汽車行業(yè)中的視覺檢測工序

汽車作為集人類文明大成的工業(yè)產(chǎn)品，由成百上千的復雜零件部分組合而來，其零部件和裝配的微小瑕疵都可能引發(fā)嚴重的安全隱患，例如，差速器螺栓的涂膠如果出現(xiàn)缺膠或斷膠，可能導致螺栓松動脫落，是行車安全的一大隱患。而視覺質(zhì)檢系統(tǒng)能精準識別這類細微缺陷，為安全保駕護航，是保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在汽車制造中，視覺檢測技術(shù)就像擁有一雙永不知疲倦的“眼睛”，它遍布于沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大核心工藝環(huán)節(jié)，致力于保障從一塊鋼板到一輛整車的每一個細節(jié)都精準無誤。

• 沖壓車間：識別鋼板材上的劃痕、皺褶、裂紋等表面缺陷；檢測孔位、孔徑是否符合模具要求。
• 焊裝車間：檢測焊點是否存在虛焊、飛濺；檢查結(jié)構(gòu)膠的涂布軌跡是否有偏移、斷膠。同時，也用于檢測夾具狀態(tài)，如定位銷是否完整。
• 涂裝車間：檢測漆面的劃傷、顆粒、色差等外觀缺陷；檢查密封條膠涂布是否完整；進行裝飾件、堵蓋漏裝檢測。
• 總裝車間：發(fā)動機質(zhì)檢（螺栓緊固、零件裝配、卡箍位置、條碼標簽）；玻璃密封膠膠型檢測（檢查涂布均勻性及有無斷膠）；軸承、輪胎等部件的裝配狀態(tài)檢測（漏裝、倒裝）；液體密封膠（FIPG） 的涂抹檢測。

視覺檢測工序在汽車制造中的應用也經(jīng)歷了一個發(fā)展變革，從最早期的完全依賴于熟練工人的目視檢查和手感經(jīng)驗，到八十年代由于計算機技術(shù)和圖像處理理論的成熟，開始使用二維規(guī)則的機器視覺，再到21世紀頭十年，在汽車生產(chǎn)中開始大規(guī)模普及機器視覺。

視覺檢測未來趨勢

簡單回顧視覺檢測工序在汽車生產(chǎn)中的發(fā)展歷史，我們會發(fā)現(xiàn)是視覺檢測的一部自動化歷史，但無論是早期的純?nèi)斯ひ曈X檢測還是后面的純機器視覺都不是完美的解決方案，兩種方式都有自己的缺陷，具體來說：

• 人工質(zhì)檢的局限性：傳統(tǒng)質(zhì)檢依賴人工目檢，但人眼容易疲勞，注意力會隨時間下降，導致漏檢、誤檢率高，質(zhì)量一致性難保證。在特鋼棒材檢測等高溫、高危環(huán)境中，人工操作還面臨燙傷等安全風險，導致相關(guān)崗位"招工難、留人難"。
• 傳統(tǒng)自動光學檢測設備靈活性不足：AOI設備雖能實現(xiàn)批量高速檢測，但其檢測程序固定，導入周期長，難以適應快速換產(chǎn)的需求。例如，在手機行業(yè)，一款新設備的導入可能需要3到6個月，但手機型號的生命周期可能只有十幾個月

在面對如今市場對產(chǎn)品個性化需求上升，制造周期縮短，要求質(zhì)檢系統(tǒng)具備快速部署和重新編程的能力，兩種方案都不能完美勝任。于是乎，視覺檢測協(xié)作機器人應運而生。
視覺檢測協(xié)作機器人是指將：協(xié)作機器人與機器視覺系統(tǒng)深度融合，用于自動化質(zhì)量檢測、尺寸測量、外觀缺陷識別、裝配精度驗證等任務的智能檢測設備。它的誕生解決了許多傳統(tǒng)視覺質(zhì)檢所不能解決的問題：

• 實現(xiàn)“產(chǎn)線零改造”的快速部署與集成：由于其輕量化、可移動和本質(zhì)安全的特性，它可以被直接“放置”在現(xiàn)有工位旁，與工人并肩工作，實現(xiàn)了 “即插即用” 式的部署，極大降低了自動化改造的門檻和風險。
• 應對極致柔性與小批量定制生產(chǎn)：憑借拖拽示教、圖形編程等技術(shù)，可在短時間時內(nèi)完成對新車型檢測任務的部署，實現(xiàn) “今天下線A車型，明天上線B車型” 的無縫切換。

簡單來說視覺質(zhì)檢協(xié)作機器人在確保效率的同時兼顧了柔性生產(chǎn)的特性，它在汽車制造中大范圍的應用，能從兩個層面深刻變革汽車制造業(yè)：

• 推動生產(chǎn)力革新：從“勞動密集型”到“智能密集型”：將工人從重復、枯燥、有害的質(zhì)檢崗位上解放出來，轉(zhuǎn)向更高價值的設備維護、工藝優(yōu)化和異常處理崗位。通過7x24小時不間斷工作和極高的首次檢測通過率，顯著提升設備利用率和產(chǎn)能。
•  重構(gòu)制造模式：從“剛性自動化”到“柔性智動化”：在過去，一條生產(chǎn)線只能制造一種或少數(shù)幾種車型，改造升級成本高昂、周期長。協(xié)作機器人應用后，生產(chǎn)線具備了 “樂高積木” 式的柔性。通過快速移動和重新編程視覺檢測協(xié)作機器人，可以低成本、高效率地適配新產(chǎn)品的生產(chǎn)與質(zhì)檢需求，為大規(guī)模個性化定制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

越疆CRA系列協(xié)作機器人

越疆CRA系列協(xié)作機器人整合了高精度機械臂與先進的視覺系統(tǒng)，在汽車制造的視覺質(zhì)檢環(huán)節(jié)表現(xiàn)出色，能夠顯著提升檢測的精度、效率和自動化水平，這都得益于CRA系列協(xié)作機器人的高性能核心指標：

• 特性類別：具體表現(xiàn)
• 運動控制：重復定位精度 ±0.02mm；絕對定位精度 0.2-0.4mm (復雜姿態(tài)下)
• 運動控制：關(guān)節(jié)最大速度 223°/s；運動節(jié)拍提升 25%；高速運動下抖動 <0.3mm
• 安全與防護：電磁抱閘支持 18ms 快速制動 (斷電時末端工具墜落 <1mm)；可選配 IP54 防護等級
• 視覺集成：VX500智能相機空間補償精度 ±0.26mm；支持 2.5D空間定位補償算法

除了硬性的性能數(shù)據(jù)，CRA系列在實際部署和應用中還具備以下優(yōu)勢：
部署靈活與快速集成：CRA系列機器人支持與VX500智能相機即插即用，無需額外安裝通信模塊與第三方操作軟件，這大幅簡化了視覺系統(tǒng)的搭建流程。機器人支持圖形化編程和拖動示教，使得調(diào)試和軌跡錄制變得更加簡單，能將傳統(tǒng)視覺應用的部署時間縮短高達80%。

• 高安全性與人機協(xié)作：CRA系列本身具備虛擬墻、末端負載實時檢測等安全功能。其進階型號CRAS系列更搭載了非接觸式安全皮膚，能實時感知15厘米范圍內(nèi)的障礙物并在10毫秒內(nèi)實現(xiàn)"碰前即停"，這使得機器人可以在無需物理圍欄或僅需簡易防護的情況下與工人安全地協(xié)同作業(yè)，既保障了人員安全，又節(jié)省了產(chǎn)線空間。
• 適應惡劣環(huán)境與穩(wěn)定運行：CRA系列可選配IP54防護等級的控制柜，能夠抵御產(chǎn)線上常見的油污、粉塵等惡劣環(huán)境影響，保證了在 demanding 的工業(yè)環(huán)境下長時間穩(wěn)定運行和高可靠性。

基于上述性能，CRA系列機器人能夠有效執(zhí)行多項汽車制造中的高難度質(zhì)檢任務。

• 車身漆面缺陷檢測：在北汽福田的案例中，通過部署7臺越疆CR10機器人（CRA系列前代產(chǎn)品，CRA系列在其基礎(chǔ)上進行了技術(shù)升級），構(gòu)建了一套自動化檢測系統(tǒng)。這些機器人以倒裝和側(cè)裝方式部署，能在 50秒 內(nèi)完成一個車身的漆面掃描與數(shù)據(jù)采集。該系統(tǒng)能精準識別微小的漆面缺陷，并解決了車身頂部等人工難以檢測區(qū)域的難題。此舉為北汽福田節(jié)省了4個人工崗位，并使整條產(chǎn)線的檢測效率提升了34%。
• 發(fā)動機與部件組裝檢測：CRA系列機器人憑借其高重復定位精度(±0.02mm)，能夠精準檢測發(fā)動機等復雜部件的多個組裝點。在上汽集團的應用中，越疆機器人實現(xiàn)了對發(fā)動機12個組裝位置的全自動化檢測，并通過2D視覺系統(tǒng)確保了每個組裝點的精確性。機器人還能對檢測結(jié)果進行判斷，并自動分類不合格產(chǎn)品，保證了出廠質(zhì)量。

從人工目檢到智能協(xié)作，汽車制造業(yè)的質(zhì)檢環(huán)節(jié)正經(jīng)歷一場深刻變革。越疆 CRA 系列協(xié)作機器人以高精度機械臂與智能視覺系統(tǒng)的深度融合，成功打破了傳統(tǒng)人工檢測效率低、穩(wěn)定性差、自動化設備靈活性不足等限制，讓質(zhì)檢環(huán)節(jié)真正實現(xiàn)了從“經(jīng)驗驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的飛躍。未來，隨著人工智能與機器視覺算法的持續(xù)進步，越疆 CRA 系列將繼續(xù)拓展在汽車制造及更多行業(yè)的應用邊界，助力全球制造企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型，為“智造”時代的高質(zhì)量發(fā)展注入更強動力