摘 要：机器视觉技术是计算机学科的一个重要分支，将其应用在汽车零部件生产过程中可以对相关工作进行优化。机器视觉发展至今已有30多年的历史，在制造市场细分领域中，机器视觉产品呈现蓬勃发展态势，年均增速约为37%。本文对汽车零部件生产过程中的视觉技术进行研究，并提出了汽车空调视觉技术的应用策略，仅供参考。
关键词：汽车零部件；生产；视觉技术
前 言：
随着我国科学技术的不断发展，汽车行业已将多种先进的自动化技术成功地运用到各个生产流程中。本人从2016年7月份起直到目前在广州电装有限公司从事生产技术工作，一直担任生产技术工程师，主要负责汽车空调蒸发器制品的生产线导入以及新技术新设备开发业务，在主导负责的“汽车空调蒸发器入水&内部泄漏自动检查设备”开发项目中成功运用了机器视觉技术。机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和能适应较差环境等优点，在我国工业自动化和汽车制造领域里起到重要作用。
一、汽车零部件生产行业现状
（一）汽车零部件生产占比
随着我国经济的不断提高，人们对汽车空调的高品质需求也在逐渐提升，且随着科学技术及工业技术的不断发展，使得汽车空调的生产技术步入快速发展轨道。传统汽车空调行业包含HVAC空调箱、发动机冷却系统(PTC)、压缩机、流体传输及控制等4个细分市场，根据HIS数据，细分市场值中HVAC空调箱占汽车空调产值的32%、发动机冷却系统占汽车空调产值的(PTC)30%、压缩机占汽车空调产值的24%、流体传输及控制占汽车产值的14%。
（二）汽车零部件生产现状
汽车空调生产需要不断强化知识储备,并在此基础上对空调系列的零部件进行创新开发，这样的技术创新探索将会决定未来我国汽车空调产业规模在国际市场中的地位。就目前情况来看，我国为实现绿色可持续发展，已经对汽车的相关技术进行了变革，在一定程度上促进了汽车行业的发展。新能源应用在汽车空调中，会改变汽车的采暖及制冷方式，且新能源的应用需要优化空调结构，使整体设计符合汽车的实际需求。因此，在当前时代中，企业应采取现代化方法将空调零部件的生产工艺进行完善，以适应汽车不断变革发展的新趋势。
二、汽车零部件生产过程中的视觉技术的应用难点
针对汽车空调蒸发器完成品检查生产工艺流程，由半自动变革为全自动生产，对于汽车空调零部件生产技术是一个巨大挑战。广州电装有限公司通过视觉技术与现代化机械手技术的结合运用成功开发出汽车空调蒸发器入水&内部泄漏自动检查设备，实现设备机械构成的创新设计，并以多机种蒸发器进行开发导入，减少生产工艺流程的人工需求。利用视觉技术可以引导机械手完成蒸发器的橡胶圈组装、入水检查、内部泄漏检查工艺流程，从而实现全自动化生产。汽车空调蒸发器入水&内部泄漏自动检查设备具有以下几点优势。
（1）降低人工应用，实现高强度作业，提高零部件生产品质。
（2）灵活运用CCD测量技术，使检测精度达到±1.5mm提升至±0.05mm。
（3）创新设备的机械构成，与国外机械设备相比实现投资成本减半。
当前国外已有类似的自动化检查设备，但在实际应用过程中存在投资成本过高课题，如在实际作业过程中需要以流水线的形式完成自动化设备的生产，设备占地面积大、设备结构也相对复杂，而应用机械手与视觉技术相结合可以促成设备整体结构的小型化。但就目前情况来看，我国多数企业仍然采用半自动设备进行生产，劳动力相对密集，且人工检查精确度不高，因此应削减劳动力，应用全自动化技术提高检测精确度，在缩小设备空间的基础上，提高汽车空调零部件的生产品质。
三、汽车零部件生产过程中视觉技术的应用方向
为了检查空调蒸发器内部的水分含量状况，广州电装运用机器视觉技术将检查项目进一步优化，如以下几点。
（1）在机械手上搭载接头治具与相机集成，以此使相机拥有两个拍照位，1号拍照位可以显示Z轴方向的坐标位置，2号拍照位可以显示XY轴方向的坐标位置。
（2）为了提高精确度，在实际应用过程中利用偏差值修正机械手对接姿态，并将蒸发器与检测管道连接在一起，以此实现自动检查。
该技术的应用从实际生产的稼动情况来看，可以将误判率控制在＜0.5%，比较国外设备2％左右的误判率，效果明显提高。且在此过程中为了继续降低误判率，在硬件上将相机像素调整为200万，在软件上则应用图像捕捉技术与多种特征工具结合使用进行准确率提升。该项目最终成功开发并实现投入量产，通过这个项目开发，为公司综合节省劳务费成本150万/年/台，实现新增利润112.5万/年/台。
四、汽车零部件生产过程中视觉技术的应用
（一）相关工作流程
为使视觉测量技术得以有效应用，首先确立汽车零部件检测目标，随后进行视觉测量，使整体检测处于清晰度尚佳的拍摄状态，最后将图像内信息整合，将图像并排列在同一坐标系中，提高检查效率。视觉测量技术可用于多种检查，如零件出现问题将会被及时发现并反馈，且此类检测远高于人工检测的精确度，在实际应用过程中可以通过视觉技术贯彻零部件内部结构，使零件检测精度得以提升。人工测量则需要借助工具，不可避免接触测量目标，而视觉测量则无需接触便可以完成检测任务，提高零部件的检测质量。
（二）视觉图像平台处理
通过分析可知，视觉技术可以使汽车加工、生产及设计目标得以有效落实，在此过程中需要选择数据信号处理器，并与数据存储空间及程序相互分离，以此提高系统通用性、可靠性，提高该技术应用性价比。同时，该技术可以将所得测量数据传输至检测系统内，满足任何汽车零部件检测需求，能保障视觉测量技术有效发挥检测能效。应用定位模板则可以通过原始图像获取零部件的信息，找出原始图像中最符合的区域位置。
（三）软件设计和硬件设计
为使该技术能在汽车零部件检测系统中发挥积极效用，硬件设计需与汽车零部件检测系统成对照关系，满足软件运行需求，在实际应用中应不断完善存储模块、DSP 芯片等，相关软件则需要更新换代，提高软件及硬件设计的合理性。如在金属疲劳试验在试验过程中，试验过程中容易取相应的图像区域，保证裂纹始终处于该区域，相关样件可能存在大范围的多方向运动，因此需要及时更新软件设计及硬件设计，以此使识别区域保持固定不变。
（四）解决相对位移问题
机器视觉技术应用最广泛的就是精密测量，其在实际应用中可以采集影像步骤涉及到光源等部分，且测量时其轮廓边缘透过显微摄像装置进入 CCD 成像系统，以此获取被测零部件的边缘轮廓图像，通过对比发现零部件之间的相对移动，最后得出位移差，以此解决相关问题。
（五）机器视觉技术激光检测系统
在实际应用过程中可以借助激光雷达进行扫描检测，识别零部件的质量，从最终通过计算得出结果，解决自动化问题。这不仅给大型流水线生产提供了技术支持，也是机械制造自动化的重要技术支撑，为将来的自动化技术发展提供了强有力的专业基础。
结束语：
我本人在四年多的工作时间里学到了许多专业知识,今后依然会不忘初心，吃苦耐劳，在自己的工作岗位上深耕细作，做一个纯粹的技术工作者，努力为公司的快速发展贡献自己的一份微薄之力。
参考文献：
[1]任浩源, 景晶. 基于机器视觉技术的汽车零部件疲劳试验裂纹识别方法[J]. 上海汽车, 2019, 000(001):47-49,56.
[2]曹宏伟. 损伤等效原理在汽车零部件台架试验中的应用[J]. 汽车工程师, 2017, 000(005):45-47.
[3]孙林辉, 吕莹. 汽车零配件手工装配工位人因分析及改善研究[J]. 人类工效学, 2019, 025(001):25-30.
[4]张健, 张袁婷, 郑彬. 面向制造的汽车零部件设计方案评价[J]. 机械设计与制造, 2019, 337(03):276-279.