上海大眾汽車有限公司（以下簡稱上海大眾）是一家中德合資企業，作為國內規模最大的現代化轎車生產基地之一，上海大眾目前已經形成了以上海安亭為總部，輻射南京、儀征、烏魯木齊、寧波的五大生產基地。此外，湖南（長沙）項目也正在建設中。

    基于大眾、斯柯達兩大汽車品牌，公司目前擁有Polo、Touran途安、Lavida、Tiguan途觀、Santana桑塔納、Passat帕薩特和Fabia晶銳、Rapid、Yeti野帝、Octavia明銳、Superb速派等系列產品，覆蓋A0級、A級、B級、SUV、MPV等不同細分市場。

    上海大眾南京分公司是上海大眾汽車的主要生產基地之一，工廠全面采用上海大眾先進成熟的工藝技術，以及生產制造、質量控制等管理體系。沖壓車間采用先進的全自動化沖壓生產線，沖壓20線使用了一模雙件（含內外覆蓋件）、一模四件的設計理念，極大地提高了生產效率。車身車間采用了先進的激光焊接技術、高度自動化的機器人焊接等技術。總裝車間采用了先進的模塊化生產方式以及先進的整車檢測系統，確保了轎車制造質量穩定可靠。

    在總裝車間，過去汽車蓄電池的裝配都是通過人工搬運的方式來進行，不但效率低下，而且嚴重影響生產節拍，甚至會出現員工不小心砸傷自己的情況。因此，必須采用先進的視覺技術來改進汽車蓄電池的作業方式。

    應用視覺系統對汽車蓄電池型號區分和定位的作業流程是：1）蓄電池分布在托盤上，呈5層排列，叉車工需要通過叉車把蓄電池從貨車中取出放到指定位置，機器人通過視覺定位每個托盤上的蓄電池，進行定位抓取，然后把不同型號的蓄電池放入到不同的滑道中，以自動區分型號，為下一步生產做準備；2）視覺系統根據到位的產品，首先通過每個蓄電池上的標識卡片來讀取蓄電池型號，來區分產品型號，然后讀取區域內的二維碼，其次是定位蓄電池的坐標和角度，并把這些數據發送給機器人。

    但是，在汽車蓄電池型號區分和定位中，應用視覺系統存在諸多問題：1）產品的表面反光問題，蓄電池表面的標識卡片是人工貼上去的，所以反光區域不確定；2）叉車工在放置托盤的時候，位置不確定問題；3）最后一層的蓄電池顏色和托盤底部的顏色很接近。

    這時，一家本土工業機器人廠商ESTUN公司向上海大眾南京分公司，就汽車蓄電池的機器人項目推薦了康耐視公司的In-Sight視覺系統。

    在測試中，當一批蓄電池從貨車上卸下來之后，工人使用叉車把碼垛在托盤上的蓄電池放到指定的位置，機器人帶動視覺系統到初始位置，機器人給出觸發信號，In-Sight 1402視覺系統來找到每個蓄電池的位置。

    而要實現機器人的自動抓取，就必須每次把產品的準確位置發給機器人，使機器人調整到準確位置實現自動抓取堆垛。In-Sight產品的PatMax功能很好的解決了這個問題。只要檢測的產品在其視野范圍內就可以實現準確定位。

    康耐視的PatMax圖案匹配技術經過編程，可識別托盤中的每個蓄電池，并使用定位器工具來精確確定蓄電池中心的位置。通過檢查蓄電池中心的特征以確定中心旋轉的角度，字符讀取工具可有效的讀取蓄電池上的字符。然后，系統將此信息傳給機器人的控制器。機器人旋轉其腕部使其與蓄電池轉動的角度保持一致，接著機器人引導抓手對準蓄電池邊界，只需1秒即可把蓄電池穩定抓起。

    In-Sight視覺系統在現場應用中的表現給上海大眾的技術人員帶來了全新的感覺，“我們在汽車蓄電池定位上使用了In-Sight 1402視覺系統之后，均出色的完成了定位抓取工作，”他們說道，“令人感到震驚和放心的是——我們甚至在白天和晚上的情況下只做簡單的遮擋，視覺系統都可以穩定的實現定位抓取工作。”

    上海大眾的技術人員進一步指出，“In-Sight視覺系統先進的幾何圖案匹配技術給了我們很大驚喜，無論元件對比度變化、照明變化、圖像焦距變化、外觀質量下降、多個元件還是部分隱藏的元件讀取問題，In-Sight視覺系統均能靈活處理。”

    “PatMax技術把產品的橫坐標、縱坐標及角度偏移量發給機器人，就好像為機器人提供了一雙眼睛，讓機器人能夠高效準確的抓取產品，”康耐視的技術工程師表示，“PatMax的自動定位功能是其他視覺產品所不具有的。”

    另外，In-Sight視覺系統所含有的標準通信協議模塊，能夠很輕松的與市場上任何一家機器人廠商（包括國產機器人）進行快速的通信工作。對于自動化行業中所支 持的TCP/IP協議、串口、現場總線、標準以太網/IP協議等，In-Sight視覺系統都能輕松應對。同時康耐視還提供驅動器的模板和腳本文件等輔助功能，可以快速建立通信通道。

    In-Sight視覺系統還可使用讀碼器所提供的電子數據表（EDS）文件，通過以太網/IP標準輕松連接到機器人和其他常見的工廠自動化設備。第一步是將EDS文件下載到機器人編程軟件中。EDS文件是簡單的文本文件，由網絡配置工具使用，以幫助識別產品，并在網絡上對它們進行調試。然后，EDS文件會給讀碼器分配一個標簽，其包含讀碼器的唯一名稱和IP地址。最后一步是定義輸入和輸出節點。然后，工程師就可以在熟悉的機器人軟件環境中編寫應用，并定義相關的邏輯。

    “采用了In-Sight視覺系統配合機器人工作后，其效果大大超過了我們的想象，不但操作簡單，而且穩定性極高。”上海大眾的技術人員指出，“同時其軟件通信接口可以很方便的與機器人通信接口對接，整個調試過程非常順利。”

    現在，利用機器視覺來引導機器人實現定位抓取的自動化應用，不但將上海大眾的工人們從困難和危險性較大的工作中解脫出來，同時也大大提高了工作效率。“機器人加視覺的應用，解放了人力，”上海大眾的技術人員最后強調，“我們公司會一如既往的堅持自動化水平的改善，已達到整個生產結構的改造。”

    圖片

    產品來料時的情況

    機器人和視覺工作的狀態

程序調試顯示圖片