哈爾濱航天科技控股集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱哈爾濱航天公司)主要從事航天飛行器和汽車電子產(chǎn)品制造、航天微電機(jī)伺服系統(tǒng)研發(fā),以及精密機(jī)械制造等。
汽車儀表盤是哈爾濱航天公司的主力產(chǎn)品之一,這種反映車輛各系統(tǒng)工作狀況的裝置,由于上面集成了各種指示燈和儀表,需要在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行大量復(fù)雜的檢測(cè)工作。比如儀表盤檢測(cè)包含了3級(jí)菜單7個(gè)頁(yè)面30多處檢測(cè)項(xiàng),而且生產(chǎn)工位對(duì)節(jié)拍要求較高,要求檢測(cè)速度一定要快。另外,檢測(cè)項(xiàng)復(fù)雜,包含了字符識(shí)別、顏色識(shí)別、圖案匹配等。
“之前這些檢測(cè)工作我們是使用人工方式,但是檢測(cè)效率低,工件的誤檢率和漏檢率居高不下?!惫枮I航天公司儀表盤項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李經(jīng)理介紹說(shuō),“隨著生產(chǎn)線自動(dòng)化程度的提高,人工檢測(cè)方式嚴(yán)重地限制了公司的生產(chǎn)效率,引入機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)勢(shì)在必行?!?/p>
這時(shí),哈爾濱航天公司的合作伙伴——沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司獲悉了他們的技術(shù)難題。由于沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司一直大量使用康耐視公司的視覺(jué)設(shè)備,非常了解其技術(shù)和解決方案的能力。因此,沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司向李經(jīng)理推薦了康耐視的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。
于是,哈爾濱航天公司聯(lián)系上康耐視公司,并邀請(qǐng)他們的工程師來(lái)公司進(jìn)行交流和評(píng)估?!坝捎谄噧x表盤檢測(cè)項(xiàng)繁多且檢測(cè)需求復(fù)雜,這就要求檢測(cè)速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng),對(duì)于視覺(jué)檢測(cè)來(lái)說(shuō)著實(shí)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)?!笨的鸵暤墓こ處煴硎?,“因此,就選用了性能強(qiáng)勁、算法完備的In-Sight 7000 視覺(jué)系統(tǒng)?!?/p>
在前期測(cè)試中,康耐視的工程師團(tuán)隊(duì)對(duì)儀表盤的各個(gè)界面檢測(cè)需求進(jìn)行初步評(píng)估,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果為每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)選定了專門的檢測(cè)工具,最后將整個(gè)檢測(cè)程序分成了四大類:
各界面總體檢測(cè)。在這個(gè)部分使用了康耐視快速?gòu)?qiáng)大的PatMax算法以及瑕疵檢測(cè)工具。通過(guò)PatMax的高精度圖案匹配,來(lái)檢測(cè)儀表盤上各個(gè)區(qū)域的圖案是否缺失/殘缺/錯(cuò)位,并在極短的時(shí)間內(nèi)輸出結(jié)果。
各界面指定位置的字符檢測(cè),包括出廠日期、產(chǎn)品批號(hào)等。這個(gè)部分使用了康耐視成熟的OCR字符檢測(cè)工具,用以讀取出指定位置的字符,并將字串輸出與標(biāo)準(zhǔn)字串對(duì)比,以判定日期、批次等是否合格。
各界面彩色圖標(biāo)檢測(cè),如ABS圖標(biāo)、油箱圖標(biāo)等。這個(gè)部分使用了康耐視強(qiáng)大的顏色識(shí)別工具,通過(guò)提取出各個(gè)圖標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)顏色來(lái)建立顏色庫(kù),然后每次檢測(cè)都把指定圖標(biāo)的顏色與其在顏色庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)顏色對(duì)比,以判定圖標(biāo)顏色是否合格。
不合格工件圖片的存儲(chǔ)。由于儀表盤界面較多,不合格儀表盤的錯(cuò)誤可能出現(xiàn)在某個(gè)界面的某個(gè)區(qū)域,不能只檢測(cè)表盤是否合格,還需要存儲(chǔ)不合格界面的圖片以供日后追溯。在這里使用了FTP存圖方式,將不合格的圖片按日期存儲(chǔ)到公共硬盤中,完美地解決了這個(gè)棘手問(wèn)題。
另外,由于In-Sight 7000 視覺(jué)系統(tǒng)提供了多種通訊協(xié)議,這使得相機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)PLC的通訊也十分方便,現(xiàn)場(chǎng)采用了穩(wěn)定快速的Profinet通訊協(xié)議。
這樣,在In-Sight 7000 視覺(jué)系統(tǒng)的幫助下,工程師們很快就定制了用來(lái)檢測(cè)儀表盤的檢測(cè)程序。程序內(nèi)包含對(duì)于儀表盤的3級(jí)菜單、7個(gè)界面包含30多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)的檢測(cè),解決了圖案匹配、圖案缺失/錯(cuò)位、字符識(shí)別/讀取、顏色識(shí)別、指示燈暗/亮顯示錯(cuò)誤、不合格界面圖片的存儲(chǔ)等問(wèn)題。
優(yōu)化后的檢測(cè)流程如下:當(dāng)托盤上的儀表盤由傳送帶傳送到檢測(cè)位置時(shí),自動(dòng)化裝置點(diǎn)亮儀表盤,由PLC給相機(jī)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)和作業(yè)切換信號(hào),接收到PLC信號(hào)的相機(jī)開始采集圖片并執(zhí)行各界面的檢測(cè)程序,以確保儀表盤各個(gè)顯示功能準(zhǔn)確無(wú)誤;相機(jī)再將各界面的檢測(cè)結(jié)果傳回PLC;檢測(cè)合格的儀表盤由機(jī)器人分揀到合格區(qū),不合格的儀表盤則被分揀到不合格區(qū),并將不合格界面的圖片存儲(chǔ)到公共機(jī)中,以便日后檢查。
整個(gè)流程快速智能,完全不需要人工的參與,極大的提高了汽車儀表盤的檢測(cè)準(zhǔn)確率和生產(chǎn)效率。
對(duì)此,李經(jīng)理評(píng)價(jià)說(shuō),“以前我們使用人工檢測(cè)方式的時(shí)候,工人們都抱怨眼睛酸的不行,檢測(cè)效率低下不說(shuō),產(chǎn)品檢測(cè)的準(zhǔn)確率更是得不到保障,良品誤判、次品漏判比例高的可怕?,F(xiàn)在好了,用上In-Sight 7000 視覺(jué)系統(tǒng)后,不僅檢測(cè)速度提了好幾個(gè)檔次,檢測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)99.8%,還省下了人工檢測(cè)專員的成本,真是一舉多得?!?/p>
目前儀表盤檢測(cè)項(xiàng)目的視覺(jué)檢測(cè)工位已經(jīng)投入到流水線的生產(chǎn)中,In-Sight 7000 視覺(jué)系統(tǒng)的出色表現(xiàn)讓哈爾濱航天公司十分滿意。李經(jīng)理最后表示,“在車間生產(chǎn)逐步向自動(dòng)化升級(jí)的過(guò)程中,視覺(jué)檢測(cè)代替人工乃大勢(shì)所趨。以后希望我們能夠繼續(xù)與康耐視合作共贏,創(chuàng)造更多的效益?!?/p>