康耐視3D機器視覺在汽車行業(yè)的應(yīng)用

    在現(xiàn)代汽車行業(yè)中，幾乎所有組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)都得益于機器視覺技術(shù)，成功完成跟蹤、裝配或檢測。超短的交貨時間、精益的庫存管理、跨越各大洲的復(fù)雜供應(yīng)鏈以及零缺陷的OEM要求均需要在整個現(xiàn)代汽車制造廠采用機器視覺技術(shù)。

機器視覺提高生產(chǎn)率
    最初，汽車行業(yè)采用2D機器視覺技術(shù)跟蹤傳送帶上的元件、測量車身面板之間的間隙以及提高生產(chǎn)的可視性及質(zhì)量?，F(xiàn)在，面對日益苛刻的客戶基礎(chǔ)和競爭激烈的全球市場，汽車行業(yè)正努力將生產(chǎn)率提高到新的水平，并將機器視覺提升到新維度。

    一些成熟的3D機器視覺技術(shù)正在幫助汽車制造商將新的汽車設(shè)計更快地推向市場，同時降低模具成本。單、雙和多攝像頭3D機器視覺技術(shù)正在幫助機器人成為能夠根據(jù)生產(chǎn)需求變化重新部署的靈活生產(chǎn)機器。通過向他們的機器視覺自動化系統(tǒng)增加一個額外的維度，工業(yè)工程師能夠享受2D視覺的所有傳統(tǒng)優(yōu)勢和功能，同時自動化一度被認(rèn)為是對于傳統(tǒng)工廠自動化太具挑戰(zhàn)性的危險應(yīng)用，如涂膠、噴漆和焊接。

    簡而言之，3D視覺引導(dǎo)應(yīng)用可幫助汽車制造商：提高質(zhì)量，防止缺陷；實現(xiàn)新的可追溯性要求的符合性；以及減少浪費，增加成品率和提高生產(chǎn)率。

    然而，為有效開發(fā)和部署3D機器視覺應(yīng)用，汽車制造商及其供應(yīng)商、機器制造商和系統(tǒng)集成商需要了解3D機器視覺技術(shù)如何能夠改進(jìn)汽車制造流程、各種應(yīng)用的挑戰(zhàn)及潛在優(yōu)勢。

KWDAutomobiltechnikGmbH的3D機器視覺應(yīng)用
    為在不到30秒內(nèi)生產(chǎn)出一塊汽車側(cè)面板，Schnellecke集團AG&Co.KG的子公司KWDAutomobiltechnikGmbH（德國沃爾夫斯堡）開發(fā)了機器人焊臺，采用康耐視智能VisionPro3D圖像處理軟件，通過來自W計劃的自定義運動控制引導(dǎo)機器人。在KWD監(jiān)督程序的引導(dǎo)下，視覺引導(dǎo)的拾放機器人收集組成元件、將元件焊接到側(cè)面板、檢測側(cè)面板的精度并將成品側(cè)面板放置到生產(chǎn)線上。

精確同步
    為將三個組成元件精確地裝配到完整的汽車側(cè)面板中，焊接機器人需要了解每個元件在形狀上與編程元件如何不同，包括鈑金元件中的任何扭曲或變形，以及每個組件在焊接之前位于何處。

    為生成這種幾何和位置數(shù)據(jù)，KWD的工作間采用康耐視VisionPro3D視覺軟件識別元件位置和供應(yīng)機架中側(cè)面板的可能扭曲，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到工作間中的兩個機器人之一。VisionPro3D視覺軟件利用PatMax幾何圖案搜索算法和內(nèi)置校準(zhǔn)程序提供3D位置數(shù)據(jù)。

    起初，第一個機器人通過夾持器和集成視覺系統(tǒng)將自身定位在組件箱前面，其夾住水平堆放的車身元件。在將機器人引導(dǎo)至組件堆的第一個元件之前，VisionPro3D視覺軟件將分析來自不同攝像頭的圖像并測量元件的位置。

    夾緊分兩步完成。首先，元件通過真空抽吸，隨之，銷栓將鈑金元件傳遞過去安裝且固定。同時，第二個機器人通過其雙面夾持系統(tǒng)和集成3D視覺技術(shù)將自身定位在運輸機架前面，其夾住汽車面板的較大型組件。第二個機器人檢查運輸鎖的位置、測量元件的位置并在正確的位置拾取組件。隨后，兩個機器人移動至一個轉(zhuǎn)臺，在正確的位置按照邏輯順序放下元件進(jìn)行焊接。