基于机器视觉的卡车风窗玻璃装配引导技术研究

摘要

随着用户对安全性、舒适性的要求不断提高，越来越多的卡车驾驶室前风窗玻璃装配采用了密封胶粘接工艺。这种装配工艺使风窗玻璃与驾驶室成为整体，可以在大大提高驾驶室刚度的同时进一步提升驾驶室的密封性。其关键工艺控制点是风窗玻璃的涂胶质量和粘接质量，直接影响着粘接工艺最终实现的性能。传统风窗玻璃粘接装配，采用人工涂胶和粘接，或机器人涂胶、人工粘接，都面临一致性差、不稳定等问题，存在导致驾驶室出现漏水漏风缺陷的风险，从而失去了采用粘接工艺的意义。 基于以上情况，本文结合国内某著名卡车制造公司的实际需求，应用机器视觉技术搭建了一套驾驶室前风窗玻璃工业机器人自动涂胶与粘接系统，通过对机器视觉的深入研究，解决了驾驶室识别与定位等技术难点，实现了在多品种混流生产模式下驾驶室前风窗玻璃的全自动粘接装配，以规避前述人工粘接装配存在的风险，提高装配质量及效率。 本系统以准确识别和定位装配目标的空间位置作为突破口，采用辅助修正定位的思路，即，为消除输送设备的系统偏差以及多品种混流生产带来的装配位置多样性对空间位置定位的不利影响，实现了在适当定位偏差范围内的定位纠错功能——选用特定算法对驾驶室图像进行特征点提取，并对提取的特征点进行立体匹配，通过对驾驶室的三维重建，得到其在机器人坐标系中的位置，完成对驾驶室进行辅助定位，并将获得的驾驶室位置信息发送给控制系统，由后者进行实时修正并生成新的引导轨迹，引导工业机器人完成自动粘接装配。 通过现场连续验证100 台份该公司使用某型号前风窗玻璃的驾驶室，该系统实现风窗玻璃自动装配的成功率为85%。且检测数据结果显示，本系统有效地解决了包括图像畸变校正、驾驶室识别和驾驶室定位因生产线输送设备偏差在一定范围内出现定位精度不准确的问题，大幅提高了机器人自动装配系统的适应性。

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