客戶:博世汽車部件有限公司
行業(yè):汽車零部件
解決方案:康耐視In-Sight? 7802視覺系統(tǒng)
挑戰(zhàn)
? 未到達(dá)相機(jī)的拍攝角度拍照,會造成擬合的檢測區(qū)域縮小,影響對于銅線伸出比例的判斷;
? 表面凹坑出現(xiàn)在彎鉤出,會影響彎鉤的銅線有無判斷;
? 首線過短無法通過blob寬度判斷;
效果
? 檢測高效,可準(zhǔn)確地驗(yàn)證各種繞線缺陷;
? 操作簡捷,初學(xué)者上手快,產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng);
? 良品率提高到97%,生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益明顯改觀;
博世集團(tuán)是全球領(lǐng)先的技術(shù)和服務(wù)供應(yīng)商,在全球擁有約400000名員工,集團(tuán)在2019財(cái)政年度創(chuàng)造了777億歐元的銷售業(yè)績。博世業(yè)務(wù)劃分為四個業(yè)務(wù)領(lǐng)域,涵蓋汽車與智能交通技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、消費(fèi)品以及能源與建筑技術(shù)領(lǐng)域。作為全球領(lǐng)先的汽車技術(shù)和服務(wù)供應(yīng)商,博世將車輛技術(shù)專業(yè)知識與硬件、軟件和服務(wù)相結(jié)合,提供完整的出行解決方案。其中,博世汽車部件有限公司主要提供汽車零配件研發(fā)制造和售后服務(wù),其產(chǎn)品線涉及汽車電子驅(qū)動和起動機(jī)/發(fā)電機(jī)、底盤系統(tǒng)控制裝置、汽車電子設(shè)備、火花塞等。
汽車電機(jī)繞線檢測不穩(wěn)定,很難精確定位
電機(jī)是汽車上的重要部件,而電機(jī)繞線是電機(jī)的關(guān)鍵工藝。任何纏繞不準(zhǔn)確的地方都會對電機(jī)效率產(chǎn)生負(fù)面影響,且難以發(fā)現(xiàn)。因此,在電機(jī)生產(chǎn)過程中,必須對電機(jī)繞線進(jìn)行缺陷檢測,以保證最后成品的質(zhì)量達(dá)到要求。
在博世的汽車電機(jī)產(chǎn)線中,應(yīng)用了大量的視覺技術(shù)來檢測電機(jī)繞線的質(zhì)量。但是,在生產(chǎn)過程中,博世的生產(chǎn)工程師們發(fā)現(xiàn)一系列的檢測難題,傳統(tǒng)視覺技術(shù)難以應(yīng)對。
1)繞線機(jī)的剪線方式是通過應(yīng)力扯斷,會造成回縮現(xiàn)象,從而導(dǎo)致首線過短無法通過blob寬度判斷。
2)工件在夾具上經(jīng)過繞線機(jī)繞線,繞線完后會回?cái)[到拍照位置。由于設(shè)備的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致每次回?cái)[的角度不一致,在視野內(nèi)的位置會存在一定的高低偏差。未到達(dá)相機(jī)的拍攝角度拍照,會造成擬合的檢測縮小,影響對于銅線伸出比例的判斷。
3)在相機(jī)拍照時,回?cái)[還未結(jié)束,造成相機(jī)的圖像焦距不清晰。繞線掛鉤表面凹痕會影響銅線斑點(diǎn)的寬度判斷,而單根銅線的像素僅30左右。如果表面有其它的凹坑就會超過正常的范圍。
4)檢測時還需要對彎鉤處的銅線進(jìn)行判斷,如果前面的工藝不穩(wěn)定,就會導(dǎo)致彎鉤處有電木未清理干凈,影響檢測判斷。
5)若兩根銅線同時存在一個檢測框內(nèi),而另一個檢測框沒有銅線。此時通過擬合工具擬合斑點(diǎn)最大外接矩形,若是兩根銅線并在一起,則無法去判斷產(chǎn)品是否合格。
“這些諸如銅線表面亮度反光、銅線繞線不規(guī)則、旋轉(zhuǎn)角度未到達(dá)相機(jī)拍攝位置等因素都會造成檢測的不穩(wěn)定。”博世的生產(chǎn)工程師指出,“如果問題得不到解決,將無法滿足檢測要求,我們需要人工進(jìn)行處理,這就直接影響產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。”
性能卓越的康耐視In-Sight 7802視覺系統(tǒng)
面對這些技術(shù)挑戰(zhàn),博世需要一家能提供算法功能齊備和完整解決方案的視覺技術(shù)供應(yīng)商,來幫助解決檢測難題。
“我們尋找解決方案提供商時,考慮的最重要因素是供應(yīng)商的過往項(xiàng)目案例、公司實(shí)力、售后服務(wù)的響應(yīng)速度、產(chǎn)品的價(jià)格及質(zhì)量和履行約定及守信能力。”博世的生產(chǎn)工程師表示,“經(jīng)過調(diào)研和同行推薦,我們認(rèn)為康耐視公司作為全球領(lǐng)先的機(jī)器視覺廠商,其強(qiáng)大的技術(shù)能力和豐富的設(shè)備部署經(jīng)驗(yàn),能為博世的檢測難題提供解決方法。而且,博世與康耐視公司合作已達(dá)10年之久,公司的很多產(chǎn)線上都應(yīng)用了康耐視產(chǎn)品,我們彼此都很了解和信任。”
于是,博世就聯(lián)系上了康耐視,并把相關(guān)技術(shù)需求進(jìn)行了溝通交流。在接到博世的咨詢后,康耐視就第一時間派出工程師團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場進(jìn)行考察。根據(jù)調(diào)研結(jié)果,康耐視推薦了In-Sight 7802視覺解決方案,并提供了檢測驗(yàn)證方案。優(yōu)化后的檢測方案如下:
1)由于工件位置可能存在的偏差會改變圖案模型區(qū)域,從而使得到的坐標(biāo)產(chǎn)生偏差,造成檢測不穩(wěn)定。于是就放棄傳統(tǒng)的FindPatterns圖案定位方式,選擇邊定位的方式。分別以工件上兩條高對比度的邊定位X軸Y軸,最終達(dá)到精確定位的效果。此定位方法可不受工件整體左右、上下移動的影響。
2)建立自定義區(qū)域分布在掛鉤外側(cè),當(dāng)有銅線伸出進(jìn)入外部檢測區(qū)域時,檢測工具即可判斷銅線不良,也可調(diào)整外部區(qū)域增加穩(wěn)定性。
3)若兩個斑點(diǎn)分別存在于兩個檢測框之內(nèi),兩個區(qū)域內(nèi)分別可以找到對應(yīng)斑點(diǎn),則判斷存在掛鉤,通過視覺計(jì)算工具就可計(jì)算出兩斑點(diǎn)之間最遠(yuǎn)的距離。當(dāng)只存在一個掛鉤時,該掛鉤位于另一個檢測框之間,即A,B檢測區(qū)域。依舊能找到A,B兩點(diǎn),且距離閾值也在正常值,這時可通過斑點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離,判斷此時存在幾個掛鉤。只有一根銅線時,兩斑點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離會遠(yuǎn)小于兩根銅線存在時的值,合理設(shè)置銅線最遠(yuǎn)距離閾值,即可準(zhǔn)確判斷此種情況。
圖1 通過對檢測區(qū)域的精準(zhǔn)定位,選取不同的斑點(diǎn)工具檢 測是否存在斑點(diǎn)判斷掛鉤A,B有無及長度比例是否10%
4)若兩根銅線同時存在同一個檢測框內(nèi)時,另一個檢測框則沒有銅線。此時通過擬合工具擬合斑點(diǎn)最大外接矩形。如果兩根銅線并在一起,外接矩形面積將遠(yuǎn)大于一根銅線存在時的面積,此時即可判斷產(chǎn)品合格,在可視化界面可設(shè)置閾值。
圖2 彎鉤檢測不合格 圖3 銅線超出掛鉤,檢測不合格 圖4 缺失一根銅線,檢測不合格
按照康耐視的方案,博世就安排了現(xiàn)場驗(yàn)證。當(dāng)看到測試結(jié)果時,博世的生產(chǎn)工程師驚喜地發(fā)現(xiàn),憑借康耐視強(qiáng)大的In-Sight 7802視覺系統(tǒng),原來困擾他們的諸多檢測難題不但得到成功解決,而且還實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量追溯。
而卓越的PatMax? 圖像匹配技術(shù)作為康耐視In-Sight 7802視覺系統(tǒng)的最主要檢測工具,給博世的生產(chǎn)工程師們留下了深刻的印象。
“PatMax只需簡單設(shè)置就可以輕松完成工作,憑借極快的采集和行業(yè)領(lǐng)先的視覺工具,In-Sight 7802 能夠執(zhí)行快速、精確的檢測,可準(zhǔn)確地驗(yàn)證各種繞線缺陷。”博世的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人表示,“In-Sight 7802是全功能的強(qiáng)大視覺系統(tǒng),它的出色表現(xiàn)贏得了我們的認(rèn)可,于是決定選擇該方案來解決電機(jī)繞線檢測問題。”
良品率提升到97%,經(jīng)濟(jì)效益顯著
目前,依靠康耐視的In-Sight 7802視覺系統(tǒng),博世的電機(jī)繞線檢測穩(wěn)定性大為提高。而且In-Sight Explorer簡潔易用的界面,并配合合適的光源,從而達(dá)到了超高的檢測合格率。博世很快就實(shí)現(xiàn)了電機(jī)繞線的高效檢測,不但節(jié)省了人力而且大幅度提升了生產(chǎn)速度。“良品率從原先的86%提高到97%,并直接帶動了生產(chǎn)效率的增長。”博世的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人算了一筆賬,表明投資In-Sight 7802視覺系統(tǒng)讓經(jīng)濟(jì)效益得到明顯改觀,“每天由于消除未繞線而節(jié)省的成本估計(jì)為100美元,每年總計(jì)10萬美元。加上降低產(chǎn)品召回所節(jié)省的成本,以及處理消費(fèi)者投訴的成本,公司每年將節(jié)省20萬美元!”
通過一段時間的實(shí)際運(yùn)行,In-Sight 7802視覺系統(tǒng)的操作簡捷性,讓博世的生產(chǎn)工程師們交口稱贊。“ 它不用編程,只需要簡單的拖拉工具,就可以實(shí)現(xiàn)檢測。且強(qiáng)大的工具庫可以滿足大部分的項(xiàng)目需求,軟件操作簡單,還提供案例教程使初學(xué)者上手快。產(chǎn)品的穩(wěn)定性極好,在十分惡劣的環(huán)境也可以穩(wěn)定工作。”
而康耐視技術(shù)團(tuán)隊(duì)的高水平服務(wù),更是給博世留下了深刻的印象。“在與康耐視合作期間,有一次晚上 11點(diǎn),由于設(shè)備不穩(wěn)定出現(xiàn)檢測問題,當(dāng)時生產(chǎn)十分緊急。為了及時解決問題,我們就打電話聯(lián)系了康耐視。”博世的生產(chǎn)工程師感慨地回憶說,“康耐視馬上就連夜安排了技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)廠調(diào)試,解決了火燒眉睫的檢測問題??的鸵晥F(tuán)隊(duì)的高度服務(wù)意識和愛崗敬業(yè)態(tài)度真是令人欽佩。”
“基于康耐視先進(jìn)視覺系統(tǒng)的質(zhì)量管控措施得到了我們的高度認(rèn)可,”博世的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人最后指出,“ 如今汽車的需求量越來越大,汽車器件產(chǎn)量和質(zhì)量都至關(guān)重要,采用康耐視先進(jìn)視覺系統(tǒng)后,我們同時解決了這兩大問題,還降低了生產(chǎn)成本,保證了高質(zhì)量的產(chǎn)品品質(zhì)和對客戶的承諾??的鸵暈楣咎峁┝瞬豢晒懒康膬r(jià)值,是值得信賴的合作伙伴!”
(轉(zhuǎn)載)