UBSense汽車零部件視覺檢測案例

隨著新一代信息技術(shù)加速擁抱千行百業(yè)，智能制造正在多領(lǐng)域多場景落地開花。在汽車行業(yè)，傳統(tǒng)人工檢測效率低、檢測精度低等問題日益凸顯，新興技術(shù)與先進(jìn)制造深度融合，通過視覺檢測等人工智能技術(shù)實現(xiàn)對于鈑金、玻璃等汽車零部件的外觀缺陷檢測是大勢所趨。檢測的缺陷產(chǎn)品包含了產(chǎn)品表面或功能不對稱的地方，如劃痕、黑點、空隙、色差、雜質(zhì)、破損、污漬等。

機(jī)器視覺技術(shù)中，表面外觀缺陷檢測是通過自動識別技術(shù)，維持流水線上各種不同形狀及大小的汽車零部件的自動化、智能化、高精度檢測。與人工檢測相比，具有可靠性、可在復(fù)雜環(huán)境中長期工作、生產(chǎn)率高等優(yōu)點。外觀檢測系統(tǒng)對平面圖像的產(chǎn)品圖像進(jìn)行預(yù)處理后，可以進(jìn)行一系列操作，根據(jù)需要輸出、顯示、執(zhí)行結(jié)果。

汽車零部件落地案例：鈑金件缺陷檢測案例介紹

檢測需求

檢測缺陷種類：銹蝕、毛刺、劃印、夾雜、麻點、卷邊、破裂、變?。[傷）、起皺/波浪形、毛刺、凹陷、劃印/拉毛、壓痕/硬印、滑移線、漏沖孔、凸模標(biāo)記不清楚等。需求說明：在鈑金沖壓產(chǎn)線下料側(cè)，增加自動檢測工位。在輸送帶線上視覺質(zhì)檢，輸送帶速度為600mm/s，對工件的表面缺陷進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)品，設(shè)備可以進(jìn)行聲光報警，人工進(jìn)行復(fù)核。工件形狀較復(fù)雜。

整體方案設(shè)計

方案概述

工件從沖壓機(jī)下料后，通過皮帶進(jìn)行傳輸，在傳送帶上完成工件姿態(tài)的調(diào)整送入檢測工位工件經(jīng)過檢測中，工件經(jīng)過檢測后，自動進(jìn)行缺陷品剔除，連續(xù)剔除數(shù)量過多，可發(fā)出停機(jī)信號。

兼容性強(qiáng)：使用云臺方式進(jìn)行檢測頭拍照角度調(diào)整，可進(jìn)行2自由度進(jìn)行調(diào)整，保證檢測頭有最佳拍照角度，對于不同工件尺寸及最佳拍照角度兼容性

便捷性好：使用電動變焦鏡頭，較傳統(tǒng)鏡頭，更換檢測頭后無需任何調(diào)試即可正常使用，無傳統(tǒng)鏡頭對于鏡頭焦距，光圈調(diào)整的繁瑣工作，確保了工作站運行穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性強(qiáng)：使用6組高亮面光源組合打光方式，光源安裝與安裝支架不同位置，且光源安裝支架可進(jìn)行單獨角度調(diào)整，確保對于不同外形工件，皆可拍出最佳檢測圖像。

系統(tǒng)自檢測功能：安裝自檢測標(biāo)定板，在每天開機(jī)自動工作前進(jìn)行系統(tǒng)自檢，軟件自行對變焦鏡頭，云臺，同時輸出檢測結(jié)果信息，可對于檢測頭、云臺是否松動進(jìn)行檢測，確?，F(xiàn)場不會由于沖壓機(jī)震動造成硬件異常松動。

系統(tǒng)自檢測功能現(xiàn)場需求

現(xiàn)場需求：是在每天開機(jī)檢測第一個工件前，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，檢測內(nèi)容（相機(jī)精度與安裝是否移位）；同時，檢測頭精度標(biāo)定自動標(biāo)定，檢測頭偏移后自學(xué)習(xí)復(fù)位。 

視覺方案：①增加一個單獨的系統(tǒng)自檢設(shè)置界面；②將系統(tǒng)自檢功能，設(shè)為一個程序功能，調(diào)用程序時，通過IO信號判斷是否調(diào)用系統(tǒng)自檢功能；③事先進(jìn)行一次系統(tǒng)自檢，通過拍攝標(biāo)定塊，獲取到基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為模板數(shù)據(jù)；④每天進(jìn)行系統(tǒng)自檢，通過獲取到的搜索數(shù)據(jù)和模板數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)行檢測結(jié)果輸出，若相機(jī)、鏡頭存在松動則進(jìn)行報警；若存在移位則進(jìn)行提示，彈 窗告知移動量，人工確認(rèn)是否進(jìn)行搜索框平移。

每天都可以直觀、科學(xué)的檢查相機(jī)、鏡頭的狀態(tài)。

成像系統(tǒng)

功能特性：高精度工業(yè)檢測相機(jī)，微米級精度；采用高亮度藍(lán)光光源，實現(xiàn)更短曝光和更快的成像速度；具備高動態(tài)范圍算法，可適應(yīng)深色、黑色、高反光物體；IP65工業(yè)級防護(hù)，無風(fēng)扇設(shè)計，可用于嚴(yán)酷的工廠環(huán)境。

視野范圍

軟件平臺

· 視覺編程軟件Vision

盛景智能自主研發(fā)為多場景視覺可視化編程軟件。其具有以下特性：支持無代碼編程：可視化、圖形化、無代碼的界面，簡潔的UI設(shè)計，功能分區(qū)明確，無需任何專業(yè)的編程技能即可完成視覺工程的搭建。支持可視化調(diào)試：支持視覺調(diào)試單步運行，可隨時查看每個處理節(jié)點的中間結(jié)果，降低調(diào)試成本，提升效率。內(nèi)置多個典型應(yīng)用插件：包含豐富的視覺算法插件（如3D通用處理算法、3D模型的創(chuàng)建和匹配、深度學(xué)習(xí)、2D通用處理算法、測量類等專用算法等），集成無序上下料、拆碼垛、高精度定位、引導(dǎo)涂膠等多種應(yīng)用插件，可輕松部署多個智能機(jī)器人典型應(yīng)用。

· 視覺仿真軟件Motion

盛景智能科技公司自主研發(fā)的與機(jī)器人關(guān)聯(lián)的視覺場景仿真軟件，結(jié)合vision軟件實現(xiàn)各類視覺場景的應(yīng)用。

支持各類機(jī)械臂的通訊連接：實現(xiàn)與多種品牌機(jī)械臂或PLC的交互協(xié)作；可視化結(jié)果的顯示：軟件提供了對機(jī)械臂的控制界面，可通過軟件實現(xiàn)對機(jī)械臂位姿的控制及狀態(tài)位姿的獲取；支持各類搭建現(xiàn)場場景的選項：可實現(xiàn)搭建出符合用戶需求與現(xiàn)場場景的可視化場景；強(qiáng)大的碰撞檢測算法：可實現(xiàn)實際作業(yè)中的碰撞檢測及碰撞過濾。

· 顯示端

盛景智能科技公司自主研發(fā)的與機(jī)器人關(guān)聯(lián)的視覺顯示端界面，結(jié)合vision軟件實現(xiàn)測量結(jié)果的可視化。

收集工件模型和尺寸：提前收集工件三維模型和工藝圖紙，作為工件尺寸的基準(zhǔn)；相機(jī)拍照重建工件實際三維模型：3D相機(jī)多角度拍照，生成工件三維點云模型；模型對比：將所測得的尺寸與模型、工藝圖紙要求的尺寸對比，得出工件超差情況；超差顯示：軟件顯示端顯示工件測量尺寸的超差情況，在三維圖中標(biāo)記處超差位置。

AI實施流程

AI檢測軟件特性

利用標(biāo)定板數(shù)據(jù)信息對檢測頭是否松動，鏡頭是否異常進(jìn)行系統(tǒng)自檢。對于現(xiàn)場軟件定時備份，防止現(xiàn)場因人為更改造成現(xiàn)場數(shù)據(jù)異常。自學(xué)習(xí)功能，檢測頭更換后，無需重新設(shè)定參數(shù)。檢測異常防錯，檢測結(jié)果NG可將NG信息傳輸至現(xiàn)場工位移動終端進(jìn)行對應(yīng)。實時硬件連接狀態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)異?？梢暬?。自由設(shè)定數(shù)據(jù)存儲位置，存儲內(nèi)容（全部/NG/壓縮存儲），存儲時長，到期自動刪除。

CV+AI算法深度融合，模型在線更新迭代，同時一個軟件即可解決運動控制、圖像處理、數(shù)據(jù)采集及分析等所有問題；通過云臺控制6個相機(jī)，58秒內(nèi)完成75個點位的檢測(發(fā)動機(jī)標(biāo)簽內(nèi)字符識別，后視鏡樣式、車窗樣式、前后保險杠、輪胎字符等)；在線隨動檢測，可全自動適應(yīng)產(chǎn)線上不同生產(chǎn)節(jié)拍的生產(chǎn)作業(yè)；對接MES互聯(lián)互通，大數(shù)據(jù)處理算法，圖像及數(shù)據(jù)存儲容量15年。

貢獻(xiàn)價值

節(jié)省人工：單班次8-10人；柔性化：可對多顏色多車型進(jìn)行兼容，可全自動適應(yīng)產(chǎn)線上不同生產(chǎn)節(jié)拍的生產(chǎn)作業(yè)；質(zhì)量保障：誤率降＜99.99%；數(shù)據(jù)管控：對接MES系統(tǒng)及云端，品質(zhì)追溯及品質(zhì)分析報表。