哈爾濱航天科技控股集團(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱哈爾濱航天公司）主要從事航天飛行器和汽車電子產(chǎn)品制造、航天微電機(jī)伺服系統(tǒng)研發(fā)，以及精密機(jī)械制造等。
汽車儀表盤是哈爾濱航天公司的主力產(chǎn)品之一，這種反映車輛各系統(tǒng)工作狀況的裝置，由于上面集成了各種指示燈和儀表，需要在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行大量復(fù)雜的檢測(cè)工作。比如儀表盤檢測(cè)包含了3級(jí)菜單7個(gè)頁(yè)面30多處檢測(cè)項(xiàng)，而且生產(chǎn)工位對(duì)節(jié)拍要求較高，要求檢測(cè)速度一定要快。另外，檢測(cè)項(xiàng)復(fù)雜，包含了字符識(shí)別、顏色識(shí)別、圖案匹配等。
"之前這些檢測(cè)工作我們是使用人工方式，但是檢測(cè)效率低，工件的誤檢率和漏檢率居高不下。"哈爾濱航天公司儀表盤項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李經(jīng)理介紹說(shuō)，"隨著生產(chǎn)線自動(dòng)化程度的提高，人工檢測(cè)方式嚴(yán)重地限制了公司的生產(chǎn)效率，引入機(jī)器視覺檢測(cè)勢(shì)在必行。"
這時(shí)，哈爾濱航天公司的合作伙伴--沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司獲悉了他們的技術(shù)難題。由于沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司一直大量使用康耐視公司的視覺設(shè)備，非常了解其技術(shù)和解決方案的能力。因此，沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司向李經(jīng)理推薦了康耐視的視覺檢測(cè)系統(tǒng)。
于是，哈爾濱航天公司聯(lián)系上康耐視公司，并邀請(qǐng)他們的工程師來(lái)公司進(jìn)行交流和評(píng)估。"由于汽車儀表盤檢測(cè)項(xiàng)繁多且檢測(cè)需求復(fù)雜，這就要求檢測(cè)速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)于視覺檢測(cè)來(lái)說(shuō)著實(shí)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。"康耐視的工程師表示，"因此，就選用了性能強(qiáng)勁、算法完備的In-Sight 7000 視覺系統(tǒng)。"
圖1.視覺檢測(cè)工位圖
在前期測(cè)試中，康耐視的工程師團(tuán)隊(duì)對(duì)儀表盤的各個(gè)界面檢測(cè)需求進(jìn)行初步評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果為每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)選定了專門的檢測(cè)工具，最后將整個(gè)檢測(cè)程序分成了四大類：
1）各界面總體檢測(cè)。在這個(gè)部分使用了康耐視快速?gòu)?qiáng)大的PatMax算法以及瑕疵檢測(cè)工具。通過(guò)PatMax的高精度圖案匹配，來(lái)檢測(cè)儀表盤上各個(gè)區(qū)域的圖案是否缺失/殘缺/錯(cuò)位，并在極短的時(shí)間內(nèi)輸出結(jié)果。
圖2.點(diǎn)亮的儀表盤（界面1）工件圖
2）各界面指定位置的字符檢測(cè)，包括出廠日期、產(chǎn)品批號(hào)等。這個(gè)部分使用了康耐視成熟的OCR字符檢測(cè)工具，用以讀取出指定位置的字符，并將字串輸出與標(biāo)準(zhǔn)字串對(duì)比，以判定日期、批次等是否合格。
3）各界面彩色圖標(biāo)檢測(cè)，如ABS圖標(biāo)、油箱圖標(biāo)等。這個(gè)部分使用了康耐視強(qiáng)大的顏色識(shí)別工具，通過(guò)提取出各個(gè)圖標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)顏色來(lái)建立顏色庫(kù)，然后每次檢測(cè)都把指定圖標(biāo)的顏色與其在顏色庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)顏色對(duì)比，以判定圖標(biāo)顏色是否合格。
4）不合格工件圖片的存儲(chǔ)。由于儀表盤界面較多，不合格儀表盤的錯(cuò)誤可能出現(xiàn)在某個(gè)界面的某個(gè)區(qū)域，不能只檢測(cè)表盤是否合格，還需要存儲(chǔ)不合格界面的圖片以供日后追溯。在這里使用了FTP存圖方式，將不合格的圖片按日期存儲(chǔ)到公共硬盤中，完美地解決了這個(gè)棘手問題。
圖3.電子表格程序圖
另外，由于In-Sight 7000 視覺系統(tǒng)提供了多種通訊協(xié)議，這使得相機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)PLC的通訊也十分方便，現(xiàn)場(chǎng)采用了穩(wěn)定快速的Profinet通訊協(xié)議。
這樣，在In-Sight 7000 視覺系統(tǒng)的幫助下，工程師們很快就定制了用來(lái)檢測(cè)儀表盤的檢測(cè)程序。程序內(nèi)包含對(duì)于儀表盤的3級(jí)菜單、7個(gè)界面包含30多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)的檢測(cè)，解決了圖案匹配、圖案缺失/錯(cuò)位、字符識(shí)別/讀取、顏色識(shí)別、指示燈暗/亮顯示錯(cuò)誤、不合格界面圖片的存儲(chǔ)等問題。
優(yōu)化后的檢測(cè)流程如下：當(dāng)托盤上的儀表盤由傳送帶傳送到檢測(cè)位置時(shí)，自動(dòng)化裝置點(diǎn)亮儀表盤，由PLC給相機(jī)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)和作業(yè)切換信號(hào)，接收到PLC信號(hào)的相機(jī)開始采集圖片并執(zhí)行各界面的檢測(cè)程序，以確保儀表盤各個(gè)顯示功能準(zhǔn)確無(wú)誤；相機(jī)再將各界面的檢測(cè)結(jié)果傳回PLC；檢測(cè)合格的儀表盤由機(jī)器人分揀到合格區(qū)，不合格的儀表盤則被分揀到不合格區(qū)，并將不合格界面的圖片存儲(chǔ)到公共機(jī)中，以便日后檢查。
整個(gè)流程快速智能，完全不需要人工的參與，極大的提高了汽車儀表盤的檢測(cè)準(zhǔn)確率和生產(chǎn)效率。
對(duì)此，李經(jīng)理評(píng)價(jià)說(shuō)，"以前我們使用人工檢測(cè)方式的時(shí)候，工人們都抱怨眼睛酸的不行，檢測(cè)效率低下不說(shuō)，產(chǎn)品檢測(cè)的準(zhǔn)確率更是得不到保障，良品誤判、次品漏判比例高的可怕?，F(xiàn)在好了，用上In-Sight 7000 視覺系統(tǒng)后，不僅檢測(cè)速度提了好幾個(gè)檔次，檢測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)99.8％，還省下了人工檢測(cè)專員的成本，真是一舉多得。"
目前儀表盤檢測(cè)項(xiàng)目的視覺檢測(cè)工位已經(jīng)投入到流水線的生產(chǎn)中，In-Sight 7000 視覺系統(tǒng)的出色表現(xiàn)讓哈爾濱航天公司十分滿意。李經(jīng)理最后表示，"在車間生產(chǎn)逐步向自動(dòng)化升級(jí)的過(guò)程中，視覺檢測(cè)代替人工乃大勢(shì)所趨。以后希望我們能夠繼續(xù)與康耐視合作共贏，創(chuàng)造更多的效益。"
*注：由于儀表盤檢測(cè)項(xiàng)過(guò)多，相機(jī)內(nèi)包含9個(gè)檢測(cè)程序。程序切換由PLC與相機(jī)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)通訊控制。程序圖為相機(jī)內(nèi)作業(yè)1的截圖。包含界面圖案識(shí)別檢測(cè)，F(xiàn)TP通訊存圖，指示燈/圖標(biāo)顏色識(shí)別檢測(cè)，字符對(duì)比檢測(cè)。
