基于工业视觉的汽车钣金件柔性检测系统设计_王富春.pdf
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1、创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application2023年6期基于工业视觉的汽车钣金件柔性检测系统设计王富春,张栩涛*,梁云(柳州职业技术学院 机电工程学院,广西 柳州 545006)钣金件在汽车行业中大量使用,钣金件的质量问题是至关重要的,目前汽车行业一般使用三坐标测量仪或专用的工装及检具进行钣金件质量检测。三坐标测量仪存在测量设备庞大、检测效率低等缺点;专用的质量检测工装及检具存在设计、制造周期长,成本高,柔性差,易受人为因素影响等缺点1。传统的检测方法无法适应目前汽车行业车型变化快及客户个性化配置等需求2。汽车钣金件检测自动化是目前国内外汽
2、车行业迫切需要解决的难题。视觉技术有无接触、无损伤、柔性强和速度快等优点3,是实现汽车钣金件检测自动化的一种有效方法。安紫明4利用机器视觉实现了钢质缺陷检测及分类。鲁鑫5设计了一款基于机器视觉的烟条外包装检测系统,该系统可以自动检测烟条的包装缺陷并根据缺陷进行剔除处理。于宏全等6提出了一种基于深度学习的铸件缺陷检测方法,实现了多种铸件的自动化检测。视觉检测技术在自动化检测的理论研究和工业应用中得到了广泛应用,但是视觉检测技术存在受现场环境光照变化影响的缺点7。环境光的变化会造成检测精度不稳定,限制了工业视觉在钣金件质量检测的应用。本文设计了一套基于工业视觉的汽车钣金件柔性检测系统,该系统具有模
3、块化设计、柔性化程度高、检测效率高和检测精度自适应稳定等特点。该系统可以自适应不同的环境光,可以检测多种环境下不同的钣金件精度,该系统具有柔性化程度高、环境适应性好、检测精度高、不受人为因素影响、检测效率高、无需开发与零件配套的专用检具和检测数据可以实时统计及分析等优点,能有效解决传统三坐标测量仪钣金件质摘要:根据钣金检测的工艺流程,设计一套基于工业视觉的汽车钣金件柔性检测系统,可对机械零部件及汽车部件上的规格、尺寸、瑕疵、冲孔数量、焊接螺杆的规格、数量,钣金件的褶皱、毛边、裂纹和形变等内容进行检测。该系统具有模块化设计、柔性化程度高和检测效率高等特点。通过检测精度自适应稳定系统,解决环境光变
4、化对检测精度的影响。为汽车行业传统三坐标测量仪钣金件质量检测的设备庞大,检测效率低等缺点及传统专用钣金件检测工装及检具的设计、制造周期长,成本高,柔性差,易受人为因素影响等缺点提供一种解决方案。关键词:视觉检测;环境光;钣金件;柔性检测;检测效率中图分类号:TP391.4文献标志码:A文章编号:2095-2945(2023)06-0009-04Abstract:According to the process flow of sheet metal inspection,a flexible inspection system for automotive sheet metal partsb
5、ased on industrial vision is designed,which inspects the specifications,dimensions,defects,number of punches,specifications,number of welding screws,creases,burrs,cracks and deformations of sheet metal parts on mechanical parts and automotive parts.The system is characterized by modularized design,h
6、igh flexibility and high inspection efficiency.The impact of ambient lightchanges on inspection accuracy is solved by the inspection accuracy adaptive stabilization system.It provides a solution to theshortcomings of traditional coordinate measuring machines(CMMs)in the automotive industry,such as l
7、arge equipment and lowinspection efficiency;and it also provides a solution to the shortcomings of traditional special inspection tools in the automotiveindustry,such as long design and manufacturing cycles,high costs,poor flexibility and susceptibility to human factorsKeywords:visual inspection;amb
8、ient light;sheet metal parts;flexible inspection;inspection efficiency基金项目:2019 年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY1270)第一作者简介:王富春(1979-),男,硕士,副教授。研究方向为智能装备技术。*通信作者:张栩涛(1993-),男,硕士,助教。研究方向为工业机器人技术。DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.06.0029-2023年6期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application量检测的设备庞大,检测效率低
9、等缺点及传统专用钣金件检测工装及检具的设计、制造周期长,成本高,柔性差,易受人为因素影响等缺点。1系统的构成及工作过程该汽车钣金件柔性检测系统由工业机器人、工业相机、光源、变位机、夹具、定位工装、控制器和触摸屏等主要部件组成,如图 1 所示。图1设备结构示意图具有快换功能的夹具安装在可调变位机上,钣金件通过夹具实现定位。工业相机安装在工业机器人上,通过工业机器人带动工业相机到检测件的不同检测区域进行图像采集,可调变位机配合机器人运动使得工业相机在不同的角度采集图形。检测工作开始时,工业机器人带动工业相机移动到标定块的位置上方进行拍摄采集数据,检测控制系统在运行时会显示工业相机拍摄标定块所采集到
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