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图像识别技术在汽车制造业中的应用

发布时间:2016-10-12 | 阅读次数:1829

在产品或包装上打标识、粘贴logo,乃至在输送托(盘)架做上标记是企业生产中常用的做法,而现代工业也已越来越多地采取让最终产品、甚至半成品(零部件)带有用于识别的一维、二维条码。在生产线上,特别是在装配工序的运行中,为正确完成规定的要求,往往也需解读一维、二维条码或识别某些印刷字体。很多情况下,对零件的姿态、位置(方向)必须进行辨识,特别在采用选择装配方式时。

电子标签是近年发展起来的一项新技术,它采用机器视觉的识别技术,将涉及发动机的各种质量信息通过读写器无线写入标签或读出。在发动机生产线的输送装置(托盘)上安装有一个电子标签,而每个加工或装配工位则布置有一个读写器。读写器与PLC或计算机相连。

(1)活塞在缸体内的装配

图像识别技术在用于“活塞—缸体装配工序”时,其主要环节包括:判断缸体到位并做好检测准备;探测缸体上缘(准确到位的标志),如未发现该特征部分,即发出报警信号;在检测系统中建立坐标系,识别这样三项内容:活塞的有无,活塞位置的正确性(确切地讲是“方位”),活塞顶部表面的标识和字符——用于表明型号、选择装配时的组别及其它相关含义。

整个检测、识别过程如下:发动机被翻转、装入活塞,通过输送系统发动机随托盘向检测工位移动;当发动机即将到达检测工位时,由电子标签读写器验明其“身份”,然后发信号给PLC;而当发动机到达检测工位,接近开关触发时,PLC给机器视觉系统发出工作指令;如果活塞在缸体内的装配正确,视觉系统发信给PLC,然后写入电子标签,发动机继续流向下一工位。如果活塞装配有错,则视觉系统提示PLC,并通过人机界面报警,显示屏将指示哪一缸的活塞装配有错、何种错误。操作者确认检测结果后,通过对人机界面PLC发出指令,将结果写入电子标签,并且将发动机直接输送到返修区域进行返修。整个检测过程全部自动完成,只是在出现装配错误、发出报警时才由人工干预。

(2)主轴承盖在缸体上的装配

在四缸发动机的缸体生产线,主轴承盖在缸体上的装配也是一个典型示例。5个主轴承盖的前端部呈不同的台阶状。通过每个零件上的数字标识,按规定顺序和方向安装。由于零件混杂、数量又大,常发生错装现象,导致下道工序产生废品。

为此,在生产线的拧紧装配工位和翻转工位之间设置一检测工位,通过自动识别,判断装配结果的正确性。若全部正确,则缸体继续流向下一工位,否则报警并给PLC发出指令,使生产线停机,将有问题的缸体下线返修。为了适应1件/分钟的装配节拍,采用在缸体移动过程中检测,2个光电视觉传感器分别前后布置在生产线的上方和一侧。前一个为零件定位传感器,用以自动准确地触发采样,后一个用于动态识别5个主轴承盖的表面几何形状。根据预先置入的各主轴承盖特征参数和采集到的传感器输出信号,可确定是否装错并指示具体出错位置。

整个检测、识别过程为:缸体在完成主轴承盖的拧紧工序后,沿辊道向检测工位移动,而两侧导轨的约束作用,保证了零件自动找正位置。当进入检测工位时,定位传感器首先探测到第1主轴承盖边缘,随即由另一个传感器识别其前端部的几何形状,经控制器采样、处理;然后缸体继续前移,对第2~5个主轴承盖进行探测和识别。通过与预置值比较,就可对有否错装零件作出判断。每次探测都有计数和显示,整个检测过程在缸体输送移动中完成,不必额外增加检测时间。

图像识别技术在汽车制造业中的应用,大大提高了工艺运行质量和生产效率,降低了劳动强度,已在不少国内大企业得到应用。