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100%全检、高柔性、高速度3D在线测量系统,为车企高标准、高质量交付保驾护航
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2024-03-14 15:16:57来源: 中国机器视觉网

现代汽车制造中,普遍采用车身制造综合误差指数CII(Continuous Improvement Indicator)来控制车身制造质量,即“2mm工程”。质量检测是保证CII指数达标的重要手段,同时也能指导优化前端工艺、保障后段工艺质量。过去,大部分企业采用三坐标(CMM)进行离线抽检,但存在成本高、测量效率低、质量反馈不及时等问题。

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基于车企对于柔性、产能、质量等方面的高要求,梅卡曼德全新升级了3D视觉在线测量系统,该系统可将测量工位并入生产线,实现汽车零部件、车身分总成、白车身总成的100%自动化在线测量。目前,梅卡曼德在线测量系统已广泛应用于零部件、焊装、压铸、电池等生产环节中。通过实时监控产品工艺尺寸波动,对生产过程进行大数据积累和质量监控,为生产改进提供数据支撑,助力汽车等行业客户高标准、高效率交付。

100%全检精准、实时质量监控

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梅卡曼德3D视觉在线测量系统构成

车身、零部件、分总成生产过程中需要对成百上千的孔、边、面、螺柱等进行高精度测量,以保证车身总装精度。CMM为接触式测量,存在易损伤工件、无法100%测量全部特征、测量耗时长等问题,因此“机器人+光学传感器”的非接触柔性测量成为了更优的选择。工件进入测量工位后,机器人携Mech-Eye UHP-140灵活运动至待测点上方,高速扫描待测点生成高质量3D点云图像。Mech-Eye UHP-140采用了自研融合成像算法、抗反光算法等先进3D成像算法,轻松应对异形、反光、盲区对光学成像造成的干扰。

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反光螺纹孔

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反光且存在倒角的圆孔

Mech-Vision机器视觉软件获取待测点3D信息后,基于内置先进测量算法计算待测特征在工件/车身坐标系下的3D坐标,进一步计算输出几何尺寸或形位公差。最终实现与CMM对标偏差在±0.2mm以内的高精度测量。

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软件内置先进测量算法

梅卡曼德在线测量系统完成单个测点的测量最快只需2s,结合“即拍即走”的测量模式,将测算时间整合进机器人运动节拍,几分钟内即可完成单个工件的测量。相比传统CMM离线测量,测量时间减少了90%以上。且在线测量系统能够并入高速流水线,无需再将工件转移至CMM测量室,在产线上即可对产品进行100%全检,帮助客户更精准地把控质量趋势。

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在线生成测量结果

整个测量过程不再需要人工参与,我们自研的测量软件会对Mech-Vision计算出的测量结果进行实时统计整理。结合SPC统计过程监控,实现全部测量数据的查询、分析、统计和异常报警功能,完成工艺指导优化和制造稳定性监控。在试生产阶段,实时导出的大量测量数据可大幅缩短产品生产起步和质量优化时间,加快产品成熟周期。

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测量结果可视化

柔性可靠生产效益最大化

在线测量技术成熟之前,车企通常采用CMM离线抽检或多传感器固定测量的方式,但存在需转运待测工件、部分死角无法捕捉、难以适应多车型生产等弊端。为了保证汽车生产的规模效益、满足市场多元化需求,车企开始尝试打造投资少、柔性高的自动化在线测量工位。

在线测量系统很好地解决了测量传感器利用率低、设备占地面积大、柔性不足等问题。且通过梅卡曼德先进的AI技术,在线测量系统可覆盖零部件生产及电池线、底板线、侧围线、四门两盖线、主线等环节所涉及的各类产品,并兼容腰孔、圆孔、螺纹孔、螺柱、平面等复杂特征。帮助车企完成不限车型不限平台的柔性化混线生产。

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全面兼容不同品类、不同车型的工件

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广泛兼容不同特征、不同测量项

在线测量相比于CMM、多传感器的测量方式具备更高的性价比,能够大幅节约产线的建设维护成本。CMM费用高昂、需定期维护、测量室环境要求严苛。而多传感器测量则需要大批量传感器、占地空间大且无法适应差异较大的工件。

机器人自身往复运动产热及外界环境温度变化会使机器人连杆和关节发生形变,进而产生温度漂移,影响测量精度,所以在线测量过程中需对机器人进行温漂补偿。梅卡曼德温度补偿方案通过对标定球进行测量,量化机器人连杆和关节形变程度,实时修正机器人运动学参数,补偿机器人重复精度,保证车身坐标系下的测量结果真实可靠。

优质产品及服务保障客户高质量生产

这是一家大型汽车零部件企业,该企业了解到梅卡曼德AI+3D视觉在线测量系统能够实时监控质量趋势,并将测量工位整合入生产线,实现生产效率最大化。经过对于梅卡曼德产品性能、技术能力、服务能力的考察,决定引入梅卡曼德在线测量系统进行防撞梁和行人保护支架的检测,以适配自身当前业务高速发展。产品投入使用后,产线自动化、柔性化水平大幅提升。

该企业原场景需将产品转移到CMM测量室,改造后测量工位整合到了产线,大幅缩短了产品转运的时间。高速生产时也能100%完全检测并剔除不良品,检测精准度更高,更稳定。部署期间,梅卡曼德专业化团队积极配合该企业场景进行相应升级改造,服务响应迅速,赢得了客户的认可。

梅卡曼德将高性能3D视觉传感器和易用性强的视觉软件相融合,帮助客户完成“不制造缺陷、不接受缺陷、不传递缺陷”的质量准则。目前,已有众多合资车企、自主车企、Tier1引入了梅卡曼德在线测量系统。梅卡曼德一直以最开放的心态赋能合作伙伴,可提供产品、交付、培训、市场全链路支持,倾力协助合作伙伴更快速、便捷地为终端客户交付各类智能机器人应用。