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          圖像識別技術在汽車制造業中的應用

          發布時間:2016-10-12 |?閱讀次數:17728

          在產品或包裝上打標識、粘貼logo,乃至在輸送托(盤)架做上標記是企業生產中常用的做法,而現代工業也已越來越多地采取讓最終產品、甚至半成品(零部件)帶有用于識別的一維、二維條碼。在生產線上,特別是在裝配工序的運行中,為正確完成規定的要求,往往也需解讀一維、二維條碼或識別某些印刷字體。很多情況下,對零件的姿態、位置(方向)必須進行辨識,特別在采用選擇裝配方式時。

          電子標簽是近年發展起來的一項新技術,它采用機器視覺的識別技術,將涉及發動機的各種質量信息通過讀寫器無線寫入標簽或讀出。在發動機生產線的輸送裝置(托盤)上安裝有一個電子標簽,而每個加工或裝配工位則布置有一個讀寫器。讀寫器與PLC或計算機相連。

          (1)活塞在缸體內的裝配

          圖像識別技術在用于“活塞—缸體裝配工序”時,其主要環節包括:判斷缸體到位并做好檢測準備;探測缸體上緣(準確到位的標志),如未發現該特征部分,即發出報警信號;在檢測系統中建立坐標系,識別這樣三項內容:活塞的有無,活塞位置的正確性(確切地講是“方位”),活塞頂部表面的標識和字符——用于表明型號、選擇裝配時的組別及其它相關含義。

          整個檢測、識別過程如下:發動機被翻轉、裝入活塞,通過輸送系統發動機隨托盤向檢測工位移動;當發動機即將到達檢測工位時,由電子標簽讀寫器驗明其“身份”,然后發信號給PLC;而當發動機到達檢測工位,接近開關觸發時,PLC給機器視覺系統發出工作指令;如果活塞在缸體內的裝配正確,視覺系統發信給PLC,然后寫入電子標簽,發動機繼續流向下一工位。如果活塞裝配有錯,則視覺系統提示PLC,并通過人機界面報警,顯示屏將指示哪一缸的活塞裝配有錯、何種錯誤。操作者確認檢測結果后,通過對人機界面PLC發出指令,將結果寫入電子標簽,并且將發動機直接輸送到返修區域進行返修。整個檢測過程全部自動完成,只是在出現裝配錯誤、發出報警時才由人工干預。

          (2)主軸承蓋在缸體上的裝配

          在四缸發動機的缸體生產線,主軸承蓋在缸體上的裝配也是一個典型示例。5個主軸承蓋的前端部呈不同的臺階狀。通過每個零件上的數字標識,按規定順序和方向安裝。由于零件混雜、數量又大,常發生錯裝現象,導致下道工序產生廢品。

          為此,在生產線的擰緊裝配工位和翻轉工位之間設置一檢測工位,通過自動識別,判斷裝配結果的正確性。若全部正確,則缸體繼續流向下一工位,否則報警并給PLC發出指令,使生產線停機,將有問題的缸體下線返修。為了適應1件/分鐘的裝配節拍,采用在缸體移動過程中檢測,2個光電視覺傳感器分別前后布置在生產線的上方和一側。前一個為零件定位傳感器,用以自動準確地觸發采樣,后一個用于動態識別5個主軸承蓋的表面幾何形狀。根據預先置入的各主軸承蓋特征參數和采集到的傳感器輸出信號,可確定是否裝錯并指示具體出錯位置。

          整個檢測、識別過程為:缸體在完成主軸承蓋的擰緊工序后,沿輥道向檢測工位移動,而兩側導軌的約束作用,保證了零件自動找正位置。當進入檢測工位時,定位傳感器首先探測到第1主軸承蓋邊緣,隨即由另一個傳感器識別其前端部的幾何形狀,經控制器采樣、處理;然后缸體繼續前移,對第2~5個主軸承蓋進行探測和識別。通過與預置值比較,就可對有否錯裝零件作出判斷。每次探測都有計數和顯示,整個檢測過程在缸體輸送移動中完成,不必額外增加檢測時間。

          圖像識別技術在汽車制造業中的應用,大大提高了工藝運行質量和生產效率,降低了勞動強度,已在不少國內大企業得到應用。

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