视觉系统提高了汽车装配厂的生产效率，降低了成本

一家全球领先的汽车制造商在中国的一家工厂每年组装12万辆汽车——每分钟一到两辆汽车，现在通过使用双摄像头高速机器视觉系统，生产率提高了6倍。

在装配过程的开始，大型汽车零件必须放置在生产线上。最初，零件是通过手动操作的设备进入生产的，这是一个繁琐、耗时的过程，如果移动不正确，对操作员和零件本身都有潜在的风险。

应用程序的挑战

“制造商与一家国际自动化技术提供商合作，将生产过程中的这一重要步骤自动化，目标是提高生产率和降低成本。该公司设计了机器人抓取器，将汽车零部件自动提升到装配线上，”系统集成商Check(上海)自动化系统有限公司总经理Tony Zhu解释道。

然而，挑战仍然存在，因为如果机器人抓手没有在正确的位置(通常是指定的标记)附着在零件上，零件可能会倾斜并悬挂在机械臂上，或者从生产线上掉下来。确定抓取部件的正确位置是如此重要，以至于制造商考虑使用视觉技术来精确定位抓取臂。”Tony Zhu说。

获得正确的分辨率

这家汽车制造商测试了几种视觉系统，但找到一种能提供所需的高分辨率和图像质量的解决方案很困难。作为回应，Tony Zhu和Check Automation System Co.的团队提出了一种视觉系统、视觉软件和高分辨率的2mb 1600 x 1200像素相机。

这家制造工厂经营多条装配线。来自其他生产线的干扰会影响其他视觉系统生成的图像的质量，但机器视觉系统提供的高分辨率提供了清晰准确的图像，这对视觉应用的成功至关重要，该应用现已部署在工厂的两条装配线上。视觉系统和两个摄像头同时处理来自两条装配线的图像。两个摄像头独立触发，以每秒15帧的速度拍摄图像，同时捕捉多个位置，首先识别正在移动的车辆部件的类型，然后确保四个机械臂将在正确的位置抓取部件。同时适应两种类型检查的灵活性被认为是所使用的视觉系统所独有的。

该系统支持用视觉软件异步采集图像，使用其模式匹配工具对图像进行分析，以识别所有位置的坐标并确保对齐。该软件还与制造商的数据库共享图像，从而促进视觉系统与工厂现有技术之间的通信，简化生产过程并确保质量控制。

如果定位准确，视觉系统通过内置I/O连接和RS232工业标准通信协议与机械臂通信，引导机械臂将零件抬起到装配线上。

更高的速度，更低的成本

“图像拍摄和处理的速度帮助制造商实现了装配线的自动化，提高了生产率，并降低了整体成本。在采用视觉技术之前，他们每五到六分钟就能抓住一个汽车部件。有了配备视觉引导的机械手，他们每两分钟就能抓一个零件，而且因为他们可以同时在两条独立的生产线上抓一个零件，所以他们的生产率总体上提高了六倍。”

“视觉系统的实施也大大减少了出错的可能性，保护了操作员的安全，并消除了正在处理的车辆部件损坏的风险。客户报告对该解决方案的满意率很高，该解决方案目前在两条装配线上使用。”

的观点来看好处

制造商还确定了视觉系统的一些关键优势:

• 与其他尝试过的视觉软件不同，该软件提供了无与伦比的校准功能，可以最大限度地减少如此大的物体常见的枪管畸变。如果没有有效的标定，就不可能保证机械臂与车辆部件上指定位置的精确对准。校准功能由强大的校准算法参数补充，这有助于确保可以清楚地看到零件上的标记，以便准确定位提升位置。
• 该视觉系统的一个重要优点是易于使用。图形用户界面(GUI)允许客户自己做几乎所有的事情，从操作到维护再到培训。它还确保解决方案能够扩展以满足未来的需求。简单和适应性很重要。
• 来自Check自动化系统公司和视觉系统供应商的团队可以提供协助，这对客户满意度很重要，Tony Zhu说。

他说:“视觉系统表现完美，对制造工厂目前能够实现的高水平生产力和精度至关重要，但即使有这样一个易于使用的解决方案，重要的是要知道，如果需要，可以提供支持。”

- Steve Zhu是Teledyne Dalsa亚洲销售总监;由CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com。

关键概念

• 随着组装的开始，大型汽车部件必须放在生产线上，最初是手动的，这对操作人员和部件都有风险。
• 高速视觉系统支持用视觉软件异步获取图像，使用其模式匹配工具对图像进行分析，以识别所有位置的坐标并确保对齐。
• 两个摄像头以每秒15帧的速度拍摄图像，识别正在移动的车辆部件的类型，确保四个机械臂能够在正确的位置抓取部件，并将生产率提高6倍。

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