邦納機(jī)器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

1、現(xiàn)今，隨著汽車制造工藝的日益復(fù)雜，汽車制造商對零部件的質(zhì)量也提出了更高的要求，面對激烈的市場競爭和客戶高標(biāo)準(zhǔn)的要求，制造商和零部件供應(yīng)商們，必須借助高效可靠的檢測手段來避免不合格零部件的產(chǎn)生，這其中最值得關(guān)注的便是近年來發(fā)展迅速的機(jī)器視覺系統(tǒng)。本文借用邦納公司的P3、P4、iVu機(jī)器視覺系統(tǒng)分別介紹了 “機(jī)器視覺”技術(shù)在汽車制造業(yè)中的幾個應(yīng)用實例，通過闡述其技術(shù)特點和所顯示的優(yōu)越性，展現(xiàn)了這項新技術(shù)在汽車制造業(yè)的應(yīng)用前景。     美國邦納公司擁有強(qiáng)大的機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計、軟件開發(fā)、光源及配置。從單一的視覺檢測到視覺系統(tǒng)集成，均可提供完整的視覺檢

2、測方案。視覺檢測方案主要包括兩個方面：硬件系統(tǒng)-相機(jī)，控制器，光源及支架；軟件系統(tǒng)：控制系統(tǒng)，圖形用戶界面(GUI)和圖像分析算法。邦納提供所有這些影響視覺檢測成功的產(chǎn)品和技術(shù)支持。     2010年邦納公司全新推出了第五代視覺傳感器iVu系列。與以往產(chǎn)品類型不同，iVu系列無需連接電腦，可依靠自身解摸屏進(jìn)行程序設(shè)定，其精小的體型、強(qiáng)大的功能、獨特的外觀尤其適用于普通光電傳感器不能解決問題的場合，優(yōu)異的性能可適用于不同行業(yè)的不同需求，目前已廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、汽車、物流、制藥等等行業(yè)，下面以幾個典型的案例介紹邦納視覺系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車制造行業(yè)應(yīng)用。一汽車

3、密封條涂層視覺檢測     目的：通過視覺相機(jī)檢測汽車密封條的涂層及單雙層；     應(yīng)用：汽車密封條的涂層里摻有熒光劑，從而在紫外光的照射下能夠被視覺檢測出來，通過彩色相機(jī)的顏色二值化工具可以根據(jù)表面的反光強(qiáng)度區(qū)分出涂層的有無。     傳感器： Banner P4 CORLOR視覺圖一：分別對三個區(qū)域進(jìn)行顏色均值的測量圖二：合格圖片（表面有涂層）圖三：不合格圖片（表面某個區(qū)域無涂層）簡述：汽車密封條在生產(chǎn)過程中為了提高其使用壽命，需要在其表面涂有透明的保護(hù)涂層，為了避免由

4、于噴涂設(shè)備的故障造成涂層漏噴，需要增加相應(yīng)的檢測設(shè)備對涂層進(jìn)行檢測，目前成熟的方案是在透明涂層中添加熒光劑，這樣在紫外光源的照射下涂層會有較明顯的反光，工業(yè)視覺能夠可靠的分辨出來，實際操作中機(jī)器視覺檢測可以時時檢測密封條表面的反光，在檢測到密封條表面缺少涂層時，機(jī)器相機(jī)會給出報警信號進(jìn)行后處理工作。     以上的對涂層有無的檢測應(yīng)用，如果密封條上有兩層以上的涂層需要檢測，例如客戶需要檢測產(chǎn)品表面是一層涂層還是兩層涂層，則建議對熒光劑的摻雜比例或類型進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浔?，使不同的涂層在反光上有一定的差異。二?汽車零部件漏裝視覺檢測  &#

5、160;  目的： 通過視覺檢測汽車零部件裝配質(zhì)量     應(yīng)用：通過P4 視覺產(chǎn)品的二值化工具分別檢測每個汽車零部件是否存在。      傳感器：Banner P4 視覺系統(tǒng) 圖四：合格圖片（汽車零部件安裝完整）圖五：不合格圖片（某個零部件漏裝）簡述：目前汽車零部件由于其復(fù)雜性，很大的一部分還是由人工進(jìn)行裝配，由于人工裝配存在很大的不確定性，因此必須有一套嚴(yán)格的檢測手段來確保工件組裝的完整性，尤其是關(guān)鍵部位的零件，工業(yè)視覺相機(jī)可以同時對多個部位的零部件進(jìn)行檢測，通過對各個裝配位置上輪廓、表面反

6、光、尺寸等進(jìn)行檢測之后，作出準(zhǔn)確判斷零部件是否缺失，另外，相機(jī)可以針對多種類型的工件設(shè)置多種檢測程序并保存在相機(jī)內(nèi)部，當(dāng)生產(chǎn)不同的工件時調(diào)用相對應(yīng)的檢測程序，一旦機(jī)器相機(jī)發(fā)覺有錯誤的零部件之時，給出報警信號進(jìn)行后處理工作。三.汽車零部件表面字符視覺檢測     目的： 通過視覺檢測表面字符有無      應(yīng)用：通過Banner iVu圖像傳感器的模板匹配工具檢測工件表面字符“P”的有無。     傳感器：Banner iVu-TG 視覺系統(tǒng)圖六：合格圖片（表面有字符）圖七：不

7、合格圖片（表面無字符）簡述：汽車零部件在提供使用前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗，經(jīng)檢驗合格后會打印上相應(yīng)的字符標(biāo)記，例如“P”（代表Pass）,因此在裝配使用該汽車零部件前，必須檢測零部件是否有字符“P”,從而避免有不合格零部件混入。     iVu圖像傳感器能可靠檢測出工件表面是否有字符（或者是打有二維碼及其它相關(guān)信息），對不符合要求的零部件給出報警信號，系統(tǒng)會根據(jù)收到的報警信號對工件進(jìn)行剔除。四汽車制動部件位置尺寸視覺檢測     目的： 通過視覺檢測汽車制動部件的位置尺寸    

8、應(yīng)用：通過視覺系統(tǒng)的邊緣工具和測量工具來檢測汽車制動部件的位置尺寸，從而判斷是否發(fā)生偏移      傳感器：Banner P4 視覺系統(tǒng) 圖八：合格圖片（個部件位置正確）圖九：不合格圖片（剎車部件發(fā)生偏移）簡述：在汽車組裝過程中，對零部件的位置有著極高的要求，這不僅包括每個零部件自身的安裝位置，還包括不同零部件之間的相對位置，視覺系統(tǒng)通過邊緣工具能夠準(zhǔn)確測量出各個工件的坐標(biāo)、相對距離、角度偏移、平行度等位置信息，用戶可以通過設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)誤差來判斷產(chǎn)品是否合格，同時相機(jī)還可以通過竄口或者以太網(wǎng)將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端進(jìn)行處理。五：工作原理分析圖十：Banner機(jī)

9、器視覺系統(tǒng)構(gòu)建圖以上案例分別介紹了汽車零部件在制造過程中四個典型的檢測應(yīng)用，在實際應(yīng)用構(gòu)建中，基本系統(tǒng)構(gòu)建大至是一致的，圖十給出了解決方案系統(tǒng)構(gòu)建圖，下面分別對構(gòu)建圖中各個步驟及所用到的傳感器、PLC及其他部件進(jìn)行一一說明：     1 當(dāng)工件到達(dá)指定位置之后，通過Banner QS30光電傳感器感應(yīng)到工件到位，給機(jī)器相機(jī)發(fā)送出一個觸發(fā)信號；     2 Banner P4機(jī)器相機(jī)收到觸發(fā)信號后開始進(jìn)行圖像采集，采集生成圖像（光源可提供穩(wěn)定的拍照環(huán)境）；     3 視覺傳感

10、器根據(jù)事先設(shè)置好的程序?qū)D像進(jìn)行分析，判斷是否為合格品，通過I/0或通訊將檢測結(jié)果發(fā)送給Banner BLC智能邏輯控制器；     4 Banner BLC智能邏輯控制器根據(jù)檢測結(jié)果驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行裝置：（1）Banner TL50工業(yè)智能指示燈可簡單作為合格品/不合格品的報警指示，（2）剔除裝置在PLC的控制下對不合格品進(jìn)行剔除動作；     5 Banner THM人機(jī)界面可對實時檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控并實現(xiàn)簡單的控制作用；     6 監(jiān)視器可顯示實時檢測畫面。六：結(jié)論     上文介紹的機(jī)器視覺系統(tǒng)采用了邦納機(jī)器視覺系統(tǒng)，操作簡便，性價比高是邦納公司一向傳統(tǒng)，很容易根據(jù)客戶現(xiàn)場的環(huán)境和客戶的要求來設(shè)計系統(tǒng)配置和外觀。另外，邦納還配有功能強(qiáng)大，易于開發(fā)的視覺軟件，專業(yè)而深入，為不同的用戶提供快捷周到的服務(wù)，靈活響應(yīng)客戶的定制需求。