图1  FZ3系列操作界面

机器视觉作为一种提高生产效率和保证产品质量的关键技术，目前已广泛应用于产品质量检测。欧姆龙公司成功将视觉传感器引入到汽车零部件的装配线中，从而实现对汽车零部件生产过程防错，减少人力的投入。

本文以长春一汽大众平台汽车减振器型号的区分为例，详细说明了机器视觉在减振器自动区分方面的应用，以及如何利用PLC进行区分。该减振器生产线主要用于不同车型减振器的组装，不同减振器的区分主要在于减振器表面的有色小点（四种颜色点的自由组合），利用机器视觉将不同车型的减振器进行区分，防止混入。

前期客户方面使用人工进行检测，但是在长期高强度的生产过程当中，操作者的肉眼很难保证不出差错，经常会出现不同型号减振器混入的情况。本文中，欧姆龙公司提供的视觉检测方案对于客户防错及品质提升方面带来了非常好的效果。

图2  FZ3系列系统构建

产品功能特点

1.简易触摸屏控制，符合操作习惯

欧姆龙的FZ3系列采用液晶一体型控制器触摸屏的设计结构，Windows操作界面（见图1），使用者可以像操作IPAD一样，自由触碰完成程序设定。

2.集成化操作系统，检测方法丰富

FZ3系列采用集成化的方式，将20种测量方法直接在控制器中进行配置，供客户不同的检测方式自由选择。在每一种测量方法之下还可以进行细致的辅助测量设置：定标、位置补偿和表达式等。

3.真彩的处理方法（欧姆龙专利技术）

欧姆龙的FZ3产品是目前世界上惟一采用真彩处理技术的视觉产品，对于细微颜色的差别（如白色和乳白色）也可以实现稳定的区分，防止相近色系之间的误判。

图3  FZ3利用真彩功能将几个色标点滤出

4.多种方式与外部设备通信

共有4种可选的通信方式：并口用于与外部设备以数字I/O的方式通信；普通串行接口用于以无协议方式与外部设备（PC）通信；上位链接串行接口与PLC等带有串行接口的外部设备以发送或接收指令码的方式通信；同时配置了以太网口及USB口。

系统构建

由于FZ3产品采用控制器显示一体的触摸屏配置，因此系统构成非常简单。为了提高客户检测效率，本次采用一拖二的配置，一次可以同时对左右检测器进行识别。系统构建如图2所示。

图4  每种颜色进行登陆，以红色为例

1.视觉传感器的构成

长春一汽大众方面本次减振器识别的配置如表所示。

2.外部设备

与视觉控制器通信的外部设备是欧姆龙CS系列PLC，PLC通过并口电缆以数字I/O的方式与视觉控制器进行通信。一方面PLC向视觉控制器发送切换工件和检测命令，另一方面PLC接收视觉控制器发出的检测结果。

图5  此时绿框区域内只有红色，因此平均色差为0

软件设置

视觉控制器设置：在此视觉检测系统中使用FZ3的色标识别功能，将不同减振器上的色标块进行良品的登录（一汽大众方面登陆10种左右），将每次生产产品工件上的标识拍摄下来，将其与已登录的各个索引号下的标准标识图像比较，下面以奥迪车型的登录为例（见图3、图4、图5和图6）。经过设置后，我们可以很好地对奥迪车的减振器色标进行识别，防止宝来车型的混入。

图6  当该位置出现绿色块时，整体的平均色差变成359

检测过程

当减振器组装完成后，随线体放行到达视觉检测工位。PLC发送切换工件（如奥迪、宝来车型等）画面命令（DI0－DI7）至视觉控制器，视觉调用同类型号的程序，同时PLC通过其他传感器（光电开关），检测到减振器到位，给予视觉系统检测信号，视觉开始检测工作，当检测到工件同程序设定的标准品不同时，就会给予PLC不良型号反馈，PLC控制线体停机，将不良品进行剔除。

结语

该减振器装配线使用了视觉检测系统后，极大地减少了不同型号混入流出的情况，提升了产品质量，也降低了操作者的工作负担，减少了人力的投入。即使厂家所使用的减振器色标发生了改变，有新机种追加，只需要在FZ3中登录新的标准模型即可。这种灵活﹑可靠且便捷的检测手段给用户带来了非常可观的经济效益，树立了良好的产品形象，今后欧姆龙公司还将更多的致力于汽车自动检测项目的视觉推广，为汽车行业客户带来更多的便利。