康耐視3D機(jī)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(jī)器視覺技術(shù)，成功完成跟蹤、裝配或檢測(cè)。超短的交貨時(shí)間、精益的庫(kù)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(gè)現(xiàn)代汽車制造廠采用機(jī)器視覺技術(shù)。
機(jī)器視覺提高生產(chǎn)率
最初，汽車行業(yè)采用2D機(jī)器視覺技術(shù)跟蹤傳送帶上的元件、測(cè)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(duì)日益苛刻的客戶基礎(chǔ)和競(jìng)爭(zhēng)激烈的全球市場(chǎng)，汽車行業(yè)正努力將生產(chǎn)率提高到新的水平，并將機(jī)器視覺提升到新維度。
一些成熟的3D機(jī)器視覺技術(shù)正在幫助汽車制造商將新的汽車設(shè)計(jì)更快地推向市場(chǎng)，同時(shí)降低模具成本。單、雙和多攝像頭3D機(jī)器視覺技術(shù)正在幫助機(jī)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(jī)器。通過向他們的機(jī)器視覺自動(dòng)化系統(tǒng)增加一個(gè)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(shì)和功能，同時(shí)自動(dòng)化一度被認(rèn)為是對(duì)于傳統(tǒng)工廠自動(dòng)化太具挑戰(zhàn)性的危險(xiǎn)應(yīng)用，如涂膠、噴漆和焊接。
簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)新的可追溯性要求的符合性；以及減少浪費(fèi)，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(jī)器視覺應(yīng)用，汽車制造商及其供應(yīng)商、機(jī)器制造商和系統(tǒng)集成商需要了解3D機(jī)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(shì)。
KWDAutomobiltechnikGmbH的3D機(jī)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(tuán)AG&Co.KG的子公司KWDAutomobiltechnikGmbH（德國(guó)沃爾夫斯堡）開發(fā)了機(jī)器人焊臺(tái)，采用康耐視智能VisionPro3D圖像處理軟件，通過來自W計(jì)劃的自定義運(yùn)動(dòng)控制引導(dǎo)機(jī)器人。在KWD監(jiān)督程序的引導(dǎo)下，視覺引導(dǎo)的拾放機(jī)器人收集組成元件、將元件焊接到側(cè)面板、檢測(cè)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(gè)組成元件精確地裝配到完整的汽車側(cè)面板中，焊接機(jī)器人需要了解每個(gè)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(gè)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(shí)別元件位置和供應(yīng)機(jī)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(gè)機(jī)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(gè)機(jī)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(jī)器人引導(dǎo)至組件堆的第一個(gè)元件之前，VisionPro3D視覺軟件將分析來自不同攝像頭的圖像并測(cè)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(shí)，第二個(gè)機(jī)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(yùn)輸機(jī)架前面，其夾住汽車面板的較大型組件。第二個(gè)機(jī)器人檢查運(yùn)輸鎖的位置、測(cè)量元件的位置并在正確的位置拾取組件。隨后，兩個(gè)機(jī)器人移動(dòng)至一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，在正確的位置按照邏輯順序放下元件進(jìn)行焊接。
