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機器視覺在汽車業的應用

康耐視是您的可靠之選

Maclean Vehicle Systems (MVS) 的諸多汽車緊固件產品之一便是不銹鋼輪殼螺帽。螺帽是在多工位機上生產的，每個工位會同時處理兩個零件。生產時必須對緊固件進行檢測以確保螺帽的螺紋正確。開始的時候 MVS 在距兩零件約五英寸的裝配機檢測臺上以 45 度俯角安裝了康耐視 Checker® 101 視覺感測器。最近，MVS 根據康耐視 Checker 232 視覺感測器對應用進行了標準化。該感測器有更高的解析度和更廣的小特徵檢測視野，每分鐘可以檢測 1,600 個零件。

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汽車供應商製造的傳輸控制模組 (TCM) 是車輛性能的關鍵，因此需要對其進行全面檢測以驗證每個裝置的機械完整性。 供應商並不滿意於人工檢測，因為這種檢測絕不可能完全準確。 供應商還想要能夠提供文檔證明，在將來出現問題時能夠用以證明各工件最初均已通過驗證。

該客戶已決定使用鐳射標記系統在單個元件水準上進行追蹤。 Universal 在此應用中面臨的難題是讀取底盤上的一維代碼、產品上的二維資料矩陣代碼和文本，以及檢測產品上的電源和信號埠，以保證產品的機械完整性。 這些操作均需在非常短的時間和有限的空間範圍內完成。

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Innovative Automation 曾簽訂合同，負責設計和構建一條用於生產一種新型致動器的裝配線，這種致動器是一種非常關鍵的引擎元件，因而需要對裝配流程操作進行追蹤。 在第一個裝配台中採用了康耐視 In-Sight® 5110 視覺系統驗證二維資料矩陣代碼的品質，確保該代碼在後面的所有機器操作臺中能夠一直保持清晰可讀。 在後面的每個裝配台中都要用康耐視 DataMan® 100 工業 ID 讀碼器讀取該代碼，這種讀碼器是一種非常經濟有效的系統，能夠高速讀取二維資料矩陣代碼。 該 ID 讀碼器會將信號發送至 PLC（可程式設計邏輯控制器）資料庫，以指示該操作已完成。

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Ice Industries 的 Deerfield Manufacturing 子公司設計並構建了一台焊接機，用於在金屬衝壓車架滑軌上加入螺母。 如果他們的客戶收到的車架滑軌沒有螺母，Ice Industries 需要交付大量罰金，包括對所有產品進行 100% 限制和檢測，直到所做的根源分析和提出的改進方案得到客戶批准並由 Ice 負責實施 — 更不用說對其品質評價所帶來的損害。 傳統的檢測方法是讓操作員在工件包裝過程中檢測各工件上是否存在螺母。 Deerfield 管理層後來決定嘗試一下使用機器視覺執行此檢測任務。 Randall 表示：“我們經常注意到機器視覺系統的成本非常高昂。 之後我們的一名工程師在 Internet 上發現了康耐視 Checker® 視覺感測器。 除了成本低以外，我們還喜歡 Checker 易於使用這一優點...”

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擰緊和扭動用於將車輪固定到轂的帶耳螺母似乎是製造汽車過程中一個比較簡單的流程，但是事實證明該流程是最難以實現自動化的流程之一。這也是一項非常困難的手動工作，一方面是由於上螺母器的尺寸和重量，另一方面是由於兩個車輪上的螺母需要在大約 40 秒內擰緊。如果知道帶耳螺母的位置，機器人就可以輕易地確定上螺母器的位置以提供所需的扭矩。問題在於通常輸送機只能將車輛置於大概位置，且車輪會隨意旋轉、傾斜和轉動。因此，無視覺感測器的普通機器人根本無法找到螺母。

Radix Controls、Oldcastle、Ontario 通過使用一個視覺系統成功實現了該應用的自動化，從而可確定車輪的位置，包括前、後和側向位置以及三個旋轉軸。通過該資訊，機器人能夠輕易地將上螺母器移動到正確位置並擰緊螺母。此應用的自動化可將兩個工人從困難和壓力較大的工作中解脫出來，使其可以從事更積極的工作。“據我們所知，這是首次成功利用機器視覺實現此應用的自動化。”Radix Controls Inc 公司的運營副總裁 Shelley Fellows 說道。

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“使用體積小、性能高的康耐視新型 In-Sight® Micro 視覺系統，可確保我們的客戶放心構建其工件，產品不會因貼飾裁剪而出現任何缺陷。”設在葡萄牙的 Visteon 公司聽取康耐視專家合作夥伴 - Alphr Technology 集成公司（總部設在英國）的建議，採用康耐視的新型 In-Sight Micro 系統優化其汽車控制台的生產，該設備的安裝也由 Alphr Technology 公司負責完成。

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在歐洲最高效的汽車製造廠中，生產線上所有各點的準確性和可靠性都非常重要。Nissan 的問題是現有的機械定心器不能解決其兩種重要車型的新的玻璃尺寸的問題。定心器沿著玻璃的邊緣定位六個點，為進行生產工序的下一個階段不斷地移動玻璃，將其定位在預定的已知‘中心’位置。為此，新的視覺系統將不只為兩種新車型提供準確的資訊，還便於新產品的開發。

出於對這些因素的考慮，出於一些關鍵的原因， Nissan 選擇了 Capley Marker 公司提供該系統。 他們之前在 Nissan 安裝了 5 個攝像頭，並且將一條單獨的生產線轉換成康耐視 In-Sight 攝像頭；Nissan 對現有合作和得到的支持十分滿意，而 Capley

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向世界領先的汽車公司提供元件絕不允許有錯誤。這就是Miniature Precision Components（MPC）公司在其威斯康辛州的普雷裡申（Prairie du Chien）工廠使用三個視覺感測器來校正油蓋自動化組裝的原因。“我們實現貫穿自動化程式的品質控制，並且在過去7年間，機器視覺一直是我們自動化戰略的一個關鍵要素，”MPC生產工程經理Shane Harsha解釋說。

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通過配置康耐視生產的 DataMan 7500、DataMan 100 ID 讀碼器以及 In-Sight 5110 視覺系統，德國的 Borg Warner 渦輪增壓系統可以從新的方向對其渦輪增壓器的生產進行品質控制。當他們利用康耐視的 ID 讀碼器 - DataMan 7500 和 DataMan 100 - 執行品質跟蹤專案，主要進行元件上各種編碼的識別時，他們可以在整個生產過程及生產過程之外創建無縫跟蹤。

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作為全球領先的汽車行業的零部件供應商，Keiper GmbH & Co集團為汽車行業的供應商和生產商研發和生產金屬座位部件和結構。公司在流水線上實施使用視覺技術的品質控制，不僅使流水線具備靈活性，而且在不到一年的時間帶來了投資回報，並且提高了生產效率。

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巴賽隆納SAP公司在汽車行業的某一客戶需要一款特別的機器來裝配和檢測貨車的某一部件。該部件是貨車內部結構中的重要部分，包括了70個不同的檢測點（如焊接的螺母、螺絲和螺孔）。工業生產環境多塵、油膩，且照明條件不穩定。許多需要檢測的工件也會多塵和油膩，因此對其定位並進行可靠的檢測會變得十分困難。康耐視的分銷商Edge Vision決定使用功能強大的In-Sight 5100和物件定位軟體PatMax來部署視覺導向的機器人解決方案。

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Process Equipment Company 為汽車原始設備製造商提供了採用 In-Sight® 視覺感測器的完整交鑰匙解決方案。該方案由以下四個獨立的系統組成：渦流檢測、鐳射標記、攝像頭驗證和 RFID 讀/寫台，所有這四個系統組合成一個整體，從而使線上自動化裝置和設備能夠完成對傳動裝置的處理過程。由於在將零件釋放到 RFID 讀/寫台之前必須對鐳射標記進行驗證，因此驗證過程對於跟蹤過程和跟蹤能力至關重要。In-Sight 攝像頭、鏡頭和軟體用於對傳動裝置上的二維鐳射代碼進行驗證，以確保跟蹤過程得以實施，跟蹤能力符合要求。

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Renault在 Sandouville 的車廠採用 In-Sight 感測器檢查鐳射焊接品質。車殼的兩側分別由兩個零件組成，這些零件是以雷射焊接進行組裝。缺陷會出現在焊接處附近，而這些缺陷有些是沿著焊珠生成的小洞， 小於十分之三公釐，要找出來並不很容易。如果沒有在生產線盡頭檢查到這些小洞，或是沒有移除這些零件，成型的過程中可能會產生裂縫，如果這些故障沒有在車 輛組裝前檢查出來，最後的結果可能要將整個車殼送進報廢場。利用視覺系統能進行可靠的焊接檢查，可用極快的速度辨識故障零件，並在衝壓生產線的末端予以移 除。

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