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康耐視In-Sight 7802視覺系統幫助博世解決汽車電機繞線檢測問題

2021-11-08 12:08:38·  來源:汽車制造網
 
客戶:博世汽車部件有限公司 行業:汽車零部件 解決方案:康耐視In-Sight 7802視覺系統挑戰 ? 未到達相機的拍攝角度拍照,會造成擬合的檢測區域縮小,影響對于銅線伸出比例的判斷; ? 表面凹坑出現在彎鉤出,會影響彎鉤的銅線有無判斷
客戶:博世汽車部件有限公司
行業:汽車零部件
解決方案:康耐視In-Sight® 7802視覺系統

挑戰
? 未到達相機的拍攝角度拍照,會造成擬合的檢測區域縮小,影響對于銅線伸出比例的判斷;
? 表面凹坑出現在彎鉤出,會影響彎鉤的銅線有無判斷;
? 首線過短無法通過blob寬度判斷;

效果
? 檢測高效,可準確地驗證各種繞線缺陷;
? 操作簡捷,初學者上手快,產品穩定性強;
? 良品率提高到97%,生產效率和經濟效益明顯改觀;

博世集團是全球領先的技術和服務供應商,在全球擁有約400000名員工,集團在2019財政年度創造了777億歐元的銷售業績。博世業務劃分為四個業務領域,涵蓋汽車與智能交通技術、工業技術、消費品以及能源與建筑技術領域。作為全球領先的汽車技術和服務供應商,博世將車輛技術專業知識與硬件、軟件和服務相結合,提供完整的出行解決方案。其中,博世汽車部件有限公司主要提供汽車零配件研發制造和售后服務,其產品線涉及汽車電子驅動和起動機/發電機、底盤系統控制裝置、汽車電子設備、火花塞等。

汽車電機繞線檢測不穩定,很難精確定位
電機是汽車上的重要部件,而電機繞線是電機的關鍵工藝。任何纏繞不準確的地方都會對電機效率產生負面影響,且難以發現。因此,在電機生產過程中,必須對電機繞線進行缺陷檢測,以保證最后成品的質量達到要求。
在博世的汽車電機產線中,應用了大量的視覺技術來檢測電機繞線的質量。但是,在生產過程中,博世的生產工程師們發現一系列的檢測難題,傳統視覺技術難以應對。
1)繞線機的剪線方式是通過應力扯斷,會造成回縮現象,從而導致首線過短無法通過blob寬度判斷。
2)工件在夾具上經過繞線機繞線,繞線完后會回擺到拍照位置。由于設備的不穩定性,導致每次回擺的角度不一致,在視野內的位置會存在一定的高低偏差。未到達相機的拍攝角度拍照,會造成擬合的檢測縮小,影響對于銅線伸出比例的判斷。
3)在相機拍照時,回擺還未結束,造成相機的圖像焦距不清晰。繞線掛鉤表面凹痕會影響銅線斑點的寬度判斷,而單根銅線的像素僅30左右。如果表面有其它的凹坑就會超過正常的范圍。
4)檢測時還需要對彎鉤處的銅線進行判斷,如果前面的工藝不穩定,就會導致彎鉤處有電木未清理干凈,影響檢測判斷。
5)若兩根銅線同時存在一個檢測框內,而另一個檢測框沒有銅線。此時通過擬合工具擬合斑點最大外接矩形,若是兩根銅線并在一起,則無法去判斷產品是否合格。
“這些諸如銅線表面亮度反光、銅線繞線不規則、旋轉角度未到達相機拍攝位置等因素都會造成檢測的不穩定。”博世的生產工程師指出,“如果問題得不到解決,將無法滿足檢測要求,我們需要人工進行處理,這就直接影響產線的生產效率。”

性能卓越的康耐視In-Sight 7802視覺系統
面對這些技術挑戰,博世需要一家能提供算法功能齊備和完整解決方案的視覺技術供應商,來幫助解決檢測難題。
“我們尋找解決方案提供商時,考慮的最重要因素是供應商的過往項目案例、公司實力、售后服務的響應速度、產品的價格及質量和履行約定及守信能力。”博世的生產工程師表示,“經過調研和同行推薦,我們認為康耐視公司作為全球領先的機器視覺廠商,其強大的技術能力和豐富的設備部署經驗,能為博世的檢測難題提供解決方法。而且,博世與康耐視公司合作已達10年之久,公司的很多產線上都應用了康耐視產品,我們彼此都很了解和信任。”
于是,博世就聯系上了康耐視,并把相關技術需求進行了溝通交流。在接到博世的咨詢后,康耐視就第一時間派出工程師團隊到現場進行考察。根據調研結果,康耐視推薦了In-Sight 7802視覺解決方案,并提供了檢測驗證方案。優化后的檢測方案如下:
1)由于工件位置可能存在的偏差會改變圖案模型區域,從而使得到的坐標產生偏差,造成檢測不穩定。于是就放棄傳統的FindPatterns圖案定位方式,選擇邊定位的方式。分別以工件上兩條高對比度的邊定位X軸Y軸,最終達到精確定位的效果。此定位方法可不受工件整體左右、上下移動的影響。
2)建立自定義區域分布在掛鉤外側,當有銅線伸出進入外部檢測區域時,檢測工具即可判斷銅線不良,也可調整外部區域增加穩定性。
3)若兩個斑點分別存在于兩個檢測框之內,兩個區域內分別可以找到對應斑點,則判斷存在掛鉤,通過視覺計算工具就可計算出兩斑點之間最遠的距離。當只存在一個掛鉤時,該掛鉤位于另一個檢測框之間,即A,B檢測區域。依舊能找到A,B兩點,且距離閾值也在正常值,這時可通過斑點之間的最遠距離,判斷此時存在幾個掛鉤。只有一根銅線時,兩斑點的最遠距離會遠小于兩根銅線存在時的值,合理設置銅線最遠距離閾值,即可準確判斷此種情況。
康耐視In-Sight 7802視覺系統幫助博世解決汽車電機繞線檢測問題
圖1 通過對檢測區域的精準定位,選取不同的斑點工具檢 測是否存在斑點判斷掛鉤A,B有無及長度比例是否10%

4)若兩根銅線同時存在同一個檢測框內時,另一個檢測框則沒有銅線。此時通過擬合工具擬合斑點最大外接矩形。如果兩根銅線并在一起,外接矩形面積將遠大于一根銅線存在時的面積,此時即可判斷產品合格,在可視化界面可設置閾值。
康耐視In-Sight 7802視覺系統幫助博世解決汽車電機繞線檢測問題2
圖2 彎鉤檢測不合格 圖3 銅線超出掛鉤,檢測不合格 圖4 缺失一根銅線,檢測不合格

按照康耐視的方案,博世就安排了現場驗證。當看到測試結果時,博世的生產工程師驚喜地發現,憑借康耐視強大的In-Sight 7802視覺系統,原來困擾他們的諸多檢測難題不但得到成功解決,而且還實現了產品的質量追溯。
而卓越的PatMax® 圖像匹配技術作為康耐視In-Sight 7802視覺系統的最主要檢測工具,給博世的生產工程師們留下了深刻的印象。
“PatMax只需簡單設置就可以輕松完成工作,憑借極快的采集和行業領先的視覺工具,In-Sight 7802 能夠執行快速、精確的檢測,可準確地驗證各種繞線缺陷。”博世的生產負責人表示,“In-Sight 7802是全功能的強大視覺系統,它的出色表現贏得了我們的認可,于是決定選擇該方案來解決電機繞線檢測問題。”

良品率提升到97%,經濟效益顯著
目前,依靠康耐視的In-Sight 7802視覺系統,博世的電機繞線檢測穩定性大為提高。而且In-Sight Explorer簡潔易用的界面,并配合合適的光源,從而達到了超高的檢測合格率。博世很快就實現了電機繞線的高效檢測,不但節省了人力而且大幅度提升了生產速度。“良品率從原先的86%提高到97%,并直接帶動了生產效率的增長。”博世的生產負責人算了一筆賬,表明投資In-Sight 7802視覺系統讓經濟效益得到明顯改觀,“每天由于消除未繞線而節省的成本估計為100美元,每年總計10萬美元。加上降低產品召回所節省的成本,以及處理消費者投訴的成本,公司每年將節省20萬美元!”
康耐視In-Sight 7802視覺系統幫助博世解決汽車電機繞線檢測問題3
圖5 現場圖片

通過一段時間的實際運行,In-Sight 7802視覺系統的操作簡捷性,讓博世的生產工程師們交口稱贊。“ 它不用編程,只需要簡單的拖拉工具,就可以實現檢測。且強大的工具庫可以滿足大部分的項目需求,軟件操作簡單,還提供案例教程使初學者上手快。產品的穩定性極好,在十分惡劣的環境也可以穩定工作。”

而康耐視技術團隊的高水平服務,更是給博世留下了深刻的印象。“在與康耐視合作期間,有一次晚上 11點,由于設備不穩定出現檢測問題,當時生產十分緊急。為了及時解決問題,我們就打電話聯系了康耐視。”博世的生產工程師感慨地回憶說,“康耐視馬上就連夜安排了技術服務人員進廠調試,解決了火燒眉睫的檢測問題??的鸵晥F隊的高度服務意識和愛崗敬業態度真是令人欽佩。”

“基于康耐視先進視覺系統的質量管控措施得到了我們的高度認可,”博世的生產負責人最后指出,“ 如今汽車的需求量越來越大,汽車器件產量和質量都至關重要,采用康耐視先進視覺系統后,我們同時解決了這兩大問題,還降低了生產成本,保證了高質量的產品品質和對客戶的承諾??的鸵暈楣咎峁┝瞬豢晒懒康膬r值,是值得信賴的合作伙伴!”
 
 
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