康耐视In-Sight 7802视觉系统帮助博世解决汽车电动机绕线检测问题

康耐视视觉检测系统（上海）有限公司

博世集团是全球领先的技术和服务供应商，涵盖汽车与智能交通技术、工业技术、消费品以及能源与建筑技术领域。作为全球领先的汽车技术和服务供应商，博世将车辆技术专业知识与硬件、软件和服务相结合，提供完整的出行解决方案。其中，博世汽车部件有限公司主要提供汽车零配件研发制造和售后服务，其产品线涉及汽车电子驱动和起动机/发电动机、底盘系统控制装置、汽车电子设备及火花塞等。

汽车电动机绕线检测不稳定，很难精确定位

电动机是汽车上的重要部件，而绕线是制造电动机的关键工艺。任何缠绕不准确的地方都会对电动机效率产生负面影响且难以发现。因此，在电动机生产过程中，必须对电动机绕线进行缺陷检测，以保证最后成品的质量达到要求。

在博世的汽车电动机产线中，应用了大量的视觉技术来检测电动机绕线的质量。但是，在生产过程中，存在一系列的检测难题，传统视觉技术难以应对。

1）绕线机的剪线方式是通过应力扯断，会造成回缩现象，从而导致首线过短无法通过Blob宽度判断。

2）工件在夹具上经过绕线机绕线，绕线完后会回摆到拍照位置。由于设备的不稳定性，导致每次回摆的角度不一致，在视野内的位置会存在一定的高低偏差。未到达相机的拍摄角度拍照，会造成拟合的检测缩小，影响对于铜线伸出比例的判断。

3）在相机拍照时，回摆还未结束，造成相机的图像焦距不清晰。绕线挂钩表面凹痕会影响铜线斑点的宽度判断，而单根铜线的像素数仅有约30。如果表面有其他的凹坑就会超过正常的范围。

4）检测时还需要对弯钩处的铜线进行判断，如果前面的工艺不稳定，就会导致弯钩处有电木未清理干净，影响检测判断。

5）若两根铜线同时存在一个检测框内，而另一个检测框没有铜线。此时通过拟合工具拟合斑点最大外接矩形，若是两根铜线并在一起，则无法去判断产品是否合格。

这些诸如铜线表面亮度反光、铜线绕线不规则、旋转角度未到达相机拍摄位置等因素都会造成检测的不稳定。如果问题得不到解决，将无法满足检测要求，从而需要人工进行处理，进而直接影响产线的生产效率。

性能卓越的康耐视In-Sight 7802视觉系统

康耐视公司作为全球领先的机器视觉厂商，其强大的技术能力和丰富的设备部署经验，能为博世的检测难题提供解决方法。而且，博世与康耐视公司合作已达10年之久，公司的很多产线上都应用了康耐视产品，彼此都很了解和信任。

在接到博世的咨询后，康耐视就第一时间派出工程师团队到现场进行考察。根据调研结果，康耐视推荐了In-Sight 7802视觉解决方案，并提供了检测验证方案。

优化后的检测方案如下：

1）由于工件位置可能存在的偏差会改变图案模型区域，从而使得到的坐标产生偏差，造成检测不稳定。于是就放弃传统的FindPatterns图案定位方式，选择边定位的方式。分别以工件上两条高对比度的边定位X轴、Y轴，最终达到精确定位的效果。此定位方法可不受工件整体左右、上下移动的影响。

2）建立自定义区域分布在挂钩外侧，当有铜线伸出进入外部检测区域时，检测工具即可判断铜线不良，也可调整外部区域增加稳定性。

3）若两个斑点分别存在于两个检测框之内，两个区域内分别可以找到对应斑点，则判断存在挂钩，通过视觉计算工具就可计算出两斑点之间最远的距离。当只存在一个挂钩时，该挂钩位于另一个检测框之间，即A、B检测区域。依旧能找到A、B两点，且距离阈值也在正常值范围内，这时可通过斑点之间的最远距离，判断此时存在几个挂钩。只有一根铜线时，两斑点的最远距离会远小于两根铜线存在时的值，合理设置铜线最远距离阈值，即可准确判断此种情况（见图1）。

图1 康耐视检测验证方案

4）若两根铜线同时存在同一个检测框内时，另一个检测框则没有铜线，此时通过拟合工具拟合斑点最大外接矩形。如果两根铜线并在一起，外接矩形面积将远大于一根铜线存在时的面积，此时即可判断产品合格，在可视化界面可设置阈值。

凭借康耐视强大的In-Sight 7802视觉系统，原来困扰博世公司的诸多检测难题不但得到成功解决，而且还实现了产品的质量追溯。

而卓越的PatMax®图像匹配技术只需简单设置就可以轻松完成工作，凭借极快的采集和行业领先的视觉工具，In-Sight 7802 能够执行快速、精确的检测，可准确地验证各种绕线缺陷。

良品率提升到97%，经济效益显著

目前，依靠康耐视的In-Sight 7802视觉系统，博世的电动机绕线检测稳定性大幅提高。而且In-Sight Explorer简洁易用的界面，并配合合适的光源，从而达到了超高的检测合格率。博世很快就实现了电动机绕线的高效检测，不但节省了人力而且大幅度提升了生产速度。良品率从原先的86%提高到97%，并直接带动了生产效率的增长。

与原来相比，每天由于消除未绕线而节省的成本估计为100美元，每年总计10万美元。加上降低产品召回所节省的成本，以及处理消费者投诉的成本，公司每年将节省20万美元。

图2 检测现场图片

In-Sight 7802视觉系统操作简单，不用编程，只需要简单的拖拉工具，就可以实现检测，且强大的工具库可以满足大部分的项目需求。产品的稳定性极好，在十分恶劣的环境也可以稳定工作。同时康耐视团队具有高度服务意识，在合作期间当接到客户紧急需求时，连夜安排技术人员进场调试，解其燃眉之急，爱岗敬业的态度给博世留下深刻印象。

“基于康耐视先进视觉系统的质量管控措施得到了我们的高度认可，”博世的生产负责人最后指出，“如今汽车的需求量越来越大，汽车器件产量和质量都至关重要，采用康耐视先进视觉系统后，我们同时解决了这两大问题，还降低了生产成本，保证了高质量的产品品质和对客户的承诺。康耐视为公司提供了不可估量的价值，是值得信赖的合作伙伴！”