1、生產(chǎn)過程中典型的錯(cuò)漏裝1.1

水管/氣管接頭方向錯(cuò)誤對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的出水管放氣接頭、空壓機(jī)水管/氣管接頭、油管接頭等，一般使用螺紋連接或空心螺栓夾裝，方向具有任意性，而同一機(jī)型適配不同主機(jī)廠往往具有不同的方向要求，在生產(chǎn)節(jié)拍緊張的流水線上，因產(chǎn)品換型造成的錯(cuò)漏裝有較高的發(fā)生概率，需要在過程控制中特別關(guān)注。1.2

發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)信息不一致發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過程中有發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)鋼印打刻、發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌、包裝箱發(fā)貨條形碼三個(gè)關(guān)鍵信息，三個(gè)信息需要保證100%一致，信息錯(cuò)誤或錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致發(fā)貨錯(cuò)誤、整車無法上牌、船舶無法入級(jí)等嚴(yán)重后果。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)信息在入庫(kù)檢驗(yàn)項(xiàng)中是非常重要的一項(xiàng)。1.3

螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件錯(cuò)漏裝飛輪、飛輪殼連接離合器、變速箱的定位螺栓，作為主機(jī)廠裝配的重要定位方式，裝配錯(cuò)誤將導(dǎo)致主機(jī)廠無法組合變速箱，懸置安裝過程難以調(diào)整，會(huì)給主機(jī)廠造成較大困擾，引發(fā)客戶抱怨，影響品牌形象。2、入庫(kù)視覺防錯(cuò)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)2.1

總體方案布置總體方案布置如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)通過支架固定在包裝底盤上進(jìn)行包裝作業(yè)，由板鏈?zhǔn)捷斔途€運(yùn)輸，檢測(cè)站為龍門式布置。入站口有激光掃碼器讀取貼在包裝底盤上的發(fā)動(dòng)機(jī)信息；輸送線兩側(cè)各布置20臺(tái)氣缸，推桿頭部連接推板用于機(jī)械夾緊定位，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量較大，每?jī)膳_(tái)氣缸共同動(dòng)作于一個(gè)推板；兩側(cè)桁架布置光幕用于確定待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，進(jìn)行一次粗定位；面向發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪側(cè)桁架固定了8個(gè)定位相機(jī)，用于發(fā)動(dòng)機(jī)二次定位；兩臺(tái)協(xié)作機(jī)器人通過移行機(jī)構(gòu)反置于桁架上方，進(jìn)行最終精定位及視覺檢測(cè)；桁架頂部布置5個(gè)攝像頭用來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出廠狀態(tài)拍照存檔。2.1.1

發(fā)動(dòng)機(jī)定位發(fā)動(dòng)機(jī)包裝線使用板鏈?zhǔn)捷斔途€，上下線均為吊裝方案，發(fā)動(dòng)機(jī)在檢測(cè)站首先定位夾緊，作為檢測(cè)作業(yè)的預(yù)備條件。定位系統(tǒng)使用測(cè)量光幕+氣缸夾正+定位相機(jī)+測(cè)距儀實(shí)現(xiàn)多重定位，設(shè)備布置如圖2所示，定位精度可以達(dá)到0.5～10mm。發(fā)動(dòng)機(jī)入站時(shí)，掃碼器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)信息，確定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，當(dāng)測(cè)量光幕遮擋點(diǎn)大于25個(gè)時(shí)，判定實(shí)物與掃碼信息對(duì)應(yīng)并進(jìn)行綁定，板鏈線停止，光幕遮擋位置即被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，如此得到一次粗定位結(jié)果X1，相應(yīng)氣缸動(dòng)作，頂出推板夾緊包裝底盤；對(duì)應(yīng)位置的定位相機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪進(jìn)行拍照，根據(jù)飛輪圓心對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行二次定位得到發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)X2，飛輪側(cè)協(xié)作機(jī)器人1根據(jù)二次定位坐標(biāo)，運(yùn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)位置，通過檢測(cè)相機(jī)S1進(jìn)行最終精定位，由此確定發(fā)動(dòng)機(jī)在監(jiān)測(cè)站內(nèi)準(zhǔn)確的坐標(biāo)。2.1.2

留存相機(jī)拍照發(fā)動(dòng)機(jī)入站綁定檢測(cè)信息后，布置在桁架頂部的5個(gè)相機(jī)分別從發(fā)動(dòng)機(jī)頂部、風(fēng)扇排氣側(cè)、風(fēng)扇進(jìn)氣側(cè)、飛輪排氣側(cè)、飛輪進(jìn)氣側(cè)5個(gè)角度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行拍照存檔（存檔照片如圖3所示），作為發(fā)動(dòng)機(jī)出廠檔案的一部分。留存相機(jī)與檢測(cè)相機(jī)分開獨(dú)立工作，保證在部分特殊情況下（如非包裝機(jī)器），檢測(cè)站不作業(yè)，拍照存檔依然可以正常運(yùn)行。2.1.3

檢測(cè)圖像采集檢測(cè)圖像采集采用從控式方案，協(xié)作機(jī)器人在接收到板鏈輸送線停止信號(hào)時(shí)方開始進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)上下線時(shí)間同步，滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求。檢測(cè)圖像根據(jù)產(chǎn)線質(zhì)量控制需求可進(jìn)行調(diào)整，2臺(tái)協(xié)作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到圖4所示發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪側(cè)（指定拍照位），采集圖像，使用飛輪中心圓定位X2作為視覺識(shí)別的輸入。2.1.4

視覺檢測(cè)視覺檢測(cè)方案使用了相機(jī)自帶算子進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，使用相機(jī)廠家封裝的成熟方案，縮短了開發(fā)周期，產(chǎn)線操作員學(xué)習(xí)成本低，只需對(duì)照樣板機(jī)確定比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)即可復(fù)制方案套用，從而實(shí)現(xiàn)多種機(jī)型的視覺檢測(cè)。裝機(jī)狀態(tài)視覺檢測(cè)方案技術(shù)路線：1）定位飛輪：側(cè)方定位相機(jī)采樣（圖5）后，使用幾何匹配尋找飛輪臺(tái)階圓在圖像中的位置，使用相機(jī)的坐標(biāo)跟隨功能，利用邊緣提取鎖定圓心坐標(biāo)；在采樣圖像中，根據(jù)圓心坐標(biāo)或檢測(cè)點(diǎn)設(shè)定坐標(biāo)確定檢測(cè)點(diǎn)位置，幾何匹配定位離合器螺栓三聯(lián)孔位置（圖6），創(chuàng)建ROI搜索區(qū)域，進(jìn)一步通過幾何匹配，與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)比對(duì)，確認(rèn)零部件是否錯(cuò)裝；通過計(jì)算檢測(cè)區(qū)域的圖像灰度值，再比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算二值方差，通過二值差異及方差值大小判定是否漏裝。2）發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)鋼印、銘牌信息則通過OCR方式進(jìn)行識(shí)別，再與底盤二維碼掃描信息進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)“三碼”信息準(zhǔn)確無誤。OCR使用CUDA深度學(xué)習(xí)采樣，經(jīng)過5000余次反復(fù)訓(xùn)練，已可以準(zhǔn)確識(shí)別機(jī)打編號(hào)。本系統(tǒng)采用封裝算子進(jìn)行判定，檢測(cè)系統(tǒng)向算子提出請(qǐng)求，再返回計(jì)算結(jié)果，減小了軟件開發(fā)工程量。2.1.5

檢測(cè)站設(shè)計(jì)中的防錯(cuò)在檢測(cè)站建設(shè)中同時(shí)設(shè)置了多種防錯(cuò)功能。為防止檢測(cè)取樣過程中機(jī)器人與相鄰發(fā)動(dòng)機(jī)碰撞，測(cè)量光幕根據(jù)遮擋量計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)間距，間距≥600mm方可進(jìn)行下一步動(dòng)作，否則不進(jìn)行檢測(cè)；機(jī)器人末端相機(jī)設(shè)置有避障型激光雷達(dá)，當(dāng)距離≤5cm時(shí)停止動(dòng)作；檢測(cè)站門口設(shè)置電磁波雷達(dá)檢測(cè)人員進(jìn)入情況，人員進(jìn)入則觸發(fā)設(shè)備急停。2.2

實(shí)施效果設(shè)備投用后對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)型MSA，根據(jù)AIAGMSA手冊(cè)，對(duì)視覺檢測(cè)系統(tǒng)的檢驗(yàn)一致性、漏報(bào)率、誤報(bào)率進(jìn)行檢驗(yàn)分析。2.2.1

檢驗(yàn)一致性方法一：要求50個(gè)樣本，每個(gè)樣本每個(gè)檢驗(yàn)員檢測(cè)3次。方法二：

式中：P0為實(shí)際一致的比率；Pe為期望一致（隨機(jī)猜對(duì)）的比率；k即kappa值，用于檢驗(yàn)兩個(gè)檢測(cè)方法對(duì)計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)檢驗(yàn)一致性。2.2.2

檢驗(yàn)漏報(bào)率

按照本公司質(zhì)量部在線計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析報(bào)告要求，設(shè)備漏報(bào)率需達(dá)到0方可接受。2.2.3

檢驗(yàn)誤報(bào)率

誤報(bào)率≤5%可接受，誤報(bào)率≤10%需要改進(jìn)，誤報(bào)率＞10%不接受。2.2.4

計(jì)數(shù)型MSA結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后，持續(xù)進(jìn)行一個(gè)月的數(shù)據(jù)收集從而進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析，數(shù)據(jù)分析及判定結(jié)果如表1所示。根據(jù)MSA結(jié)果分析，本視覺檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)能力滿足要求，可以有效地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出廠狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，彌補(bǔ)人工檢驗(yàn)的不足。3、結(jié)束語發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過程的質(zhì)量控制是非常復(fù)雜的，成百上千種變型靠人工控制尤為不易，視覺檢測(cè)作為近年來在工廠中逐漸開始推廣