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技術(shù)文章

BANNER邦納機器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

點擊次數(shù):723 發(fā)布時間:2011-5-3

BANNER邦納機器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

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,必須借助可靠的檢測手段來避免不合格零部件的產(chǎn)生,這其中zui值得關(guān)注的便是近年來發(fā)展迅速的機器視覺系統(tǒng)。本文借用邦納公司的P3、P4、iVu機器視覺系統(tǒng)分別介紹了 “機器視覺”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*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大的機器視覺系統(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測方案。視覺檢測方案主要包括兩個方面:硬件系統(tǒng)-相機,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。
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行程序設(shè)定,其精小的體型、強大的功能、*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。

BANNER邦納機器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

一.汽車密封條涂層視覺檢測
目的:通過視覺相機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,通過彩色相機的顏色二值化工具可以根據(jù)表面的反光強度區(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涂層,為了避免由于噴涂設(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,機器相機會給出報警信號進行后處理工作。
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行適當(dāng)?shù)呐浔龋共煌耐繉釉诜垂馍嫌幸欢ǖ牟町悺?/p>

BANNER邦納機器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

二、 汽車零部件漏裝視覺檢測

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)視覺相機可以同時對多個部位的零部件進行檢測,通過對各個裝配位置上輪廓、表面反光、尺寸等進行檢測之后,作出準(zhǔn)確判斷零部件是否缺失,另外,相機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,一旦機器相機發(fā)覺有錯誤的零部件之時,給出報警信號進行后處理工作。
 

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
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*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)送給客戶端進行處理。

五:工作原理分析
 
圖十:Banner機器視覺系統(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及其他部件進行一一說明:
1. 當(dāng)工件到達位置之后,通過Banner QS30光電傳感器感應(yīng)到工件到位,給機器相機發(fā)送出一個觸發(fā)信號;
2. Banner P4機器相機收到觸發(fā)信號后開始進行圖像采集,采集生成圖像(光源可提供穩(wěn)定的拍照環(huán)境);
3. 視覺傳感器根據(jù)事先設(shè)置好的程序?qū)D像進行分析,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行剔除動作;
5. Banner THM人機界面可對實時檢測的數(shù)據(jù)進行監(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

    上文介紹的機器視覺系統(tǒng)采用了邦納機器視覺系統(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。

    該機器視覺系統(tǒng)有著非常成熟的應(yīng)用,操作簡便,同時集合了邦納公司的光電傳感器、智能指示燈、PLC、HMI等等一系列的產(chǎn)品,為汽車零部件制造廠商提供完整的綜合解決方案,該系統(tǒng)現(xiàn)已成功運用于國內(nèi)外多家汽車的生產(chǎn)線,不僅滿足用戶的現(xiàn)有需求,而且還為用戶預(yù)留很多功能和升級空間,為用戶解決問題,減少很多人工成本,節(jié)省了巨大費用。

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