AI-Vision

Appearance

连接器Pin针正位度检测 ​

项目简介 ​

项目背景 ​

汽车连接器外形复杂，部分PIN针会被外壳包围，且PIN针十分微小，针尖细，具有高反射性，检测难度高。经过质检的PIN针直接影响后续产品的装配，导致最终产品在使用时出现连接不稳定、接触不良或直接报废。

本地图片

相机选型 ​

LMI激光线扫相机 Gocator2430

检测要求 ​

测量精度 ≤ 0.02mm
测量重复性 ≤ 0.004mm
测量周期 ≤ 1s

解决方案 ​

AI-Vision采用Pin针匹配集成算子，一键得出所有的Pin高度并判断是否符合标准，降低了用户的使用难度同时提升工程运行速度。

设计思路 ​

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执行效果展示
​

  • 工程结果展示：

    • 左边部分：

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    • 右边部分：

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  • HMI结果展示：

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项目流程 ​

一、初始化 ​

  1. 选择Lua脚本语言工具，全局变量初始化，创建待接收数据的csv文件。

经验

.. 用于string类型字符串拼接

part1 = "Hello, "
part2 = "world!"
result = part1 .. part2
print(result) # 输出: Hello, world!

,作为分隔符，分割每个数据项

lua
--生成用于拼接的字符串
write = ""

--定义csv的列头内容
csvHead = "Time,"
for i=1,196,1 do
    csvHead = csvHead .. "pin" .. i .. ","
end
csvHead = csvHead .. "\n"

--创建y文件，脚本第一次运行时，没有就创建
if FileExists("./196pin_X.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_X.csv", csvHead)
end

--创建y文件
if FileExists("./196pin_Y.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_Y.csv", csvHead)
end

--创建H文件
if FileExists("./196pin_H.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_H.csv", csvHead)
end

--创建SideX文件
if FileExists("./196pin_SideX.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_SideX.csv", csvHead)
end

--创建SideY文件
if FileExists("./196pin_SideY.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_SideY.csv", csvHead)
end

--创建SideH文件
if FileExists("./196pin_SideH.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_SideH.csv", csvHead)
end

--创建Result文件
if FileExists("./196pin_Result.csv") == false then
    PrintToFile("./196pin_Result.csv", csvHead)
end

  1. 选择加载点云工具，获取点云。

  2. 选择3D裁切工具，将点云复制一份到IM1（IM0不动，后面可以再次使用）。

  3. 选择3D变换工具，将点云进行90度的旋转。

    本地图片

  4. 选择3D裁切工具，将IM1点云复制到IM3，用于右边部分定位及Pin针测量。

二、预处理 ​

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  1. 选择多点定位工具，选择4个边界的pin针，通过4个Pin针的位置计算出中心位置，根据中心位置进行点云XY位置调整。

  2. 选择3D区域工具，根据现场要求选择区域，合并成一个大的区域并输出到寄存器中。

  3. 选择3D平面工具，绑定3D区域工具输出的区域，拟合平面。

三、三个区域Pin针测量 ​

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  1. 选择3D裁切工具复制IM3点云到IM6：用于右边第二部分的Pin针测量

提示

使用并行调用子程序时，每个子程序需要在不同的IM执行。

  1. 选择3D离群点滤波工具，去除待测Pin针区域周围的噪点。

  2. 选择3D方形探针工具，选择中间一行pin针，根据选取到的pin针的中心点坐标，拟合一条直线。

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  1. 选择3D位置调整工具，根据上一步输出的直线，调整点云XY位置。

  2. 选择Pin针配方创建工具，设置box框选待检测区域Pin针，设置Pin针参数，输出当前Pin针区域的配方文件。

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  1. 选择Pin针匹配2工具，设置box框选待检测区域Pin针，设置Pin针参数，设置配方比对并选择上一步输出的配方文件。

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右边部分处理逻辑和左半部分的一样，可参考该节的流程。

四、结果保存csv及数据库中 ​

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  1. 数据保存到csv文件：选择lua语言脚本工具

  • 绑定三个Pin针匹配工具输出的结果变量,绑定判断是否保存csv的全局变量

  • 编辑lua脚本，设置七个变量，分别用来拼接位置信息，高度信息，Pin针间隔信息，测量结果。

  • 保存结果到csv文件

经验

string.format 用于格式化字符串 %.nf表示将浮点数格式化为保留 n 位小数。

pi = 3.14159 str = string.format("Pi is approximately %.3f", pi) print(str) -- 输出: Pi is approximately 3.141

lua
-- 保存到csv

--获取当前时间
time = os.date("%Y_%m_%d %H:%M:%S") .. ","
write_x = time
write_y = time
write_h = time
write_sidex = time
write_sidey = time
write_sideh = time
write_result = time


--获取1-105pin的数据
for i = 1, 105, 1 do
    -- 获取保存到csv数据
    --string.format中已经有了"%f,"格式，不需要再单独添加","
    write_x = write_x .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_x[i])
    write_y = write_y .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_y[i])
    write_h = write_h .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_height[i])
    write_sidex = write_sidex .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_side_x[i])
    write_sidey = write_sidey .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_side_y[i])
    write_sideh = write_sideh .. string.format("%.3f,", Pin_1_105.pin_position_side_height[i])
    write_result = write_result .. Pin_1_105.pin_result[i] .. ","
end


--获取106-111pin的数据
for i = 1, 6, 1 do
    -- 获取保存到csv数据
    write_x = write_x .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_x[i])
    write_y = write_y .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_y[i])
    write_h = write_h .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_height[i])
    write_sidex = write_sidex .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_side_x[i])
    write_sidey = write_sidey .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_side_y[i])
    write_sideh = write_sideh .. string.format("%.3f,", Pin_106_111.pin_position_side_height[i])
    write_result = write_result .. Pin_106_111.pin_result[i] .. ","
end

--获取112-196pin的数据
for i = 1, 85, 1 do
    -- 获取保存到csv数据
    write_x = write_x .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_x[i])
    write_y = write_y .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_y[i])
    write_h = write_h .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_height[i])
    write_sidex = write_sidex .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_side_x[i])
    write_sidey = write_sidey .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_side_y[i])
    write_sideh = write_sideh .. string.format("%.3f,", Pin_112_196.pin_position_side_height[i])
    write_result = write_result .. Pin_112_196.pin_result[i] .. ","
end

--保存到csv，每个检测结束后都添加一个换行符
write_x = write_x 
write_y = write_y
write_h = write_h 
write_sidex = write_sidex 
write_sidey = write_sidey 
write_sideh = write_sideh
write_result = write_result

--HMI来控制是否保存csv文件
if isSaveCSV == 1 then
    WriteLineToFile("./196pin_X.csv", write_x)
    WriteLineToFile("./196pin_Y.csv", write_y)
    WriteLineToFile("./196pin_H.csv", write_h)
    WriteLineToFile("./196pin_SideX.csv", write_sidex)
    WriteLineToFile("./196pin_SideY.csv", write_sidey)
    WriteLineToFile("./196pin_SideH.csv", write_sideh)
    WriteLineToFile("./196pin_Result.csv", write_result)
end
  1. 保存结果用于HMI显示：选择lua语言脚本工具

  • 绑定三个Pin针匹配工具输出的结果变量

  • 创建空数组分别用于存储Pin针高度，OKNG数据以及所有输出数据到数据库

  • 循环获取三个Pin针匹配工具输出结果，保存数据到创建的空数组；保存用于存储所有数据数组在全局变量，用于HNI调用显示；高度数据及OKNG结果写入数据库

经验

table.insert 是 Lua 中用于向表中插入元素的函数 table.insert(table1, [pos,] value) table1：需要插入元素的表。 pos（可选）：插入位置。如果不提供，默认将值追加到表的末尾。 value：要插入的值。

local table1 = {"w", "b"} table.insert(table1, "v") -- 在末尾插入 "v" print(table1) -- 输出: ["w","b","v",] print(table1[1]) -- 输出: w

lua
-- HMI显示

--定义方法：判断数组中是否有指定数据。
function tableContains(tab, val)
    for index, value in ipairs(tab) do
        if value == val then
            return true
        end
    end
    return false
end

-- 定义存数据库的变量
local sqlData = {}
local dataResult = {}
local currentTable = {}

--获取1-105pin的数据
for i = 1, 105, 1 do
    --保存测量变量，用于HMI显示，取哪几个pin的数据，需要根据实际情况来写if的条件
    if i % 21 == 0 or i % 21 == 1 then
        SetFloatVariable("value_h" .. tostring(i), Pin_1_105.pin_position_height[i])
        pinRecipe = GetRecipeSet(i - 1)
        local table1 = {}
        table1["PinIndex"] = "H" .. tostring(i)
        table1["PinHightStd"] = string.format("%.3f", pinRecipe.PinHight)
        table1["PinHightMax"] = pinRecipe.PinHightMax
        table1["PinHightMin"] = pinRecipe.PinHightMin * -1
        table1["PinHight"] = string.format("%.3f", Pin_1_105.pin_position_height[i])
        table1["result"] = Pin_1_105.pin_result[i]

        --数组中插入数据 OK 高度 目前所有变量
        table.insert(dataResult, Pin_1_105.pin_result[i])
        table.insert(sqlData, Pin_1_105.pin_position_height[i])
        table.insert(currentTable, table1)
    end
end


--获取106-111pin的数据
for i = 1, 6, 1 do
    SetFloatVariable("value_h" .. tostring(i + 105), Pin_106_111.pin_position_height[i])
    pinRecipe = GetRecipeSet(i + 105 - 1)
    local table1 = {}
    table1["PinIndex"] = "H" .. tostring(i + 105)
    table1["PinHightStd"] = string.format("%.3f", pinRecipe.PinHight)
    table1["PinHightMax"] = pinRecipe.PinHightMax
    table1["PinHightMin"] = pinRecipe.PinHightMin * -1
    table1["PinHight"] = string.format("%.3f", Pin_106_111.pin_position_height[i])
    table1["result"] = Pin_106_111.pin_result[i]

    table.insert(dataResult, Pin_106_111.pin_result[i])
    table.insert(sqlData, Pin_106_111.pin_position_height[i])
    table.insert(currentTable, table1)
end

--获取112-196pin的数据
for i = 1, 85, 1 do
    --保存测量变量，用于HMI显示
    if i % 17 == 0 or i % 17 == 1 then
        SetFloatVariable("value_h" .. tostring(i + 111), Pin_112_196.pin_position_height[i])
        pinRecipe = GetRecipeSet(i + 111 - 1)
        local table1 = {}
        table1["PinIndex"] = "H" .. tostring(i + 111)
        table1["PinHightStd"] = string.format("%.3f", pinRecipe.PinHight)
        table1["PinHightMax"] = pinRecipe.PinHightMax
        table1["PinHightMin"] = pinRecipe.PinHightMin * -1
        table1["PinHight"] = string.format("%.3f", Pin_112_196.pin_position_height[i])
        table1["result"] = Pin_112_196.pin_result[i]

        table.insert(dataResult, Pin_112_196.pin_result[i])
        table.insert(sqlData, Pin_112_196.pin_position_height[i])
        table.insert(currentTable, table1)
    end
end

--保存实时显示到HMI的数据
--println(ConvertTableToJson(currentTable))
SetStringVariable("alltable", ConvertTableToJson(currentTable))

--保存到数据库的数据表头
fileds = { "h1", "h21", "h22", "h42", "h43", "h63", "h64", "h84", "h85", "h105", "h106", "h107", "h108", "h109",
    "h110", "h111", "h112", "h128", "h129", "h145", "h146", "h162", "h163", "h179", "h180", "h196", "OKNG" }

--脚本开头设置的方法使用：用来判断数组中是否有该数据
if tableContains(dataResult, "NG") then
    table.insert(sqlData, 0)
else
    table.insert(sqlData, 1)
end


--数据写入数据库中(高度结果)
WriteHmiData("196pin_H", fileds, sqlData)

经验提炼 ​

核心步骤：

  1. 创建配方

  2. 根据配方匹配点云并判断结果

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