Inspekcija na nedostatke glave cilindra na kraju linije: Linijski skenirajući vid za zaptivne i donje površine

Prikaz

Nakon mašinske obrade, glave cilindara zahtijevaju završnu kontrolu kvalitete prije napuštanja proizvodne linije i ulaska u skladište ili montažu. Ključna područja inspekcije uključuju brtvenu površinu poklopca glave cilindara, površine za oslonac vijaka i donju površinu glave cilindara.

Big Bird Industrial-ovo rješenje za inspekciju glava cilindara na kraju linije kombinuje 8K linijsku kameru za skeniranje, kameru za skeniranje područja, namjensko osvjetljenje i kolaborativno robotsko pozicioniranje za inspekciju ogrebotina, izbočenih defekata, udubljenja, pukotina i tragova udara na kritičnim obrađenim površinama.

Referentni sistem ima objavljeni ciklus inspekcije od 3,5 minuta po obratku, pri čemu se stvarni ciklus može konfigurirati prema dizajnu glave cilindra i zahtjevima inspekcije.

1. Zašto se inspekcija glave cilindra na kraju linije fokusira na zaptivne površine

Faza inspekcije nakon obrade i prije nego što glava cilindra napusti proizvodnu liniju važna je konačna kontrola kvaliteta.

Za referenčnu aplikaciju tri su područja primarna cilja inspekcije:

• Sklopna površina za pokrivanje glave cilindra
• Podrška za čvorove glavnih cilindara
• Površina dna glave cilindra

Ove površine imaju jednu važnu zajedničku osobinu: to su kontaktne, montirane ili zapečaćene površine koje se moraju pravilno spojiti sa tesnicama, poklopcima ili blokom motora tokom montaže.

Čak i relativno mali defekti površine mogu uticati na kontaktne uslove između komponenti za parenje.

Izdignuti nedostaci zahtijevaju posebnu pažnju

Među različitim vrstama defekata, izbočeni defekti poput izbočina nalik neravninama ili lokalnog nakupljanja materijala zahtijevaju posebnu pažnju.

Za razliku od udubljenja, koje stvara lokalno udubljenje, izdignuta greška može stvoriti lokaliziranu visoku tačku tokom montaže. Kada se vijci zategnu, to može rezultirati neravnomjernim lokalnim opterećenjem i potencijalno uticati na kompresiju zaptivke.

Zbog toga bi kriteriji inspekcije trebalo da jasno definišu prihvatljivu visinu, veličinu i lokaciju otkrivenih mana na osnovu tehničkih zahtjeva kupca.

2. - Šta? Rešenje za inspekciju: 8K linijska kamera + kamera za skeniranje površine

U ovom slučaju, sistem za kontrolu glave cilindra kombinuje dva pristupa snimanja kako bi se poklopila različita geometrija kontrole.

Sklopna površina za pokrivanje glave cilindra

Proizvodnja materijala za proizvodnju električne energije

• Sranje
• Izdignuti defekti
• Udubljenja
• Rane
• Oznake udara

Zbog dugog i relativno uskog područja za zapečaćivanje, 8K linijska skenerska kamera se koristi zajedno sa posebnim linijskim skenerskim izvorom svjetlosti.

Umesto da snimi cijelu površinu u jednoj konvencionalnoj slici, kamera za skeniranje linija dobija površinu liniju po liniju dok se radni komad i kamera kreću jedna prema drugoj.

To čini linijsko skeniranje posebno pogodnim za dugačka, kontinuirana područja inspekcije.

Podrška za vijak

U slučaju da se ne primenjuje presjek, test se proverava na osnovu:

• Površinske ogrebotine
• Rane
• Oznake udara

Ova područja se inspirišu pomoću konfiguracije vidnog područja skeniranja.

Površina dna glave cilindra

Na dnu se proverava:

• Sranje
• Rane
• Oznake udara
• Neispravnost u određenim područjima zatvaračke trake

Provera se može konfigurisati u skladu sa stvarnom geometrijom glave cilindra i kriterijima kvaliteta definisanim od strane kupca.

3. - Šta? Konfiguracija hardvera

Sistem kombinuje snimanje linijskog skeniranja visoke rezolucije sa konvencionalnim snimanjem područja.

Sistem za snimanje

• 8K linijska skenerska kamera: 1 jedinica
• 12 MP kamera za skeniranje površine: 1 jedinica
• Linijski skenirani izvor svjetlosti: 1 set
• Prstenasta svjetla: 1 set

8K linijska kamera se uglavnom koristi za dugu površinu za zapečaćivanje, dok kamera za skeniranje područja od 12 MP upravlja drugim područjima inspekcije.

Robotizirano pozicioniranje

Kolaboracioni roboti mogu biti konfigurisani koristeći marke uključujući:

• Elitni roboti
• SJASUN
• Hanov robot
• Jaca

Robot pozicionira sistem za snimanje na različite lokacije inspekcije u skladu sa programiranim putom inspekcije.

Funkcije vida i podataka

Sistem uključuje:

• Čitanje koda
• Inspekcija mašinskog vida
• Algoritmi dubokog učenja
• Pratljivost inspekcije
• Analiza podataka
• Daljinski pregled

To omogućava da se rezultati inspekcije povežu sa pojedinačnim dijelovima i zadrže za naknadnu analizu kvaliteta.

4. - Šta? Tehničke specifikacije

Sledeće specifikacije zasnovane su na javno dostupnim informacijama o proizvodu za referentni sistem.

Cykl od 3,5 minuta je objavljena vrijednost aplikacije. Istinsko vreme takta treba izračunati u skladu sa geometrijom predmeta, područjima inspekcije, kretanjem robota, potrebama za dobijanjem slike i obradu.

5. - Šta? Zašto koristiti linijsku kameru za zapečaćivanje površine glave cilindra?

Ključna karakteristika ovog rješenja je upotreba 8K linijske kamere za skeniranje, umjesto da se u potpunosti oslanja na kamere za skeniranje područja.

Proizvodnja materijala za proizvodnju čestica Sa kamerom za skeniranje područja, sistem može morati da snimi više dijelova i spoji slike.

To može uvesti dodatne zahteve za:

• Pozicioniranje kamere
• Slika šivanje
• Preplićuće se regije
• Konzistencija osvetljenja
• Vreme ciklusa inspekcije

Kamera za skeniranje linije umjesto toga snima površinu neprekidno, liniju po liniju, dok se radni komad kreće u odnosu na sistem za snimanje.

Za ovu vrstu neprekidne površine, važan faktor nisu samo megapixels fotoaparata. Metod snimanja mora biti u skladu sa geometrijom i kretanjem inspekcijskog područja.

8K linijska skenerska kamera može da pruži efikasan pristup za duge površine za zapečaćivanje gde je potrebno kontinuirano dobijanje slike visoke rezolucije.

6. - Šta? Ključna pitanja za odabir

6.1 Stabiliziraj relativni pokret

Linijsko skeniranje je osetljivo na relativno kretanje između kamere i predmeta.

U okviru projekta treba da se proceni:

• Stabilnost brzine transportora ili pozicioniranja
• Stabilnost kretanja robota
• Tačnost pozicioniranja radnog dela
• Udaljenost između kamere i predmeta
• Sinhronizacija između pokreta i pribavljanja slike

Neustavan pokret može uticati na skaliranje slike i konzistenciju inspekcije.

6.2 Kvantifikovati kriterijume za povećane i uklonjene nedostatke

Pojmovi kao što su "izdizanje nedostatka" ili "odmaranje" nisu dovoljni kao kriteriji za prihvatanje u inženjerstvu.

Specifikacija inspekcije treba da definiše merljive pragove kao što su:

• Visina nedostatka
• Dubina defekta
• Područje nedostatka
• Dužina nedostatka
• Lokacija nedostatka

U slučaju da se primeni novi algoritam, treba da se provere i primene nove metode za testiranje.

6.3 Jasno definisati oblast za inspekciju pečatanja

Pečatna traka je kritično područje za inspekciju.

Njegove granice treba jasno definisati u softveru za vizuelnu upotrebu kako bi:

• Ne propuštaju se relevantni nedostaci
• Ne-kritična područja ne stvaraju nepotrebne alarme
• Karakteristike ivica nisu pogrešno klasifikovane kao nedostatci

6.4 Planiranje putanja robota za modele višestrukih glava cilindara

Ako se različiti modeli glava cilindara koriste za istu proizvodnu liniju, put za inspekciju sa robotom mora biti prilagođen svakom modelu.

Projekat bi stoga trebao da proceni:

• Identifikacija modela
• Automatsko prebacivanje programa
• Vreme prebacivanja putanje robota
• Pozicioniranje kamere
• Razlike u inspekcijskoj oblasti
• Buduća proširenja modela

7. - Šta? Vizija dubokog učenja za mašinerizovanu inspekciju površine

U slučaju da je proizvodnja vozila u skladu sa člankom 6. stavkom 2.

Referentni sistem kombinuje mašinsku viziju sa algoritmima za inspekciju dubokog učenja, omogućavajući konfiguraciju različitih regija inspekcije i kriterija za nedostatke u skladu sa radnim delom.

Za praktični projekat, performanse algoritma u velikoj meri zavise od kvaliteta i količine uzoraka za obuku i validaciju.

Biblioteka uzoraka treba da sadrži reprezentativne primere:

• Sranje
• Rane
• Udubljenja
• Izdignuti defekti
• Oznake udara
• Normalne karakteristike obrade
• Površinske varijacije koje ne treba klasificirati kao nedostatke

Ovo je posebno važno za zaptivanje površina, gdje legitimne karakteristike mašinske obrade i stvarni defekti mogu imati relativno slične vizuelne karakteristike.

8. Mogućnosti inspekcije mašinskim vidom kompanije Big Bird Industrial

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), ranije Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., pruža integrirana rješenja za precizno industrijsko čišćenje i strojni vid za automobilsku industriju i preciznu proizvodnju.

Poslovni sektor mašinske vizije obuhvata šest specijalizovanih oblasti:

• Orient Vidi dimenzionalno i geometrijsko ispitivanje
• Površina Vidi inspekcija površnih mana
• Skup gle inspekcija i poka-joke
• Unutrašnje poglede inspekcija unutrašnjih rupa i unutrašnjih zidova
• Paint See — pregled nedostataka na površini boje
• Platforma za algoritme i softver — algoritmi i softver za mašinski vid

Za mašinski obrađene glave cilindara, Surface See se može konfigurisati za inspekciju zaptivnih površina, nosećih površina i drugih mašinski obrađenih područja prema kriterijima kupca za nedostatke i proizvodnim taktikama.

Oprema se također može integrirati s funkcijama očitavanja koda i sljedivosti kako bi se rezultati inspekcije povezali s pojedinačnim radnim komadima.

Često se postavljaju pitanja

Zašto koristiti linijsku kameru umjesto površinske kamere?

Površina zaptivanja glave cilindra je relativno duga i kontinuirana površina inspekcije. Kamera za skeniranje područja može zahtijevati više slika i njihovo spajanje kako bi pokrila cijelo područje.

Kamera s linijskim skeniranjem kontinuirano snima površinu dok se radni komad kreće, što je čini pogodnom za dugačke trakaste površine gdje su važni konzistentno snimanje i kontinuirana pokrivenost.

Zašto su izdignute greške posebno važne na zaptivnim površinama?

Izdignuta greška može stvoriti lokalnu izbočinu između površina koje se spajaju. Tokom montaže, to može rezultirati neravnomjernom kompresijom zaptivke ili lokaliziranim opterećenjem.

Stvarni prag prihvatanja treba odrediti na osnovu inženjerskih zahtjeva kupca i provjeriti korištenjem reprezentativnih OK/NG uzoraka.

Da li je ciklus inspekcije od 3,5 minuta previše spor za liniju za obradu?

Referentna aplikacija je pozicionirana kao proces inspekcije na kraju linije, tako da njen takt ne mora nužno odgovarati ciklusu obrade svake uzvodne operacije.

Ako je potreban kraći takt, opcije mogu uključivati:

• Paralelne inspekcijske stanice
• Optimizovani putevi robota
• Dodatne jedinice za snimanje
• Smanjena pokretljivost inspekcija
• Paralelna obrada slika

Konačna konfiguracija treba utvrditi kompletnom analizom vremena ciklusa.

Koliko dugo se mogu čuvati slike inspekcije?

Sistem pruža funkcije praćenja, analize podataka i daljinskog gledanja. Pravi period čuvanja slike zavisi od kapaciteta skladištenja i zahteva za upravljanje kvalitetom u fabrici.

Za proizvodne primjene, u tehničkom sporazumu treba da se precizira:

• Period čuvanja slike
• Format skladištenja
• Obim podataka
• Metod pronalaska
• Tragabilnost od predmeta do slike
• Zahtjevi za rezervne kopije

Zaključak

Inspekcija glava cilindra na kraju linije zahtijeva više od jednostavnog provjeravanja da li obrađena površina izgleda prihvatljivo.

Za zaptivanje površina i drugih kritičnih obrađenih područja, sistem inspekcije mora obezbijediti stabilno snimanje, odgovarajuće osvjetljenje, preciznu definiciju područja inspekcije i pouzdanu klasifikaciju defekata.

Referentno rješenje kombinuje 8K linijsku kameru za skeniranje, 12 MP kameru za skeniranje područja, namjensko osvjetljenje i robotsko pozicioniranje, sa mašinskim vidom, funkcijama dubokog učenja i sljedivosti.

Za dugačke zaptivne površine, linijsko skeniranje pruža praktičan način za postizanje kontinuirane inspekcije visoke rezolucije. Za ostale površine i lokalizirana područja inspekcije, površinsko skeniranje pruža fleksibilnu pokrivenost.

Sa objavljenim ciklusom inspekcije od 3,5 minuta, sistem pruža konfigurabilan pristup za inspekciju kvaliteta glave cilindra na kraju linije, pri čemu se konačni takt i kriteriji inspekcije određuju specifičnim radnim komadom i zahtjevima proizvodnje.