1、生產(chǎn)過程中典型的錯漏裝1.1

水管/氣管接頭方向錯誤對于發(fā)動機(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)動機(jī)編號信息不一致發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程中有發(fā)動機(jī)編號鋼印打刻、發(fā)動機(jī)銘牌、包裝箱發(fā)貨條形碼三個關(guān)鍵信息，三個信息需要保證100%一致，信息錯誤或錯位會導(dǎo)致發(fā)貨錯誤、整車無法上牌、船舶無法入級等嚴(yán)重后果。因此，發(fā)動機(jī)信息在入庫檢驗項中是非常重要的一項。1.3

螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件錯漏裝飛輪、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、入庫視覺防錯的技術(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)動機(jī)信息；輸送線兩側(cè)各布置20臺氣缸，推桿頭部連接推板用于機(jī)械夾緊定位，考慮到發(fā)動機(jī)質(zhì)量較大，每兩臺氣缸共同動作于一個推板；兩側(cè)桁架布置光幕用于確定待測發(fā)動機(jī)位置，進(jìn)行一次粗定位；面向發(fā)動機(jī)飛輪側(cè)桁架固定了8個定位相機(jī)，用于發(fā)動機(jī)二次定位；兩臺協(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；桁架頂部布置5個攝像頭用來對發(fā)動機(jī)出廠狀態(tài)拍照存檔。2.1.1

發(fā)動機(jī)定位發(fā)動機(jī)包裝線使用板鏈?zhǔn)捷斔途€，上下線均為吊裝方案，發(fā)動機(jī)在檢測站首先定位夾緊，作為檢測作業(yè)的預(yù)備條件。定位系統(tǒng)使用測量光幕+氣缸夾正+定位相機(jī)+測距儀實(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)動機(jī)入站時，掃碼器讀取發(fā)動機(jī)信息，確定發(fā)動機(jī)型號，當(dāng)測量光幕遮擋點(diǎn)大于25個時，判定實(shí)物與掃碼信息對應(yīng)并進(jìn)行綁定，板鏈線停止，光幕遮擋位置即被測發(fā)動機(jī)位置，如此得到一次粗定位結(jié)果X1，相應(yīng)氣缸動作，頂出推板夾緊包裝底盤；對應(yīng)位置的定位相機(jī)對發(fā)動機(jī)飛輪進(jìn)行拍照，根據(jù)飛輪圓心對發(fā)動機(jī)進(jìn)行二次定位得到發(fā)動機(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)動到發(fā)動機(jī)位置，通過檢測相機(jī)S1進(jìn)行最終精定位，由此確定發(fā)動機(jī)在監(jiān)測站內(nèi)準(zhǔn)確的坐標(biāo)。2.1.2

留存相機(jī)拍照發(fā)動機(jī)入站綁定檢測信息后，布置在桁架頂部的5個相機(jī)分別從發(fā)動機(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個角度對發(fā)動機(jī)進(jìn)行拍照存檔（存檔照片如圖3所示），作為發(fā)動機(jī)出廠檔案的一部分。留存相機(jī)與檢測相機(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），檢測站不作業(yè)，拍照存檔依然可以正常運(yùn)行。2.1.3

檢測圖像采集檢測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時方開始進(jìn)行檢測，檢測時間與發(fā)動機(jī)上下線時間同步，滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求。檢測圖像根據(jù)產(chǎn)線質(zhì)量控制需求可進(jìn)行調(diào)整，2臺協(xié)作機(jī)器人運(yùn)動到圖4所示發(fā)動機(jī)飛輪側(cè)（指定拍照位），采集圖像，使用飛輪中心圓定位X2作為視覺識別的輸入。2.1.4

視覺檢測視覺檢測方案使用了相機(jī)自帶算子進(jìn)行方案設(shè)計，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，只需對照樣板機(jī)確定比對標(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。裝機(jī)狀態(tài)視覺檢測方案技術(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)或檢測點(diǎn)設(shè)定坐標(biāo)確定檢測點(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，確認(rèn)零部件是否錯裝；通過計算檢測區(qū)域的圖像灰度值，再比對標(biāo)準(zhǔn)值，計算二值方差，通過二值差異及方差值大小判定是否漏裝。2）發(fā)動機(jī)編號鋼印、銘牌信息則通過OCR方式進(jìn)行識別，再與底盤二維碼掃描信息進(jìn)行比對，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)確識別機(jī)打編號。本系統(tǒng)采用封裝算子進(jìn)行判定，檢測系統(tǒng)向算子提出請求，再返回計算結(jié)果，減小了軟件開發(fā)工程量。2.1.5

檢測站設(shè)計中的防錯在檢測站建設(shè)中同時設(shè)置了多種防錯功能。為防止檢測取樣過程中機(jī)器人與相鄰發(fā)動機(jī)碰撞，測量光幕根據(jù)遮擋量計算發(fā)動機(jī)間距，間距≥600mm方可進(jìn)行下一步動作，否則不進(jìn)行檢測；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時停止動作；檢測站門口設(shè)置電磁波雷達(dá)檢測人員進(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)備投用后對檢測結(jié)果進(jìn)行計數(shù)型MSA，根據(jù)AIAGMSA手冊，對視覺檢測系統(tǒng)的檢驗一致性、漏報率、誤報率進(jìn)行檢驗分析。2.2.1

檢驗一致性方法一：要求50個樣本，每個樣本每個檢驗員檢測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）的比率；k即kappa值，用于檢驗兩個檢測方法對計數(shù)型數(shù)據(jù)檢驗一致性。2.2.2

檢驗漏報率

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

檢驗誤報率

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

計數(shù)型MSA結(jié)果現(xiàn)場設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后，持續(xù)進(jìn)行一個月的數(shù)據(jù)收集從而進(jìn)行測量系統(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，本視覺檢測系統(tǒng)的檢測能力滿足要求，可以有效地對發(fā)動機(jī)出廠狀態(tài)進(jìn)行檢測，彌補(bǔ)人工檢驗的不足。3、結(jié)束語發(fā)動機(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，視覺檢測作為近年來在工廠中逐漸開始推廣