機械電連接線生產(chǎn)中自動化檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

姜娜 朱玖斌

摘 要：現(xiàn)代機械吵朝著集成、模塊化的方向不斷前行，機械電連接線作為連接各模塊、部件之間的連接手段，為了保證其能應(yīng)用到準(zhǔn)確的位置，并方便后期的維護(hù)修理，需要保證多芯接線的顏色功能分明，并擁有較好的導(dǎo)通效果。因此本文對機械電連接線生產(chǎn)中使用自動化檢測技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行有效分析，并對其在世界生產(chǎn)過程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，從而有效提升機械電連接線生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：機械電連接線;自動化監(jiān)測;色彩識別

現(xiàn)代機械電連接線多采用多芯線的設(shè)計方式來滿足機械設(shè)備的要求，為連接線的端點檢測和顏色、鉚接點檢測帶來一定的挑戰(zhàn)。在現(xiàn)代技術(shù)的支持下，級自動化檢測技術(shù)能夠有效完成顏色、端點、鉚接等方面的質(zhì)量檢測，使機械電連接線生產(chǎn)的質(zhì)量控制得到有效保證。

一、自動化檢測技術(shù)的優(yōu)勢

現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使機械設(shè)備中擁有較為統(tǒng)一的功能、標(biāo)準(zhǔn)的接線端口來方便設(shè)備的安裝、維護(hù)和管理。相較于數(shù)量較大、雜亂交叉的機械電連接線來說，有效整理機械連接線，使其形成有序、可控制、高效運行的狀態(tài)是十分重要的。在自動化檢測技術(shù)的應(yīng)用下，機械電多芯連接線的生產(chǎn)效率更高，省去大量人為檢測來帶的時間成本。如三芯線的檢測中，人工檢測需要6次才能保證連接線的質(zhì)量，使用自動化檢測手段，僅需一次就可以滿足生產(chǎn)的需要。而隨著連接線中芯數(shù)量的增加，檢測效率會進(jìn)一步提升，進(jìn)而節(jié)省生產(chǎn)過程中的時間成本。其次，自動化檢測的準(zhǔn)確度會更高，自動化檢測系統(tǒng)通過技術(shù)手段對機械電連接線進(jìn)行檢測， 排除了人為檢測中容易出現(xiàn)的誤檢漏檢現(xiàn)象，同時根據(jù)自動化檢測系統(tǒng)記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)，也能夠及時分析自動化檢測系統(tǒng)的工作情況，并對出現(xiàn)問題的部分進(jìn)行及時的記錄報警。而在現(xiàn)代機械電連接線的生產(chǎn)過程中，使用基于物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù)，實時對生產(chǎn)、檢測過程進(jìn)行記錄，并在操作人員的操作下，可以將每一個生產(chǎn)流程中的各種因素進(jìn)行導(dǎo)出，以便管理工作人員對其進(jìn)行分析、調(diào)整，進(jìn)一步提升機械電連接線的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

二、機械電連接線生產(chǎn)中自動化檢測技術(shù)的應(yīng)用

（一）自動化生產(chǎn)與檢測系統(tǒng)

自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)，由以硬件和軟件兩大部分組成，硬件主要由機械電連接線生產(chǎn)線，外加回收箱、控制設(shè)備、工業(yè)相機、無影光源所組成。再生產(chǎn)開始時，生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行上料并及時剪斷固定長度的連接線，然后使用氣缸夾片將連接線固定起來，并在傳送帶上方設(shè)置多個角度的工業(yè)相機。生產(chǎn)開始時，無影光源啟動，工業(yè)相機對連接線進(jìn)行采樣，并將數(shù)據(jù)傳輸至工控設(shè)備進(jìn)行分析。其中可以設(shè)置4個相機對連接線分線的顏色、極性位置進(jìn)行識別記錄，并由數(shù)個相機負(fù)責(zé)對分線的鉚接區(qū)域進(jìn)行采樣分析，識別裸露銅線的情況。為了保證采樣識別的準(zhǔn)確率，需要采用像素較高的工業(yè)相機進(jìn)行照相。并使用圓頂?shù)臒o影光源進(jìn)行打光來避免光線陰影導(dǎo)致的誤檢漏檢。

（二）色彩檢測

自動檢測系統(tǒng)對顏色的識別會在生產(chǎn)線啟動時，加載顏色分類程序，并遠(yuǎn)程連接生產(chǎn)線相機和工控設(shè)備，由工控設(shè)備發(fā)出圖像采集指令，并將信息反饋至工控設(shè)備和顏色分類程序，由顏色分類程序進(jìn)行顏色識別來判斷機械電連接線各分線的顏色、位置，在與檢測預(yù)設(shè)值相同的情況，發(fā)出是否正常生產(chǎn)的判別指令，由工控設(shè)備作出對應(yīng)的生產(chǎn)線控制操作。色彩檢測由預(yù)設(shè)的顏色分類對各分線的顏色、位置進(jìn)行比對，與預(yù)設(shè)值相同時，正常生產(chǎn)不會做出其他操作，而在出現(xiàn)異常的情況下，會發(fā)出報警信息，并提示操作人員進(jìn)行應(yīng)對，若沒有接收到相關(guān)處理時，記錄信息并進(jìn)行下一次檢測，若問題依舊則發(fā)出暫停生產(chǎn)的指令。

（三）鉚接區(qū)域檢測

對鉚接區(qū)域的檢測流程與色彩檢測的流程大致相同，但在實際生產(chǎn)過程中，鉚接區(qū)域的檢測程序會優(yōu)先檢測漏出銅線的數(shù)量，并根據(jù)不同角度的相機采集信息，辨別銅線的熟練是否相同，若有數(shù)次數(shù)量檢測都不相同，對其進(jìn)行其他相機信息的對比，當(dāng)確定銅線數(shù)量后。根據(jù)相片采集信息，運行鉚接區(qū)域缺陷評判程序，若鉚接區(qū)域的質(zhì)量符合檢測標(biāo)準(zhǔn)則向生產(chǎn)線控制設(shè)備發(fā)出對應(yīng)的指令，持續(xù)進(jìn)行生產(chǎn);質(zhì)量不符合設(shè)定則發(fā)出警報，并執(zhí)行其他操作，根據(jù)生產(chǎn)線的智能情況，會選擇暫停生產(chǎn)線或?qū)⒉环腺|(zhì)量要求的連接線分離拋出正常生產(chǎn)線。因為鉚接片往往存在高度差，和內(nèi)部孔隙，容易出現(xiàn)數(shù)量檢測的事物，因此需要采用多個角度的相機對其進(jìn)行采樣檢測，確保銅線數(shù)量正確，并在結(jié)束檢測后，使用機械爪將連接線彎轉(zhuǎn)90°進(jìn)行再次照相檢測。

（四）實際運行檢測結(jié)果

根據(jù)生產(chǎn)線的情況，先后采取了三批次機械電連接線進(jìn)行實際檢測，每一批次地采用250根四芯連接線來測試自動檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。實際檢測結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)藍(lán)色線準(zhǔn)確率能夠達(dá)到99.5%的準(zhǔn)確率，棕色、紅色、雙色分別為98.5%、99.5%、97.6%識別率降低的原因有雙色混合的線路軟件判別有一定問題，以及生產(chǎn)設(shè)備中其他灰塵、導(dǎo)致的顏色混淆。但總體來說，自動化色彩檢測能夠滿足實際的生產(chǎn)需求。對鉚接區(qū)域的質(zhì)量檢測情況相對更加準(zhǔn)確，其中公鉚接頭的質(zhì)量檢測正確率為100%，母鉚接頭的質(zhì)量檢測正確率為99.5%。

同時技術(shù)人員將自動檢測系統(tǒng)的工作效率與傳統(tǒng)人工檢測的時間進(jìn)行了對比，從檢測時間上來說，自動化檢測系統(tǒng)解決了人工檢測4倍以上的檢測時間，檢測準(zhǔn)確率受到檢測員工的工作經(jīng)驗所影響，熟練員工與自動化檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確率相當(dāng)，而新員工的檢測準(zhǔn)確率，自動化檢測系統(tǒng)則高出了10%～15%左右。

結(jié)語：現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)朝著自動化、智能化、無人化的方向發(fā)展，現(xiàn)階段的顏色、鉚接質(zhì)量檢測軟件已經(jīng)能夠滿足機械電連接線生產(chǎn)的質(zhì)量、效率要求。在實際使用過程中，我們可以看到，自動化檢測系統(tǒng)的識別準(zhǔn)確率非常高，并極大縮短了生產(chǎn)檢測流程，而在新技術(shù)的應(yīng)用中，可以實時自動分開質(zhì)量較好和有瑕疵的產(chǎn)品，來提升產(chǎn)品線的持續(xù)生產(chǎn)效能。而針對現(xiàn)階段自動化識別技術(shù)中的誤差，需要提升識別軟件的研究重視度，并提升工業(yè)相機和控制設(shè)備的功能，使其能夠準(zhǔn)確、及時地采集檢測信息，并快速進(jìn)行處理，從而提升生產(chǎn)效率。

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作者簡介：

姜娜（1989-05），女，漢，吉林省通化市，本科，研究方向：機械。

（1. 北京建智達(dá)工程管理股份有限公司遼寧分公司;2. 東北金城建設(shè)股份有限公司 ，遼寧 沈陽 110000）