视觉系统在汽车门锁检测中的应用

　　1 引言

　　汽车门锁具有型号规格多, 结构差异大, 检测项目多,部分结构松散易变形的特点;汽车门锁装配检测生产线要求设备检测速度快、故障率低,并允许产品检测内容具有一定的扩展性。

　　过去大多采用将检测项分解到各分站分别检测的办法,这往往造成各分站设备结构复杂,操作繁琐,设备设计周期长, 故障率高等缺陷, 而且因车锁结构松散不宜接触, 某些检测需要依靠人工目测, 不仅操作员劳动强度大, 而且因存在人工因素, 容易出错。

　　随着工业化生产的发展,自动化设备的制造水平也日益提高,机器视觉(以下简称视觉)系统的引入很好地解决了这些问题。

　　2 视觉技术简介

　　视觉技术就是用机器代替人眼来做测量和判断,它通过镜头(Camer a)摄取图像,并将像素的分布,亮度,颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行运算以抽取图像的特征, 并在此基础上实现模式识别,坐标计算, 灰度分布图等多种功能, 从而进行逻辑判断,用以控制现场设备。

　　同人工检测相比, 机器视觉检测具有以下优势。

　　3 视觉系统的设计

　　3.1 硬件部分设计

　　(1) 图像采集部分:镜头PULNix TM-200,Cognex图像采集卡(可连接4 组镜头);(2) 图像处理部分:PC 机(DELL GX5200);(3) 机电控制部分:SeaIO I/O 卡(PCI 插槽),控制柜(内置空气开关,接线端子等)构成电气控制系统;(4) 机电执行部分:按钮,传感器,气缸,阀岛,指示灯, 蜂鸣器等;(5) 人机交互部分:显示器,鼠标,键盘。

　　3.2 软件部分设计

　　本项目基于Cognex 的视觉分析工具,自己开发了一套视觉操作平台。

　　(1) 系统开发的软件环境。

　　Windows 2000 或Windows XP 以上操作系统;Office 2000 或以上版本;VisionPro 50 或以上版本;SeaIO_v030103 或以上版本;VS2005TF。

　　(2) 软件开发的要求。

　　汽车门锁具有检测点多(本例共23 点),品种多的特点,这就要求软件可以将检测点自由组合到各个品种中去, 而且操作界面尽可能简捷, 易操作。

　　(3) 软件的功能。

图1 主界面

　　软件的主界面如图所示, 左侧为当前车锁的型号、选用的镜头、使用的定位原点、和被检测点的概览。右侧为检测结果和设备状态等粗略信息。中间部分上侧为系统检测的实际图像, 检测合格的用绿色边框圈定,不合格的用红色边框圈定, 并配有被检测点的文字名称。该图像会默认显示为包含有检测结果中含不合格检测点的图像。在这一图像下侧有四个小的显示区域,分别对应于系统中不同的相机。如果该图像含有不合格点,则图像外侧会用红色边框圈出。最下侧是各检测点的详细信息。如图1 所示。