劉武

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機(jī)器視覺技術(shù)及其在汽車制造質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

劉武

（江鈴控股有限公司，江西 南昌 330020）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)如今越來越多的高科技技術(shù)被應(yīng)用在人們的生活、生產(chǎn)中。作為比較典型的高科技技術(shù)，機(jī)器視覺技術(shù)就是通過機(jī)器代替人的眼睛進(jìn)行判斷和測量，并在一些人們不適合的危險工作環(huán)境或者是人工視覺無法滿足要求的場合進(jìn)行工作，從而可以有效的提高生產(chǎn)過程中的柔性以及自動化程度，促使工作效率、生產(chǎn)效率的有效提高。另外，機(jī)器視覺可以還比較容易實(shí)現(xiàn)信息集成，這是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。文章首先對機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，然后根據(jù)實(shí)際情況提出了機(jī)器視覺技術(shù)在汽車制造質(zhì)量檢查中的應(yīng)用措施。

機(jī)器視覺技術(shù)；汽車制造；質(zhì)量檢測

前言

在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，對于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力，要有著相對比較合理的性價比，通用的工業(yè)接口以及相對比較高的容錯性和安全性。由于機(jī)器視覺是工業(yè)生產(chǎn)中自動化的一部分，如果沒有自動化那么就沒有機(jī)器視覺。所以在寫作生產(chǎn)制造過程中，機(jī)器視覺軟硬件正逐漸成為各個階段的核心系統(tǒng)。要將機(jī)器視覺產(chǎn)品作為生產(chǎn)制造過程中收集信息的工具。這就需要機(jī)器視覺產(chǎn)品要根據(jù)用戶的不同需求，開發(fā)不同的功能。近幾年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，加工制造業(yè)的快速發(fā)展，對于機(jī)器視覺技術(shù)提出了更高的要求，其需求也越來越多?，F(xiàn)如今，我國生產(chǎn)制造業(yè)因機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用，自動化逐漸向著更加迅速、更加智能的方向發(fā)展著。

1 基于機(jī)器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)

儀表板上裝有水溫表、汽油表、電流表、信號報(bào)警等以及速度里程表等，其生產(chǎn)量相對比較大，出廠前需要對其進(jìn)行一次最終的質(zhì)量檢測，其項(xiàng)目主要是對速度表、汽油表等5個儀表指針的指示誤差；對24個信號報(bào)警燈以及明照燈的損壞與否或者漏裝等情況進(jìn)行檢查。通常情況下，人工目測其誤差相對比較大，可靠性相對比較差，無法達(dá)到自動化生產(chǎn)的需求。而基于機(jī)器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)變了這種情況，對于儀表板自動化、智能化、快速化以及高精度的檢測，具備人工檢查所不具備的優(yōu)點(diǎn)。很大程度上提升了出廠前最終檢測的工作效率。該系統(tǒng)分為4個部分，具有圖像信息反饋定位的雙坐標(biāo)CNC系統(tǒng)、為儀表板提供模擬信號源的集成化獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)信號源、攝像機(jī)圖像獲取系統(tǒng)以及主從機(jī)平行處理系統(tǒng)。

2 汽車傳動器同步環(huán)裝配質(zhì)量檢測

現(xiàn)如今，各個汽車生產(chǎn)廠家對于同步環(huán)質(zhì)量的檢測過程中，都是以人工檢測的方式來完成的。也就是在同步環(huán)裝配完成之后，然后再由相關(guān)工作人員對其進(jìn)行既定裝配，在操作之前，需要工作人員對上一工序所安裝的同步環(huán)是否存在裝錯、漏裝等情況通過肉眼進(jìn)行檢測。但是，長時間的檢測工作，導(dǎo)致工作人員眼睛疲勞，再加上同步環(huán)安裝的位置不利于工作人員直接通過肉眼對其進(jìn)行檢測，所以，這一工序，存在著一定的困難，以及誤差，從而導(dǎo)致無法在根本上實(shí)現(xiàn)對同步環(huán)裝錯、漏裝等情況的杜絕。

汽車傳動器是汽車運(yùn)動控制系統(tǒng)中的重要組成部分，而同步環(huán)則處于傳動器的輸入、輸出軸上，對于同步環(huán)裝配的實(shí)施在線監(jiān)測，其自動化程度相對比較高，且具有著相對可靠的識別精度。有著很大的商業(yè)價值以及工作意義。而以數(shù)字圖像處理來說，圖像信息的獲取主要是將一副圖像轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合輸入計(jì)算機(jī)以及數(shù)字設(shè)備的數(shù)字信息，有著相對比較高的智能化、精確化以及自動化。

3 汽車車身檢測

對于應(yīng)用機(jī)器視覺系統(tǒng)用于汽車車身輪廓尺寸精度的檢測，可以借鑒英國ROVER汽車公司800系統(tǒng)汽車車身輪廓尺寸精度的100%在線檢測。這個系統(tǒng)主要由62個測量單元構(gòu)成，其中每個測量單位中還具有一個CDD攝像機(jī)以及一個激光器。以此對汽車車身外殼上298個測量點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)在線監(jiān)測。將汽車車身放置于測量框架之下，然后根據(jù)相關(guān)軟件對車身的位置進(jìn)行識別，將其調(diào)整的精準(zhǔn)的檢測位置。汽車車身輪廓尺寸的精度受測量單位的校準(zhǔn)影響。所以，要對其予以高度的重視。每個測量單位中的攝像機(jī)、激光器在離線狀態(tài)下進(jìn)行校準(zhǔn)，然后對攝像頂應(yīng)用通過在離線狀態(tài)下用三坐標(biāo)測量器校準(zhǔn)過的校準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行在線校準(zhǔn)。該檢測系統(tǒng)會以每個車身40s的檢測速度，檢測三種類型的車身。其檢測結(jié)果會由系統(tǒng)與CAD模型中的合格尺寸進(jìn)行對比，其測量精度為±0.01mm。ROVER汽車公司的相關(guān)檢測人員可以通過該檢測系統(tǒng)對汽車關(guān)鍵部位尺寸的一致性進(jìn)行對比，例如，汽車車身的整體外形、汽車車門、汽車車窗等。

4 差動齒輪檢測

對于汽車差動齒輪的監(jiān)測，可以借鑒福克斯工程公司（Fuchs Engineering）以SIMATIC VS 710為基礎(chǔ)，所開發(fā)出針對汽車差動齒輪的監(jiān)測方式。通過鉆孔機(jī)對鋼制差動齒輪上進(jìn)行鉆孔，共8個，然后通過SIMATIC VS 710分別監(jiān)測這8個孔的質(zhì)量，并±2mm的位置精度對其進(jìn)行預(yù)加工，由此可知，必須在圖像中更新其測量位置。通過該監(jiān)測方式，將S7-200控制其與光電式SIMATIC VS 710圖像傳感器相互連接。從而促使在控制其的終端設(shè)備上可以直接顯示測量結(jié)果。另外，還可以通過該控制其，轉(zhuǎn)換不同類型的差動齒輪中，對齒輪各孔深度以及直徑使用圖像傳感器進(jìn)行一次檢測，并且標(biāo)記通過傳感器監(jiān)測的孔，以此保證其精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語

機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)制造等行業(yè)中，可以有效的適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境，具有工作效率穩(wěn)定、工作精度高、工作質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。對于提高我國自動化水平有著極其重要的研究意義?；跈C(jī)器視覺技術(shù)在生產(chǎn)制造行業(yè)中的重要作用，本文根據(jù)實(shí)際情況從基于機(jī)器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)、汽車傳動器同步環(huán)裝配質(zhì)量檢測、差動齒輪檢測等幾個方面提出了機(jī)器視覺技術(shù)在汽車制造質(zhì)量檢查中的應(yīng)用措施。

[1] 胡興軍,唐向陽,張勇.機(jī)器視覺技術(shù)及其在汽車制造質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代零部件,2005(11):96-100.

[2] 周勇,陳超,葉慶泰.基于機(jī)器視覺的自動導(dǎo)引車輛障礙物檢測[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,2005(05).

Machine vision technology and its application in automobile manufacturing quality inspection

Liu Wu

（Jiangling holding co., LTD, Jiangxi Nanchang 330020）

With the continuous development of social economy, science and technology unceasing enhancement, nowadays more and more high-tech technology being applied in people's life and production. As a typical technology, machine vision technology is in the judgement by machine instead of human eyes and measurement, and in some of these people are not suitable for dangerous working environment or artificial vision cannot meet the requirements of the occasion, which can effectively improve the flexibility and the degree of automation in the process of production, make work efficiency, improve production efficiency. In addition, the machine vision can also easily realize the information integration, which is the basis of realizing computer integrated manufacturing technology. This paper on the machine vision technology has carried on the detailed research and analysis, and then according to the actual situation proposed the application of machine vision technology in automobile manufacture treatment check measures.

machine vision technology; Automobile manufacturing; Quality inspection

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1671-7988(2018)20-75-02

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1671-7988(2018)20-75-02

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劉武，就職于江鈴控股有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.026