機(jī)器視覺在輪胎生產(chǎn)與檢測中的運(yùn)用

根據(jù)中國商務(wù)部報(bào)告顯示，汽車業(yè)是中國國民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)。汽車銷售額占社會(huì)零售總額比重達(dá)到10%。輪胎物流則是關(guān)乎整車生產(chǎn)制造以及汽后全產(chǎn)業(yè)鏈，市場空間巨大。加之電商滲透，新零售需求增加，故而一體化的供應(yīng)鏈服務(wù)也是輪胎制造企業(yè)的制勝之法。輪胎行業(yè)視覺檢測是汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，隨著汽車保有量的增加和交通安全意識(shí)的提高，輪胎檢測市場呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。輪胎檢測主要包括字符識(shí)別、尺寸測量、輪胎磨損及輪胎結(jié)構(gòu)等方面的檢測，旨在確保輪胎的安全性和性能。

市場驅(qū)動(dòng)因素1：汽車保有量增加

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車保有量不斷增加，推動(dòng)了輪胎檢測市場的需求。

市場驅(qū)動(dòng)因素2：交通安全意識(shí)提高

輪胎是汽車行駛過程中與地面直接接觸的部分，其安全性直接關(guān)系到駕駛員和乘客的生命安全。交通安全意識(shí)的提高促使人們更加重視輪胎的檢測和維護(hù)。

市場驅(qū)動(dòng)因素3：政府監(jiān)管力度加大

為了提高道路交通安全水平，政府對(duì)輪胎檢測的要求越來越高，推動(dòng)了輪胎檢測行業(yè)的發(fā)展。

視覺應(yīng)用場景

OCR讀碼

讀取輪胎的表面字符，包括：字符，二維碼等，進(jìn)行識(shí)別

尺寸測量

測量輪胎的外觀尺寸大小，以及內(nèi)廓的尺寸

外觀缺陷

檢測

檢測輪胎的劃痕有無，劃痕大小，凹坑有無及大小等

花紋檢測

胎紋識(shí)別

檢測花紋形狀，及深度，胎紋的識(shí)別等

輪胎自動(dòng)DOT讀碼識(shí)別應(yīng)用

應(yīng)用背景

在輪胎生產(chǎn)過程中，每個(gè)輪胎都會(huì)被打上一系列的編碼，包括輪胎型號(hào)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批次等信息。傳統(tǒng)的人工讀碼方式需要依靠人眼進(jìn)行識(shí)別，效率低下且容易出錯(cuò)。而利用OCR技術(shù)，可以將輪胎上的編碼信息通過攝像頭或掃描儀進(jìn)行拍攝或掃描，然后通過OCR算法進(jìn)行圖像處理和字符識(shí)別，最終將編碼信息轉(zhuǎn)化為可讀的文本。

檢測對(duì)象

DOT/讀碼檢測可以幫助輪胎制造商和質(zhì)檢人員快速準(zhǔn)確地識(shí)別輪胎上的編碼信息，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制水平。

自動(dòng)識(shí)別難點(diǎn)與卡點(diǎn)

專用硫化標(biāo)簽碼高度小

人工搬運(yùn)造成條碼污損

標(biāo)簽二維碼易產(chǎn)生變形褶皺

DOT字符種類多樣、對(duì)比度低

客戶案例

順豐DHL供應(yīng)鏈米其林輪胎自動(dòng)識(shí)別項(xiàng)目

項(xiàng)目構(gòu)成

由固定架、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、智能高速讀碼器、3D線掃相機(jī)及視覺控制系統(tǒng)等部分組成，能夠自動(dòng)讀取輪胎上表面條形碼、側(cè)面二維碼、下表面Dot，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，并能夠?qū)⑤喬?shù)據(jù)上傳客戶數(shù)據(jù)庫等功能。

技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品尺寸：輪胎直徑<900mm,

輪胎讀取速度：11個(gè)/1min,

精度：80.2um(Z向)、78.7um(X方向) 、189.5um(Y方向)。

客戶痛點(diǎn)及項(xiàng)目難點(diǎn)

① 輪胎上表面條形碼讀取

② 輪胎側(cè)面二維碼讀取,滿足設(shè)定范圍

③ 輪胎DOT讀取周期數(shù)

④ 輪胎DOT是否屬于所需年份，年份可設(shè)

⑤ 倉庫輪胎樣式600多，高峰時(shí)期每天操作量六萬條

視覺檢測流程

檢測效果圖

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輪胎搬運(yùn)及安裝視覺引導(dǎo)應(yīng)用

應(yīng)用背景

現(xiàn)狀：客戶總裝車間輪胎的搬運(yùn)與安裝，現(xiàn)在主要的形式是人工操作。

流程：每側(cè)車體各需要2個(gè)工人進(jìn)行輪胎的搬運(yùn)與安裝，每個(gè)班次共需4人。

應(yīng)用需求目標(biāo)

3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人識(shí)別多種類輪胎，抓取輪胎，在3.5秒以下取得3D圖像并對(duì)大尺寸點(diǎn)云的3D匹配處理。進(jìn)行搬運(yùn)與自動(dòng)安裝。

視覺系統(tǒng)運(yùn)行流程

① 3D相機(jī)安裝在工業(yè)機(jī)器人上，定位引導(dǎo)機(jī)器人抓取輪胎；

② 抓取上輪胎后，機(jī)器人運(yùn)行至車身輪轂側(cè)。3D相機(jī)進(jìn)行拍照測量；

③ 完成測量后，將數(shù)據(jù)信息傳至PLC/機(jī)器人；

④ 機(jī)器人跟進(jìn)3D信息，給出糾正補(bǔ)償數(shù)據(jù)，進(jìn)行輪胎安裝。

輪胎尺寸測量應(yīng)用

應(yīng)用背景

主要用于測量輪胎的外圍尺寸、內(nèi)廓尺寸、輪胎的寬度等。

應(yīng)用技術(shù)

視覺測量技術(shù)是一種非接觸式的測量方法，在輪胎測量中得到了廣泛應(yīng)用。其主要原理是利用光源發(fā)射出的光亮顯示被測物體上反射光線的強(qiáng)度和特性，從而確定被測物體的特征尺寸或狀態(tài)。這種測量方法具有測量速度快、精度高、不破壞被測物體表面等優(yōu)點(diǎn)。

輪胎尺寸測量

安裝要求：

① 相機(jī)固定安裝在視覺檢測工位上方，視野覆蓋檢測區(qū)域?

② 采集圖像時(shí)，相機(jī)成像面平行于輪胎表面

③?相機(jī)、工作距離、視野、可根據(jù)現(xiàn)場成像條件及需求做調(diào)整

輪胎外觀缺陷檢測

檢測內(nèi)容

■?裂紋：包括橫向裂紋、徑向裂紋、肩部裂紋等類型的裂紋。

■?破損：例如切痕、撕裂、斷面等導(dǎo)致輪胎表面破損的情況。

■?鼓包及異物：有無存在缺陷情況。

■?氣泡：輪胎表面出現(xiàn)的氣泡狀凸起，可能由于生產(chǎn)過程中的氣體或液體積聚引起。

■?褶皺：輪胎側(cè)壁或胎面出現(xiàn)折疊、皺褶的情況。

應(yīng)用技術(shù)

■?圖像處理：使用視覺技術(shù)對(duì)輪胎表面的圖像進(jìn)行處理，包括圖像增強(qiáng)、濾波、分割等，以便更好地檢測缺陷。

■?特征提取：通過提取輪胎表面的特征，例如紋理、顏色、形狀等，來區(qū)分正常區(qū)域和缺陷區(qū)域。

■?圖像分類：利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法對(duì)輪胎圖像進(jìn)行分類，識(shí)別出不同類型的缺陷，如裂紋、鼓包、異物等。

■?光學(xué)傳感器：使用光學(xué)傳感器檢測輪胎表面的反射光線變化，以尋找可能的缺陷。

輪胎花紋胎紋檢測

花紋檢測

■?花紋深度：測量輪胎花紋的深度，確定是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求。

■?花紋均勻性：檢查花紋是否均勻分布，排除可能導(dǎo)致不平衡磨損或異常磨損的問題。

■?花紋形狀：評(píng)估花紋圖案的形狀和細(xì)節(jié)，確保其設(shè)計(jì)和制造符合要求。

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胎紋內(nèi)容

■胎紋磨損：檢查胎紋的磨損程度，判斷輪胎的使用壽命和是否需要更換。

■胎紋剩余深度：測量胎紋的剩余深度，以確保其仍能提供足夠的抓地力和排水性能。

■胎紋均勻性：評(píng)估胎紋的均勻磨損程度，排除可能導(dǎo)致不平衡磨損或異常磨損的問題。

應(yīng)用技術(shù)

輪胎花紋和胎紋檢測，結(jié)合圖像采集設(shè)備和算法，對(duì)輪胎進(jìn)行掃描和分析來達(dá)到所要的應(yīng)用。

輪胎花紋胎紋檢測

安裝要求：

① 相機(jī)固定安裝在視覺檢測工位上方，視野覆蓋檢測區(qū)域?

② 采集圖像時(shí)，相機(jī)成像面平行于輪胎胎痕表面

③ 相機(jī)、工作距離、視野、可根據(jù)現(xiàn)場成像條件及需求做調(diào)整

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? ? 審核編輯：黃飛

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