華晨寶馬：用優(yōu)異康耐視視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)重要零件的高效檢測(cè)與質(zhì)量追蹤

        華晨寶馬汽車有限公司（以下簡(jiǎn)稱華晨寶馬）是寶馬集團(tuán)和華晨汽車集團(tuán)共同設(shè)立的合資企業(yè)，華晨寶馬在沈陽市新建了一個(gè)世界級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠。這家新工廠是寶馬體系內(nèi)僅有將發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造、機(jī)加工、總裝三大制造工藝及測(cè)試車間在同一廠區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠。

       基于設(shè)備質(zhì)量的考慮，新工廠需要增加識(shí)別零件姿態(tài)的視覺系統(tǒng)。華晨寶馬要求這種視覺系統(tǒng)能夠識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部原件間的相互位置是否正確，用以保證設(shè)備裝配出來的發(fā)動(dòng)機(jī)性能正常。

       另外，據(jù)華晨寶馬的生產(chǎn)工程師介紹，發(fā)動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)過程中還需要解決3個(gè)非常棘手的問題：一是產(chǎn)品的質(zhì)量追蹤，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)安全和質(zhì)量追蹤是非常重要的應(yīng)用，如果沒有使用掃碼，就無法記錄產(chǎn)品信息，一旦后期發(fā)生問題，就無從查找；二是有些零件是根據(jù)不同產(chǎn)品類型做區(qū)分，如果不對(duì)零件的批次進(jìn)行追蹤，就無法保證正確零件裝配到該裝配的發(fā)動(dòng)機(jī)上；三是質(zhì)量系統(tǒng)需要分析數(shù)據(jù)，如果沒有掃描和識(shí)別，需要的分析的數(shù)據(jù)無從獲得，更無法分析。

      作為全球領(lǐng)先的視覺技術(shù)供應(yīng)商，康耐視公司是華晨寶馬的合作伙伴。此次新工廠視覺檢測(cè)的技改項(xiàng)目，就指定使用康耐視的視覺系統(tǒng)。

      發(fā)動(dòng)機(jī)氣門和彈簧是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，彈簧的姿態(tài)直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的結(jié)果，因此必須要保證彈簧安裝的可靠。康耐視的工程師首先要解決的就是彈簧姿態(tài)檢測(cè)問題。

      經(jīng)過與華晨寶馬的生產(chǎn)工程師的溝通交流和現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，康耐視的工程師歸納出彈簧的檢測(cè)要點(diǎn)：

1. 檢查進(jìn)氣側(cè)彈簧存在；

2. 檢查進(jìn)氣側(cè)彈簧是否有混裝；

3. 檢查進(jìn)氣側(cè)彈簧上下裝反；

4. 檢查進(jìn)氣側(cè)彈簧是否傾斜；

5. 檢查排氣側(cè)彈簧存在；

6. 檢查排氣側(cè)彈簧是否有混裝；

7. 檢查排氣側(cè)彈簧上下裝反；

8. 
   

9. 檢查排氣側(cè)彈簧是否傾斜。

       在測(cè)試中，根據(jù)檢測(cè)對(duì)象，康耐視的工程師制定了相應(yīng)的程序方案。

       第一、檢測(cè)彈簧的有無、類型（白和綠）及位置。

1. 彈簧有無（以白色彈簧為例，綠色彈簧同理）：檢測(cè)方式為檢測(cè)兩對(duì)邊的距離，距離設(shè)定范圍，檢測(cè)結(jié)果有一個(gè)在范圍內(nèi)即正確。

2. 彈簧類型（以白色彈簧為例，綠色彈簧同理）：檢測(cè)方法是在顏色模型里采集白色（綠色）顏色模型，在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)采集白色像素點(diǎn)，根據(jù)同像素點(diǎn)的多少來判斷是什么顏色。

3. 彈簧位置（以白色彈簧為例，綠色彈簧同理）：檢測(cè)方法是檢測(cè)彈簧內(nèi)圓，測(cè)量半徑大小，設(shè)定的范圍不在范圍內(nèi)，則錯(cuò)誤。

      第二、檢測(cè)上座有無及類型（大和小）

      檢測(cè)方式是采用圖像匹配，同時(shí)檢測(cè)出有無和類型，大小座檢測(cè)方法相同。

     “由于工藝和空間限制，只能用一組相機(jī)。而且多達(dá)16個(gè)的待檢查位置，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的特定狀態(tài)下才能檢測(cè)出來?！?康耐視的工程師表示，“所以，我們采用了伺服電機(jī)帶動(dòng)相機(jī)進(jìn)行逐一檢查的方案，這就要求相機(jī)必須有極高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。”

      而借助康耐視強(qiáng)大的視覺系統(tǒng)、In-Sight Explorer簡(jiǎn)潔易用的界面和DataMan讀碼器的快速精確讀取，并配合合適的光源，從而達(dá)到超高的檢測(cè)合格率。華晨寶馬很快就實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵零件的質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集和追蹤功能，不但節(jié)省了人力，而且準(zhǔn)確無誤，大幅度提升生產(chǎn)速度。

      卓越的PatMax圖像匹配技術(shù)作為康耐視優(yōu)異視覺系統(tǒng)的最主要檢測(cè)工具，給華晨寶馬的生產(chǎn)工程師們留下了深刻的印象。PatMax只需簡(jiǎn)單設(shè)置就可以輕松完成工作。

      PatMax作為業(yè)界工件和特征定位的黃金標(biāo)準(zhǔn)，可在最棘手的條件下提供準(zhǔn)確和可重復(fù)的檢測(cè)。該技術(shù)采用一系列不依賴于像素網(wǎng)格的邊界曲線獲取物體的幾何形狀，然后在圖像中尋找相似的形狀，這種技術(shù)不受特定灰度級(jí)別的限制。這樣，不管物體角度、大小和形狀如何變化都能準(zhǔn)確地找到該物體，使得這種方法的工作能力得到根本性的提高。

      另外，視覺系統(tǒng)中強(qiáng)大的VisionPro視覺軟件可完美支持.net語言，使用Visual C#的編程環(huán)境可將VisionPro的視覺工具快速而靈活的應(yīng)用到系統(tǒng)中。基于PCI總線的高速圖像采集，可以在檢測(cè)過程中高速定位產(chǎn)品缺陷，從而無需擔(dān)心不合格產(chǎn)品遺留到下一工位。VisionPro視覺軟件里的QuickBuild設(shè)置簡(jiǎn)單易學(xué)，工具參數(shù)調(diào)節(jié)一目了然。就算不經(jīng)常接觸視覺的現(xiàn)場(chǎng)人員，也能在經(jīng)過短時(shí)間培訓(xùn)后輕松掌握調(diào)試。

      康耐視優(yōu)異視覺系統(tǒng)的出色表現(xiàn)，成功解決了華晨寶馬的檢測(cè)難題，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量追溯。“基于康耐視優(yōu)異視覺系統(tǒng)的質(zhì)量管控措施得到了我們的高度認(rèn)可，”華晨寶馬的生產(chǎn)工程師最后指出，“如今汽車的需求量越來越大，汽車產(chǎn)量和質(zhì)量都至關(guān)重要，采用康耐視優(yōu)異視覺系統(tǒng)后，我們同時(shí)解決了這兩大問題，還降低了生產(chǎn)成本?？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。”