连续运行48小时,验证6路相机同步采集图像延迟≤30ms,POE供电稳定(相机工作电流无波动);4路光源亮度调节精度达±3%,缺陷检测信号通过DIO输出至PLC的响应时间≤80ms;模拟生产线振动环境,设备无相机断连、数据丢包现象。
三、落地效果:效率、稳定性与成本三重优化
1. 检测效率明显提升
- 书本式安装 耗时1.5小时完成安装调试,较传统立式安装节省40%时间,停产损失降至比较低;检测速度从原3秒/片提升至1.5秒/片,单日检测量从2.88万片提升至5.76万片,效率翻倍。
- 依托Intel 12代i5-12400处理器的高性能运算能力,极耳缺陷识别率达99.9%,漏检率降至0.1%,每月减少缺陷产品返工损失约12万元。
2. 运行稳定性大幅改善
- 设备在45℃高温、0.4g振动的车间环境下,连续稳定运行3个月,故障率从8%降至0.3%,无一次因环境因素导致的停机;IP5X防尘设计使机身内部无积尘,避免了传统风扇机型的灰尘堵塞问题。
- 原生POE网口省去额外交换机,减少了故障点,设备集成度提升,维护成本降低30%。
3. 综合成本优化
- 省去POE交换机采购成本(约3000元/台),线缆整理成本降低20%;设备7×24小时连续运行功耗 35W,较传统工控机节省40%能耗,年节省电费约1800元。
四、方案价值总结
该案例通过M58-H610机器视觉控制器的书本式安装,精细解决了新能源电池生产线狭小空间、高温振动、多设备集成的要点痛点。书本式安装设计不仅节省了控制柜空间,更通过紧密贴合结构增强了抗振动能力;原生POE网口、丰富IO接口则简化了系统集成,降低了成本与故障风险。设备稳定运行周期超90天,充分验证了书本式安装在工业视觉场景中的实用性,为新能源、电子制造等狭小空间产线的视觉检测升级提供了可复制的解决方案。