友思特案例｜友思特 Ensenso 3D相机：汽车工业自动化的革命性力量

01 内容摘要

在竞争激烈的汽车行业，自动化生产至关重要。友思特 Ensenso 3D相机为汽车制造商提供了可靠的工具和技术支持，助力多个关键环节。它在汽车座位泡棉切割中提高精确度，降低浪费，提高生产效率；在汽车压铸零部件自动化视觉检测方面，通过非接触方式检查零部件完整性，确保高质量产出。友思特 Ensenso 3D相机的集成图像处理功能和FlexView投影技术进一步提高了准确性和稳健性，为汽车工业自动化带来了革命性的变革。本期推文将带你了解友思特 Ensenso 3D相机如何助力汽车工业，提升效率和质量。

02 应用案例：汽车座位泡棉切割

为了确保车辆座位的舒适感，制造商对于使用的泡棉处里有很严格的标准：这些泡棉必须能够被灵活的安装与调整，抗力与耐用，同时还须具备美观的外观。它们也在乘用车内饰舒适性的总体印象中发挥了重要作用。美国的头枕和扶手生产商已经考虑过这个问题，以提高这些泡棉小零件的生产周期率和精度，减少浪费，从而提高生产过程效率。

扶手和头枕精确修剪的解决方案由我们与法国公司Gips Vision一起开发和集成。方案包括两个机器人单元：

单元一使用友思特Ensenso相机捕获泡棉的3D点云数据，通过机械臂携带相机的移动得到泡棉产品的360°精确立体图像，并跟给定的3D模型进行比对，确定修剪位置。

单元二完成实际的生产动作，根据单元一获取的数据进行修剪，使用研磨工具来切割泡棉，从而去除驾驶员可能感觉到接触表面上的任何毛刺或泡沫缺陷。

图1
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该系统精确到0.2mm，并且可以全天工作。它可以每小时完成120块泡棉材料。“对于我们的客户Adient来说，这是自动化泡棉部件修整的第一步，”GIPS视觉创新项目负责人Thomas Derrien解释说。“具有集成图像处理功能的机器人使日常工作更加容易，因为它们能够让我们避免相同的繁琐手动任务。同时它们确保了质量显著的改善”。

Gips Vision选择了友思特的Ensenso相机。整合这套系统的主要原因是由于其惊人的速度以及其处理的数据量。友思特 Ensenso让系统集成商和客户都非常信服——不仅在精度方面，而且在经济性和速度方面。

03 应用案例：汽车压铸零部件自动化视觉检测系统

车身重量是决定汽车耗能的关键因素，对于采用替代驱动系统的车辆，轻量化结构有助于抵消电机、电池和其他部件的重量。铝镁合金压铸零部件自重量较低，可制成各种复杂的形状，且生产成本较低。由此类金属制成的典型压铸零部件包括发动机零部件、变速箱壳、底盘零部件和后挡板结构。缺陷零部件经常会导致故障和昂贵的后续成本，因此，内置的检测系统会检查每个零部件的完整性，以确保始终如一的高质量。

大多数情况下，零部件几何测试通过使用多个光栅、反射光扫描器、电感式传感器或诸如此类的设备进行。由于与零部件之间的距离较小，传感器不仅会因散热不畅而承受高热负荷，而且还潜藏着与工件碰撞的危险。此外，压铸机上的每一种产品类型或工装的改变通常需要对现有传感器系统的位置重新定向或扩展其功能。

带集成图像处理功能的VisionTools自动化视觉检测系统为此类问题提供了解决方案。在该解决方案中，相机直接安装在生产线上，从安全距离以非接触的方式记录铸造零部件的几何形状。友思特IDS Ensenso 3D相机会检查所有铸口、金属豆、铸造批次、铸造通道或冒口的状况和完整性。

图2 带金属豆的铸件

 

机器人将部件放在3D相机前方。每个零部件位置的图像采集和评估需要0.3到1.2秒的时间。VisionTools使用友思特 Ensenso 3D相机来区分图像中的金属豆和背景。然而，不同的工件通常具有不同的光泽度，因此，相机必须能够克服这些问题。在立体视觉系统中，图像质量直接取决于光照条件以及被检查物体的表面纹理，而友思特 Ensenso 3D相机由于采取了“双目+激光散斑投影”的工作原理，因而特别适合该应用场合。

友思特 N36相机型号集成的FlexView投影技术进一步提高了测量结果的准确性。投影仪掩模在光束中的位置可以非常小的步进进行线性移动。因此，部件表面的投影纹理也会移动并形成附加结构来帮助重建图像。获取同一对象场景中具有不同纹理的多个图像对会产生更多的图像点，从而提高分辨率。除了提高分辨率外，由于移动的图案结构将额外信息应用于亮、暗或反射表面，数据在复杂表面上的稳健性也有所提升。因此，友思特 Ensenso相机可以满足客户的要求，将图像中的金属豆与背景区分开来，并能够可靠地测试通常具有不同光泽度的工件。

 

图3 机器终端显示铸件3D数据的直接检查结果

 

 

04 相机参数展示

本期推文向大家介绍了友思特 Ensenso 3D视觉相机在汽车自动化领域的应用案例。该产品的最大亮点是：

高精度｜高景深｜高转速

下面将展示该产品的关键产品参数，供您参考：

✓ 带GigE接口 - 功能丰富，灵活性高。

✓ 小巧坚固的铝制外壳。

✓ 防护等级IP65/67。

✓ 全局快门式CMOS传感器和图案投影仪，可选蓝色或红外LED。

✓ 最大帧率(3D)：10 (2 x 像素融合：30) 和64个视差等级。

✓ 设计工作距离最长3000毫米(N35)和可变图像场

✓ 从多个视角实时构造3D点云。

✓ 集成的FlexView技术可提高点云的精度，并且在复杂的表面上也能确保3D数据的稳健性。

✓ 使用“投影纹理立体视觉”技术捕捉无纹理物体表面的图像。

✓ 带驱动程序和API的免费软件包，适用于Windows和Linux操作系统。

✓ 带源代码的HALCON、C、C++和C#示例程序。

✓ 出厂前经过预校准，便于用户部署。

✓ 带标定板的机器人手眼标定集成功能。

END

 

友思特·智能感知

虹科集团旗下子公司友思特是领先的智能感知与机器视觉解决方案提供商，致力于帮助各行业客户提高效率、改善生产质量。围绕智能制造、智能交通、医疗健康等领域，为用户提供视觉检测与识别、图像采集和FPGA图像处理，以及智慧交通、智慧城市等解决方案。

作为专业的智能感知与视觉解决方案提供商，我们可以为您提供以下产品和服务：

● 视觉检测和识别。利用视觉相机和AI相机实现对于物品外观、尺寸、形状等关键信息的快速检测和精准识别。

● 各具特点的3D相机。双目散斑结构光相机在室内外均可用，提供超高精度深度点云图像；深度AI相机，内置用于AI神经网络模型推理的1.4T算力英特尔处理器，基于双目设计，且提供大量的开源项目例程，开发生态友好。

● 图像采集与处理。利用FPGA图像采集卡结合开发软件，帮助客户部署板载图像处理功能，实现高带宽场景下的预处理开发。

● 集成Nvidia边缘计算和高带宽采集接口的专业视觉边缘计算机，帮助客户结合FPGA端和AI端的开发，将复杂的系统部署到边缘。

● 适用于不同场景的雷达。MEMS固态激光雷达体积小、质量轻，在无人机应用上极具优势；纯固态激光雷达，大视场高分辨率，结构紧凑，适用于集成车载ADAS等相关应用。

● 一站式打包视觉方案。基于客户需求提供定制化软硬件整体方案，包括设备选择、软件调试等。

我们已经陆续完成了包括华为、三菱、南方电网等客户的自动驾驶传感器图像采集、高端机器人图像处理、工件质量识别等项目。一旦您开始应用虹科的智能感知与视觉解决方案，我们的团队将为您提供专业的支持，不断推出高可靠性、高智能化的产品和服务，与客户共同发展，促进产业升级。