機(jī)器視覺在汽車質(zhì)量檢驗(yàn)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的汽車制造業(yè)，其自動化程度在現(xiàn)代工業(yè)中處于較高水平，且多個(gè)環(huán)節(jié)已做到無人化操作，生產(chǎn)效率得到有效提升，但同時(shí)對質(zhì)量檢驗(yàn)效率的要求越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的人工檢驗(yàn)方式已經(jīng)無法滿足汽車生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)檢的需求。機(jī)器視覺技術(shù)以其快速性、精確性、智能化的技術(shù)優(yōu)勢成為現(xiàn)場質(zhì)檢效率提升的首選，尤其隨著人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)在汽車質(zhì)量檢驗(yàn)領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用。機(jī)器視覺在汽車質(zhì)檢領(lǐng)域應(yīng)用場景傳統(tǒng)的汽車質(zhì)量檢驗(yàn)方法主要靠人工的方式進(jìn)行，質(zhì)檢員通過肉眼或工具逐一對整車進(jìn)行人工檢驗(yàn)，由于人存在主觀判斷誤差及眼睛疲勞因素，人工檢測方法存在檢測質(zhì)量不穩(wěn)定、缺陷不易識別及檢測效率低下的問題。雖然隨著自動化水平的提高，部分自動化檢測設(shè)備也在汽車質(zhì)檢領(lǐng)域得到應(yīng)用，但仍無法滿足汽車行業(yè)日益增長的質(zhì)量管控需求。因此視覺檢驗(yàn)技術(shù)在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并基本貫穿了整個(gè)汽車生產(chǎn)過程，主要應(yīng)用場景包括工藝檢測、尺寸檢驗(yàn)、虛擬裝配、錯漏裝檢測等。01工藝檢測汽車在生產(chǎn)過程中在沖焊涂總需要經(jīng)過大量使用各種生產(chǎn)工藝，沖壓、焊接、漆面、噴涂、涂膠裝配等工藝完成的效果檢驗(yàn)需進(jìn)行逐一檢驗(yàn)，由于傳統(tǒng)檢驗(yàn)方式多數(shù)為人工目視檢驗(yàn)，因此機(jī)器視覺在工藝檢測方面得到多方面應(yīng)用。安全帶滾輪檢測：檢測軸長超差，輪片彎折，過槽有無毛刺；車鎖組裝檢測：零部件缺失檢測，類型檢測；蝸輪蝸桿齒輪角度測量；汽車控制版面檢測：檢測面板按鈕裝配，按鈕鐳雕尺寸；儀表盤指針角度檢測，指示燈顏色檢測；檢測液晶屏數(shù)字變化的儀表盤；保險(xiǎn)絲檢測：有無墊片、有無螺帽固定；發(fā)動機(jī)檢測：機(jī)加工位置、形狀和尺寸大??；正時(shí)鏈位置檢測；活塞標(biāo)記方向和；缸體涂膠檢測；汽車后視鏡檢測：檢測鏡片表面鍍層的針孔、鏡片外形輪廓、鏡片邊緣崩邊等；汽車信號燈頭外觀檢測：對燈泡毛泡和燈頭進(jìn)行在線檢測，包括毛泡上的氣泡、裂紋、臟污、氣線，燈頭上的頂錫缺失、頂絲外露、壓傷、邊絲外露、焊泥外露、臟污、燈絲角度、燈頭角度等；油封視覺檢測：檢測內(nèi)容包括油封高度、顏色、油封角度、油封彈簧顏色、導(dǎo)管高度等；剎車片平面度視覺檢測：對剎車片平面度，實(shí)現(xiàn)剎車片平面度視覺檢測自動化，提高剎車片平面度檢測的速度；矩視低代碼平臺剎車片檢測活塞卡環(huán)檢測系統(tǒng)：能夠檢測卡環(huán)是否卡到位，是否缺失等；汽車缸套外觀和尺寸檢測：汽車缸套外觀和尺寸檢測系統(tǒng)檢測內(nèi)容包括發(fā)動機(jī)缸體表面的臟污、劃痕、碰傷、麻點(diǎn)、沙眼和缸體表面以及孔徑尺寸測量。汽車輪胎檢測：能夠檢測胎側(cè)起鼓、胎側(cè)凹陷、胎側(cè)開裂、輪胎外胎有小孔、胎側(cè)氣泡、輪胎字符等。矩視低代碼平臺輪胎字符識別矩視低代碼平臺輪胎缺陷檢測02錯漏裝檢測汽車產(chǎn)品生產(chǎn)一致性尤其是零部件參數(shù)一致性是目前國家監(jiān)察管控的重點(diǎn)，2020年工信部對部分生產(chǎn)不一致情況的企業(yè)進(jìn)行了監(jiān)督約談，因此如何保證實(shí)際生產(chǎn)整車零部件配置參數(shù)與申報(bào)公告參與保持一致，并進(jìn)行定期核查成為企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。由于整車零部件較多，傳統(tǒng)的人工檢驗(yàn)方式效率低下，且容易判斷錯誤或漏檢，如何利用機(jī)器視覺技術(shù)提高錯漏裝檢驗(yàn)效率已成為機(jī)器視覺在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的一大重要應(yīng)用場景。機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用于錯漏裝檢驗(yàn)主要包括兩種方式，一種是利用視覺讀碼技術(shù)，通過視覺傳感器讀取零部件信息，實(shí)現(xiàn)零部件在生產(chǎn)過程中的可追溯同時(shí)可與公告參數(shù)申報(bào)信息進(jìn)行自動比對，而避免出現(xiàn)生產(chǎn)差錯。另一種檢驗(yàn)方式為通過固定點(diǎn)位對整車外觀進(jìn)行拍照，通過機(jī)器視覺識別外觀件型號、顏色及車型配置等，來與整車申報(bào)參數(shù)進(jìn)行比對，來判斷是否存在零部件錯漏裝的現(xiàn)象?？膳c生產(chǎn)一致性管理系統(tǒng)對接，自動進(jìn)行生產(chǎn)一致性參數(shù)核查。矩視低代碼平臺車身零件編碼識別除此之外關(guān)鍵緊固件如螺栓、螺柱是否存在錯漏裝也是機(jī)器視覺裝配檢驗(yàn)關(guān)注的重點(diǎn)。矩視低代碼平臺螺母有無檢測03尺寸檢驗(yàn)整車白車身是汽車所有零部件的基本載體，白車身的尺寸精度能夠直接影響車身外形、氣動性能以及零部件安裝匹配精度等，因此對白車身的尺寸控制是車身質(zhì)量管控的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的的車身測量方法包括樣架檢測、三坐標(biāo)檢測及在線人工檢測三種方式，但傳統(tǒng)的測量方法測量效率低下，測量數(shù)據(jù)量嚴(yán)重不足，增加了汽車生產(chǎn)的時(shí)間成本、人工成本。而機(jī)器視覺檢測技術(shù)能夠?yàn)檎嚦叽鐧z驗(yàn)提供穩(wěn)定且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)對整車車身全過程尺寸的監(jiān)控測量，確保整車質(zhì)量。04虛擬裝配隨著汽車生產(chǎn)過程自動化程度的逐漸增加，多點(diǎn)位人工裝配逐步被工業(yè)機(jī)器人裝配所替代，而如何保證工業(yè)機(jī)器人裝配精度并優(yōu)化裝配過程成為汽車行業(yè)裝配自動化關(guān)注的重點(diǎn)。借助機(jī)器視覺技術(shù)的視覺測量及視覺引導(dǎo)技術(shù)特性，機(jī)器視覺技術(shù)逐漸滲透到汽車制造全過程，比如引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行最佳匹配安裝以及虛擬匹配安裝等。通過機(jī)器視覺對車身關(guān)鍵尺寸及零部件關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測量，三維數(shù)據(jù)模型對關(guān)鍵尺寸坐標(biāo)進(jìn)行智能匹配，同時(shí)可以借助數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)展示三維仿真虛擬裝配過程，分析車身尺寸是否滿足零部件安裝要求，如存在孔位不正或者尺寸偏差問題及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提醒相關(guān)人員進(jìn)行快速處置，避免長時(shí)間停線造成的時(shí)間及人工成本增加。如今機(jī)器視覺技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域，對汽車生產(chǎn)效