時間:2015-05-15 14:09:59來源:南京奧聯(lián)汽車電子電器股份有限公司 俞同輝
南京奧聯(lián)汽車電子電器股份有限公司(以下簡稱奧聯(lián)公司)是一家研發(fā)設計、生產(chǎn)銷售汽車電子電器零部件的國家級高新技術企業(yè)。公司致力于為整車汽車廠(家用乘用汽車、重型卡車、混合動力車輛等)提供優(yōu)質的汽車零部件,如電子油門踏板、電子節(jié)氣門、換擋器、空調控制器等。
按照標準規(guī)范,為保證產(chǎn)品質量,奧聯(lián)公司需要對其所生產(chǎn)的汽車零部件上的LED按鍵燈和RGB顏色,進行準確的識別和檢測。
比如,汽車空調面板集成了多個代表不同功能的LED按鍵燈,而且顏色也不相同。按鍵燈能否按照規(guī)定的顏色正常工作,直接關系到駕駛者對汽車空調運行狀態(tài)的判斷。因此,汽車空調面板的檢測重點主要是LED按鍵燈。
過去,奧聯(lián)公司對LED按鍵燈的生產(chǎn)檢測是一個工位,需要3位操作工人進行裝配及檢驗測試。首先是第一位操作工把產(chǎn)品裝配好,然后放置在固定位置;第二位操作工檢測產(chǎn)品表面按鍵是否正確;然后第三位操作工把電氣盒接通,通過目視來檢測LED燈顏色是否有差異(顏色值無法判斷)和每個LED燈的亮度是否平衡。
此工位的難度是:當產(chǎn)品通電檢測LED亮度及RGB值時,人工檢測很容易使眼睛疲勞,員工無法準確識別,從而導致誤判,造成產(chǎn)品不合格率較高。因此,在檢測LED燈顏色時,最好進行波長測試,也可按照RGB每個像素24位編碼進行測量,并根據(jù)經(jīng)驗給予公差。
每個像素24位編碼的RGB值使用三個8位無符號整數(shù)(0-255)表示紅色、綠色和藍色的強度。這是當前主流的標準表示方法,用于真彩色、JPEG和TIFF等圖像文件格式里的通用顏色交換。它可以產(chǎn)生1600萬種顏色組合,這大大超過了人眼分辨的能力。
使用每原色8比特的全值域RGB,可以有256級別的白、灰、黑深淺變化,255個級別的紅色、綠色、藍色(和它們的等量混合)的深淺變化,但是其它色相的深淺變化要少一些。由于Gamma校正,256級別不表示同等間隔的強度,所以區(qū)分RGB顏色有很大難度。
這種人工檢測方式有很大的弊端,即無法與上位機和PLC進行通訊,也連接不到數(shù)據(jù)庫,這就導致檢測效率極低,誤檢率大大提高。因此,奧聯(lián)公司決定進行技術改造,引入先進的視覺技術,以提高自動化生產(chǎn)水平。
這時,南京的一家系統(tǒng)集成商,向奧聯(lián)公司推薦了康耐視公司的In-Sight視覺系統(tǒng)。奧聯(lián)公司發(fā)現(xiàn)In-Sight視覺系統(tǒng)具有強大的定位工具、獨特的顏色識別功能和圖案匹配技術等優(yōu)點,只要被檢測產(chǎn)品在其視野范圍內(nèi)均能靈活處理。In-Sight視覺系統(tǒng)很符合奧聯(lián)公司的技改需要,因此當項目啟動時就優(yōu)先選擇了In-Sight視覺系統(tǒng)。
In-Sight視覺系統(tǒng)需要將之前定義好的一些區(qū)域的特殊結果值,有序的通過以太網(wǎng)TCO/IP協(xié)議發(fā)送至客戶PC上接受軟件,然后進行處理。由于檢測目的是對燈顏色的光學分析,需要測出顏色的RGB值,所以需要排除外界光線對檢測的干擾、產(chǎn)品光線較弱等因素,因此要求檢測在暗箱中進行(如圖1所示)。
圖1
In-Sight視覺系統(tǒng)和設備工作臺操作工作程序如下:系統(tǒng)上電,準備OK,系統(tǒng)開始檢測,產(chǎn)品到工裝位置并固定好,給予相機拍照信號(IO或者以太網(wǎng)通訊觸發(fā)都可以),視覺系統(tǒng)開始檢測;視覺系統(tǒng)處理所檢測的RGB值數(shù)據(jù),將其發(fā)送給接收端,判斷是否在公差范圍內(nèi);發(fā)送O給予OK信號,并將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機等待下一次檢測;如若發(fā)送N給予NG信號,也將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機進行處理,然后等待下一次檢測。
In-Sight視覺系統(tǒng)使用的主要檢測工具及通訊演示如下。
圖2
先用PatMax工具搜尋一個可靠圖案作為定位器,以圖2中較大的紅色圓圈的圖案作為定位器(有十字架標記),然后當產(chǎn)品位置發(fā)生變動時,其它檢測驗收的工具都跟蹤定位器找到的圖案移動,而不至于找不到要檢測的區(qū)域。
圖2中紅色小圓圈內(nèi)會分別有一個更小的藍色圓圈,那是對不同顏色區(qū)域的檢測工具,它們將在圖案中跟蹤定位器一起運動,始終檢測定義好的顏色區(qū)域。只要在視野范圍內(nèi)都可以隨意變動產(chǎn)品位置。
通訊演示步驟:檢測完畢后,將每個檢測區(qū)域的檢測數(shù)字通過以太網(wǎng)通訊發(fā)送給上位機;第一步,在軟件中建立服務器,In-Sight視覺軟件-選擇板-輸入輸出-網(wǎng)絡-TCP Device;第二步,設置服務器參數(shù);第三步,發(fā)送數(shù)據(jù)指令;第四步,發(fā)送數(shù)據(jù)設置。通過以上步驟即可完成數(shù)據(jù)發(fā)送。
以上檢測難點是:在測試顏色RGB值時,沒有一個標準定義的色標值,所以工程師在對顏色檢測之前,用一張白色紙張,對相機進行白平衡調整,這個方法有助于顏色檢測;另外,通過畫圖工具中選擇顏色(都是帶有標準RGB數(shù)值的顏色),之后用相機仿真,圖像分析處理后RGB值與理論值相吻合,即可實現(xiàn)校準;In-Sight視覺系統(tǒng)能夠精準的檢測出在畫圖工具中提取出來顏色的值,并且判斷相機檢測結果值與畫圖工具中的值是否相符合。
奧聯(lián)公司自從采用In-Sight視覺系統(tǒng)后,成功化解了汽車空調面板LED按鍵燈的諸多高難度檢測問題。In-Sight視覺系統(tǒng)提供了最佳的RGB值檢測工具,能夠處理各個部件上面很小的LED燈光的顏色并靈活的切換程序,以滿足不同的檢測要求,同時智能相機還能夠與常見的PLC輕松集成。
“我們在設備臺上使用了In-Sight視覺系統(tǒng)后,In-Sight視覺系統(tǒng)均出色地完成了顏色識別及按鍵防錯的工作,檢測率高達99.8%。”奧聯(lián)公司的現(xiàn)場工程師說道,“LED燈亮度顏色差異不明顯,人眼無法辨識和定位,而In-Sight視覺系統(tǒng)能夠輕松地解決這些問題。”
“In-Sight視覺系統(tǒng)帶給我們極大的驚喜,它甚至在對比度非常低的情形下,也能在可控公差范圍內(nèi)檢測出準確有效的RGB顏色值。”他強調,“In-Sight視覺系統(tǒng)全面解決了人工檢測的誤判問題,從而提高了公司生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)量。在后期的項目中,我們還會推薦使用康耐視的產(chǎn)品。”
In-Sight視覺相機在工裝設備臺上面安裝到位觸發(fā)相機進行檢查
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