東京奧運(yùn)會開幕在即，想必各位體育迷們早已拭目以待，等著一睹奧運(yùn)健兒的風(fēng)采。在比賽開始之前，不妨先轉(zhuǎn)戰(zhàn)工廠自動化分會場，看看康耐視媲美金牌實(shí)力的3D-A5000，如何幫助一汽大眾EA211發(fā)動機(jī)廠，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對汽車發(fā)動機(jī)缸體的高效精確抓取，決勝本次工廠奧運(yùn)！

　　客戶：一汽大眾EA211發(fā)動機(jī)廠
　　行業(yè)：汽車（汽車發(fā)動機(jī)）
　　解決方案：VisionPro視覺軟件3D版

挑戰(zhàn)

　　1、人工上料方式影響生產(chǎn)節(jié)拍，存在質(zhì)量隱患
　　2、視覺系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)只用一個程序引導(dǎo)機(jī)器人快速精準(zhǔn)抓取多種型號的工件
　　3、三面六個定位銷的抓取夾具設(shè)計，需要視覺系統(tǒng)滿足三個方向的角度要求
　　4、視覺系統(tǒng)精度在0.3mm，還需克服現(xiàn)場環(huán)境光的不利影響

效果

　　1、實(shí)現(xiàn)了上料工位的自動化，有效替代10位人工，提升良品率
　　2、四種型號工件只需通用一個程序引導(dǎo)機(jī)器人高精度快速抓取
　　3、增加1個機(jī)械結(jié)構(gòu)用來輔助角度矯正，并去掉1個定位銷，對角度要求降低
　　4、實(shí)際視覺精度超過預(yù)期，提供穩(wěn)定的光環(huán)境保證檢測效果

　　一汽-大眾長春發(fā)動機(jī)傳動器工廠（EA211發(fā)動機(jī)工廠）于2016年全面建成投產(chǎn)，擁有高精度的加工中心、世界一流的生產(chǎn)線和智能化工藝，采用大眾康采恩生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，主要制造基于德國大眾最新MQB平臺的EA211系列發(fā)動機(jī)，并且預(yù)留生產(chǎn)1.4L MPI、1.2L TSI、1.0L TSI及混合動力機(jī)型的能力。

　　發(fā)動機(jī)的制造水平，在很大程度上取決于其零部件的加工質(zhì)量。缸體和缸蓋是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，它們的質(zhì)量直接影響發(fā)動機(jī)的性能。在EA211發(fā)動機(jī)工廠的缸體和缸蓋上料工序中，有5個生產(chǎn)工位是人工上料的方式來進(jìn)行工件的轉(zhuǎn)移。但是在生產(chǎn)過程中，人工上料方式非常影響生產(chǎn)節(jié)拍，不僅低效還容易引發(fā)質(zhì)量隱患。為提升生產(chǎn)效率，消除質(zhì)量隱患，EA211發(fā)動機(jī)工廠決定進(jìn)行技術(shù)改造，引入先進(jìn)的視覺技術(shù)，引導(dǎo)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對缸體的快速精確抓取。

康耐視3D視覺技術(shù)引導(dǎo)機(jī)器人精準(zhǔn)抓取

　　經(jīng)過多方了解，EA211發(fā)動機(jī)工廠的技術(shù)負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)康耐視在一汽-大眾多個車間擁有眾多成功應(yīng)用，如總裝車間引導(dǎo)機(jī)器人抓取車輛備胎、涂裝車間檢測車輛落位滑鞘到位、發(fā)動機(jī)廠變速箱錯漏裝及齒輪型號檢測、新能源車間利用A5000引導(dǎo)機(jī)器人抓取電池模組外殼等，并與一些大眾工廠已擁有長達(dá)15年的合作時間。

　　根據(jù)現(xiàn)場工況、設(shè)備特點(diǎn)和檢測需求，康耐視向工廠推薦了VisionPro視覺軟件3D版。無論是執(zhí)行一次輪廓測量還是掃描整個三維表面，該軟件都能提供最強(qiáng)大和穩(wěn)定的三維機(jī)器視覺工具，實(shí)現(xiàn)超越二維機(jī)器視覺技術(shù)的高精度表面特征測量。高分辨率3D圖像配備業(yè)界領(lǐng)先的康耐視3D視覺工具，可為裝配驗(yàn)證、在線測量和機(jī)器人引導(dǎo)等應(yīng)用提供可靠、準(zhǔn)確的解決方案。

*機(jī)器人軌跡點(diǎn)圖片

　　隨后工廠就安排了樣機(jī)的現(xiàn)場測試。在現(xiàn)場，康耐視代理商先把設(shè)備與機(jī)器人建立TCP通訊協(xié)議，并用早已準(zhǔn)備好的機(jī)器人通訊擴(kuò)展包進(jìn)行安裝，快速與康耐視設(shè)備進(jìn)行通訊。確定工作范圍之后，機(jī)器人就配合視覺進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，完成檢測程序開始測試。在缸體位置、角度、高度發(fā)生變化時，經(jīng)過視覺檢測后給出的修正坐標(biāo)，可以精準(zhǔn)地引導(dǎo)機(jī)器人找到了定位孔，一下子就解決了困擾工廠許久的棘手問題。這讓現(xiàn)場試驗(yàn)的工程師們都驚喜萬分。高性價比的康耐視3D視覺解決方案憑借在現(xiàn)場測試中的出色表現(xiàn)，讓EA211發(fā)動機(jī)工廠在綜合考量后果斷決定采用。

生產(chǎn)效率大幅提高，良品率增至99.4%

　　在實(shí)際運(yùn)行中，康耐視反復(fù)雕琢其解決方案，不斷優(yōu)化方案細(xì)節(jié)。

　　■  相機(jī)選型問題：由于機(jī)器人在拍攝位置可以靜止不動1秒左右，所以未選用500萬像素的全局快門工業(yè)相機(jī)，而是選擇了卷簾快門1000萬像素相機(jī)，光源由原來的2根藍(lán)色條形光源增加至4根。

　　■  夾具問題：更改夾具，增加1個機(jī)械結(jié)構(gòu)用來輔助角度矯正并且去掉1個定位銷。

　　■  多種型號工件測量問題：康耐視請工廠提供“零誤差”工件（就是三坐標(biāo)測量后基本接近生產(chǎn)圖紙尺寸的工件），分別測試四種型號的缸體和四種型號的缸蓋，尋找特征規(guī)律，找到幾種型號通用的特征點(diǎn)。

　　■  光線問題:在相機(jī)和光源整體結(jié)構(gòu)外增加遮光板，既可以屏蔽外界光又可以保證條光的聚集性。

*缸體引導(dǎo)圖片

　　目前，EA211發(fā)動機(jī)工廠在車間已經(jīng)成功部署了康耐視3D視覺產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度快速抓取發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋，而且引導(dǎo)效果穩(wěn)定，自動化上料速度遠(yuǎn)超人工上料，缸體磨損基本不再出現(xiàn)，工件良品率從96%提升至99.4%左右，極大提高了生產(chǎn)效率。此外，工廠將節(jié)約下來的5個工位共計10位工人也分別投入到了其他工位，整體生產(chǎn)成本大幅度下降。工廠負(fù)責(zé)人對康耐視的技術(shù)水準(zhǔn)和服務(wù)質(zhì)量點(diǎn)了大大的贊，并表示未來有機(jī)會與康耐視再次攜手合作！

（轉(zhuǎn)載）