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汽車行業(yè)的生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)了高度自動 化，如何保證汽車生產(chǎn)過程的高效與安全是汽車生產(chǎn)企業(yè)的首要目標(biāo)。高品質(zhì)的機(jī)器視覺產(chǎn)品，可有效提升汽車行業(yè)中大部分系統(tǒng)和組件的性能，確保汽車零部件制造商和汽車裝配廠所生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足汽車行業(yè) 嚴(yán)苛的質(zhì)量要求。 

?？禉C(jī)器人高品質(zhì)的機(jī)器視覺硬件產(chǎn)品和算法 平臺為復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性的汽車行業(yè)應(yīng)用提供解決方案，助力用戶快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件的讀碼追溯、 類型檢測、缺失檢測以及字符識別等，進(jìn)一步提升精 益智造水平。 

讀碼追溯 

應(yīng)用場景：汽車部件DPM讀碼。

圖1 汽車部件DPM讀碼 

（1）挑戰(zhàn)：在汽車總成生產(chǎn)中的讀碼需適應(yīng)各 種工況，二維碼工藝包括激光鐳射、機(jī)械刻印、噴墨等DPM識別；讀碼環(huán)境面臨油污、紋理、靜區(qū)缺 失、畸變等干擾且要求讀碼率要求極高。 

（2）方案：選用ID5000/3000Pro系列智能讀 碼器，此產(chǎn)品一體化集成照明、傳感器、鏡頭及解碼器；識別性能優(yōu)異，缺損修正、臟污過濾、畸變校 正等20%以上智能糾錯能力。高效解碼能力、毫秒級定位算法，助力單體解碼節(jié)拍<30ms；無需外置光源，多路分控，白、紅、藍(lán)多色光源適應(yīng)多個工況， 此讀碼方案能有效提高生產(chǎn)現(xiàn)場的追溯管理水平，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫存管理可視化，大大提升了工作效率。

圖2 汽車部件DPM 

類型檢測 

應(yīng)用場景：利用深度學(xué)習(xí)工具識別汽車輪轂類型。

圖3 利用深度學(xué)習(xí)工具識別汽車輪轂類型 

（1）挑戰(zhàn)：汽車制造過程中，輪轂是否正確裝 配影響生產(chǎn)效率，而輪轂種類繁多，目前許多汽車企業(yè)采取人工目測的方法對輪轂類型進(jìn)行識別和檢測，但識別效率低、準(zhǔn)確率低。 

（2）方案：方案選用?？禉C(jī)器人MV-CA050- 10GM高分辨率相機(jī)，配合大面積中孔面光源，利用深度學(xué)習(xí)分類工具，對產(chǎn)線輪轂的類型進(jìn)行識別（約 200種），實(shí)現(xiàn)輪轂分類。初始模型的訓(xùn)練每類樣本 收集80-100張，綜合識別率可達(dá)99%以上，通過現(xiàn)場的迭代，最終識別準(zhǔn)確率達(dá)99.99%以上。深度學(xué)習(xí)類算法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)樣本優(yōu)勢，提升了識別率和識別容量。

圖4 汽車輪轂識別分類

缺失檢測 

應(yīng)用場景：汽車部件缺失檢測。

圖5 汽車部件缺失檢測 

（1）挑戰(zhàn)：汽車的生產(chǎn)過程中零件眾多，部件缺失會減少產(chǎn)品的使用壽命，人工檢測方法效率 低、檢測錯誤率較高，產(chǎn)品存在安全質(zhì)量風(fēng)險。 

（2）方案：通過SC2016視覺傳感器進(jìn)行高速圖像處理，產(chǎn)品植入了高精度定位與測量算法，利用模板匹配或Blob分析等工具模塊，對檔位傳感器白色 膠圈進(jìn)行缺失檢測，識別正確率達(dá)99.9%。與人工檢測相比，提升了效率且減少了錯誤發(fā)生的概率，以提升產(chǎn)品安全質(zhì)量并確保生產(chǎn)作業(yè)正常有序開展。

圖6 SC2016視覺傳感器識別汽車部件—— 檔位傳感器膠圈有無 

字符識別 

應(yīng)用場景：汽車識別碼（VIN）檢測。

圖7 汽車識別碼（VIN）檢測 

（1）挑戰(zhàn)：為實(shí)現(xiàn)汽車制造和使用過程中的信 息可追溯，需要獲取車輛識別號碼（VIN碼），傳統(tǒng)機(jī)器視覺算法對反光、油漆顏色、不同材質(zhì)等情況造成的對比度低、成像效果差的字符識別難度大，容易造成誤判。 

（2）方案：SC7060智能相機(jī)采用深度學(xué)習(xí)字 符識別工具，訓(xùn)練150張相機(jī)讀取的樣本圖片，并測 試所得模型，從而實(shí)現(xiàn)簡單高效的字符識別，識別準(zhǔn)確率達(dá)99.9%以上，可增加樣本量以提高準(zhǔn)確率。此 外，通過在線標(biāo)記遺漏字符，方案可確保模型所有字符的準(zhǔn)確識別，大大節(jié)省了開發(fā)時間，提高了效率， 適用于復(fù)雜有噪聲背景等棘手的字符識別應(yīng)用。

圖8 SC7060智能相機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車識別（VIN）碼檢測 

更多應(yīng)用 

此外，海康機(jī)器人的機(jī)器視覺產(chǎn)品在汽車行業(yè)中的應(yīng)用還包括發(fā)動機(jī)缸蓋表面字符讀取、輪胎出廠正反區(qū)分、汽車鍍鉻飾條表面缺陷檢測、輪轂讀碼等。

圖9 海康機(jī)器人的機(jī)器視覺產(chǎn)品在汽車行業(yè)的應(yīng)用  

案例收益 

在北京福田戴姆勒汽車有限公司生產(chǎn)基地，海 康機(jī)器人智能讀碼器7×24小時全天候?qū)崟r讀取每輛車架上的二維碼信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)訂單信息一致化的應(yīng)用，改變了工廠原有紙質(zhì)單據(jù)費(fèi)時、低效的現(xiàn)狀，同時提高了準(zhǔn)確率和工作效率。 

吉林大華機(jī)械制造有限公司采用?？禉C(jī)器人工 業(yè)相機(jī)+VM算法平臺對20余種剎車片進(jìn)行OCR字符識別，識別效果良好，大幅提高產(chǎn)品一致性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 

全球領(lǐng)先的鋁車輪制造商采用?？禉C(jī)器人500萬 像素工業(yè)相機(jī)和算子SDK多組工具讀取輪轂上的二維碼，適應(yīng)各種工況的讀碼環(huán)境，大大提高了讀碼成功率和工作效率。 

在天津大型汽車主機(jī)廠生產(chǎn)基地，?？禉C(jī)器人 500萬工業(yè)相機(jī)，搭配VM深度學(xué)習(xí)目標(biāo)分類算法，實(shí)現(xiàn)輪轂錯裝檢測，確保輪轂型號與車輛匹配，分類誤檢率僅為0.02%，提高了檢測效率和準(zhǔn)確率。 

天津大型變速器研發(fā)生產(chǎn)廠商批量采用了?？禉C(jī)器人SC7000智能相機(jī)，配合目標(biāo)分類算法實(shí)現(xiàn)變速器焊縫檢測，漏檢率0，誤檢率0.05%，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品性能質(zhì)量。

摘自《自動化博覽》2020年12月刊