應(yīng)用案例 | 基于三維機器視覺的汽車副車架在線測量解決方案
發(fā)布時間：2024-02-01 14:48:12 作者：顯揚科技
在汽車制造領(lǐng)域中，精確的測量是確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。隨著科技的不斷進步，測量技術(shù)也在不斷精進。
副車架是汽車底盤的重要組成部分，負責支撐引擎，是車輛結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的組成部分之一，其制造質(zhì)量直接關(guān)系到汽車的安全性和性能。
目前，基于3D視覺的副車架在線測量技術(shù)迅猛發(fā)展。通過這項技術(shù)，制造企業(yè)可以實現(xiàn)全面的自動化和數(shù)字化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率和工作效率。同時減少人為誤差，提升產(chǎn)品質(zhì)量和一致性。
Part.1 副車架在線測量難題
由于副車架形狀不一，尺寸大，表面局部區(qū)域還存在強反光，需要對孔位、孔徑等關(guān)鍵尺寸進行高精度測量。
傳統(tǒng)的測量方法通常指人工測量。該檢測方法需要專業(yè)的測量技術(shù)人員進行操作和解讀結(jié)果，且會在進行準備、設(shè)置和操作的時候，耗費大量時間。由于非常依賴操作人員的技能和經(jīng)驗，常常會因為手抖、眼睛疲勞或主觀判斷等人為因素，導(dǎo)致測量結(jié)果不準確或不一致。
Part.2 解決方案
該解決方案包括：3D視覺傳感器、機械臂、控制系統(tǒng)和抓取工具。
1.3D視覺傳感器：3D視覺視覺傳感器選用顯揚科技HY-MX，能夠?qū)崟r獲取工作區(qū)域內(nèi)副車架的三維信息，可對暗色、反光的副軸生成高質(zhì)量點云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對副車架進行在線測量和質(zhì)量控制。
2.機械臂：機械臂用于準確地定位和移動3D掃描設(shè)備，使3D掃描設(shè)備以多個角度、不同方向?qū)Ω避嚰苓M行全方位掃描，獲取副車架表面詳細的點云數(shù)據(jù)。
3.控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)與3D相機和計算機視覺軟件集成，調(diào)整機械臂的運動軌跡，以適應(yīng)工件的不同形狀和位置。同時，提供編程接口，可以根據(jù)實際需求進行定制化操作。
基于3D視覺的副車架在線測量應(yīng)用方案使用三維視覺技術(shù)對副車架進行全方位掃描，能夠時獲取副車架的幾何形狀和尺寸信息，實現(xiàn)非接觸式、快速且高精度的測量，進一步幫助生產(chǎn)企業(yè)提高副車架制造質(zhì)量和效率，實現(xiàn)自動化升級。
Part.3 工作流程
1.數(shù)據(jù)采集：3D視覺系統(tǒng)開始采集工作區(qū)域內(nèi)副車架的點云數(shù)據(jù)，捉副車架表面的幾何形狀和細節(jié)。
2.數(shù)據(jù)處理：實時算法對采集到的點云數(shù)據(jù)進行處理，生成副車架的三維模型。
3.計算機視覺技術(shù)：應(yīng)用計算機視覺技術(shù)對副車架進行特征提取、邊緣檢測、表面分割等操作，識別副車架的關(guān)鍵特征點，為后續(xù)的測量和分析提供基礎(chǔ)。
4.深度學(xué)習(xí)模型：利用深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練模型，識別副車架的不同部件、檢測缺陷或變形。
5.實時測量與反饋：設(shè)計實時測量系統(tǒng)，在副車架通過測量站點時進行快速而準確的測量。通過實時反饋，及時通知生產(chǎn)人員副車架的制造狀態(tài)，便于快速調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。
6.數(shù)據(jù)管理與存儲：建立完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，存儲每個副車架的3D數(shù)據(jù)、測量結(jié)果以及可能的缺陷信息。
Part.4 方案優(yōu)勢
1.高精度：先進測量算法，精準完成圓孔、螺紋孔、螺柱、腰孔等關(guān)鍵特征的高精度測量。
2.適應(yīng)性強：多相機多機器人協(xié)同工作，靈活提取不同位置的特征，幫助實現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的自動化和高效化，降低生產(chǎn)成本。
3.嚴格檢測：提供實時監(jiān)測和反饋，及時糾正潛在問題，提高生產(chǎn)效率，把控副車架制造質(zhì)量。
顯揚科技由香港中文大學(xué)博士團隊創(chuàng)建，主要研究并產(chǎn)業(yè)化高速高清三維機器視覺系統(tǒng)，以及智能工業(yè)機器人系統(tǒng)。其研發(fā)的三維機器視覺設(shè)備精度能達亞微米級，三維數(shù)據(jù)采集幀率高達310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢，可實現(xiàn)高效率機器人引導(dǎo)，以及工業(yè)檢測與測量。顯揚科技的產(chǎn)品主要應(yīng)用在對采集速度要求較高的快速工業(yè)產(chǎn)線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等。
