Sylinteripäiden lopputarkastuksen vian havaitseminen: 8K rivi-skannausnäkö järjestelmä tiivistyspinnoille

Yleiskatsaus

Koneistuksen jälkeen sylinteripäät vaativat lopullisen laaduntarkastuksen ennen tuotantolinjan poistumista varastointia tai kokoonpanoa varten. Tärkeimmät tarkastusalueet ovat sylinteripään kannen tiivistyspinta, ruuvitukipinnat ja sylinteripään alapinta .

Big Bird Industrialin sylinteripään tuotantolinjan lopputarkastusratkaisu yhdistää 8 K:n riviskannerkameran, 12 megapikselin aluekameran, erityisvalaistuksen ja yhteistyörobottien sijoittelun tunnistamaan naarmuja, kohoumia, painumia, halkeamia ja iskumerkkiä kriittisillä koneistettuilla pinnoilla.

Viitattu järjestelmä on julkaissut tarkastusjakson 3,5 minuuttia kohdetta kohden , jossa lopullinen kiertoaika on säädettävissä työkappaleen ja tarkastusvaatimusten mukaan.

1. Sylinteripäiden tuotantolinjan lopputarkastus: Miksi tiivistyspinnat ovat tärkeitä

Koneistuksen jälkeen ja ennen kuin sylinteripää poistuu tuotantolinjalta, lopputarkastus tarjoaa tärkeän laatuvalvonnan kohteen.

Viitatussa sovelluksessa tarkastus keskittyy kolmeen pääalueeseen:

• Sylinteripäähän kannen tiivistyspinta
• Sylinteripään ruuvitukipinnat
• Sylinteripään alapinta

Nämä alueet ovat kriittisiä, koska ne muodostavat yhteystai tiivistyspintoja kokoonpanon aikana. Pintavirheet, kuten naarmut, löysäyt, halkeamat tai korostuvat alueet, voivat vaikuttaa liitettävien komponenttien väliseen yhteysolosuhteeseen.

Korostuvat virheet tiivistyspinnoilla

Korostuvia virheitä on erityisesti tarkasteltava tiivistyspinnoilla.

Paikallinen uloke voi luoda korkean pisteen liitettävien pintojen välille kokoonpanon aikana. Kun ruuvit kiristetään, tämä voi aiheuttaa epätasaisen paikallisvoiman tai vaikuttaa tiivistimen puristumiseen.

Kuitenkin todellinen hyväksyntäraja on määriteltävä asiakkaan insinöörivaatimusten perusteella. Parametrit, kuten virheen korkeus, syvyys, pinta-ala ja sijainti tulee määrittää numeerisesti eikä luottaa pelkästään visuaalisiin kuvauksiin, kuten "korotettu" tai "painautunut".

Miksi tiivistepinnat ovat vaikeita kuvata

Tiivistepinnat ovat usein suhteellisen tasaisia, sileitä ja pitkittyneitä. Tämä aiheuttaa useita haasteita koneelliselle näköjärjestelmälle:

• Virheet saattavat olla alhaisen kontrastisuuden takia vaikeasti erottuvia koneistetusta pinnasta
• Heijastukset voivat vaihdella valaistuskulman mukaan
• Tarkastusalue voi olla pitkä ja kapea
• Yksittäinen aluekuvakamera ei välttämättä kuvaa koko pintaa tehokkaasti

Tässä vaiheessa rivikuvakuvantaminen tulee erityisen hyödylliseksi.

2. Tarkastusratkaisu: 8K-rivikuvakamera + aluekuvakamera

Viitatun järjestelmän käyttämät kuvantamisteknologiat vaihtelevat tarkastusalueen geometrian mukaan.

Sylinteripäähän kannen tiivistyspinta

Tiivistyspintaa tarkastetaan seuraavien kohteiden osalta:

• Naarmut
• Korostuvat viat
• Murtumiset
• Rakojit
• Iskumerkkejä

A8K-riviskannauskamera ja erityinen riviskannausvalaistus käytetään jatkuvaa kuvantamista varten pitkittyneelle tiivistepinnalle.

Sylinteripään ruuvitukipinnat

Pultin tuentapintoja tarkastetaan seuraavien osalta:

• Naarmut
• Rakojit
• Iskumerkkejä

Nämä alueet kattaa aluekuvantamisen konfiguraatio.

Sylinteripään alapinta

Alapintaa tarkastetaan seuraavien kohteiden osalta:

• Naarmut
• Rakojit
• Iskumerkkejä
• Viat määritellyissä tiivistysalueissa

Tarkastusalueet voidaan määritellä näköohjelmistossa todellisen sylinteripäähän liittyvän geometrian ja asiakkaan määrittelemien laatuvaatimusten perusteella.

3. Miksi käyttää 8K-riviskannauskameraa?

Riviskannaus- ja aluekuvantamisen valinta tulisi perustua tarkastusgeometriaan ja suhteelliseen liikkeeseen , ei pelkästään kameran resoluutioon.

Pitkän tiivistyspinnan tarkastamiseen aluekuvakamera vaatii mahdollisesti useita kuvia koko tarkastusalueen kattamiseksi. Nämä kuvat on sitten mahdollisesti suunnattava tai liitettävä yhteen.

Tämä voi lisätä järjestelmän monimutkaisuutta ja tuoda mukanaan lisähuomioitavia seikkoja, kuten:

• Kuvien päällekkäisyys
• Kirkkauden tasaisuus
• Kameran sijoittaminen
• Yhdistelmätarkkuus
• Tarkastusjakson kesto

Rivikuvakamera kuvaa pinnan rivittäin, kun työkappale ja kamera liikkuvat suhteellisesti toisiinsa. Tuloksena saatava kuva voi edustaa jatkuvaa tarkastusaukkoa.

Tärkein periaate on:

Pitkä jatkuva tarkastusalue → hallittu suhteellinen liike → rivittäin tapahtuva kuvienotto.

Sylinteripään tiivistyspinnoille tämä menetelmä voi tarjota tehokkaan tavan saada jatkuvaa, korkearesoluutioista kuvakattavuutta.

Todellinen rivikuvakameran suorituskyky riippuu edelleen tekijöistä, kuten liikkeen vakaus, optinen resoluutio, valaistus, kameran etäisyys työkappaleesta ja vaadittu vian koko.

4. Laitteistokokoonpano

Viitatun laitteiston yhdistää rivikuvakameran ja aluekuvakameran kuvantaminen.

Kuvausjärjestelmä

• 8 K rivikuvakamera: 1 yksikkö
• 12 MP aluekuvakamera: 1 yksikkö
• Linjaskannausvalonlähde: 1 setti
• Renkaanmuotoinen valonlähde: 1 setti

8 K -linjaskannauskameraa käytetään pääasiassa pitkän tiivistyspinnan tarkastukseen, kun taas aluekamera kattaa muut tarkastusalueet.

Robottien sijoittaminen

Yhteistyörobottien määrittelyyn voidaan käyttää seuraavia merkkejä:

• Elite Robots
• SIASUN
• Han's Robot
• JAKA

Robotti sijoittaa kameran ohjelmoitua tarkastusreittiä ja työkappaleen geometriaa vastaavasti.

Näkö- ja tiedotustoiminnot

Järjestelmä sisältää:

• Koodinlukun
• Koneellinen visuaalinen tarkastus
• Syväoppimisalgoritmit
• Tarkastusten jäljitettävyys
• Tietoanalyysi
• Etäkatselu

Tämä mahdollistaa tarkastustulosten yhdistämisen yksittäisiin työkappaleisiin seuraavaa laatu-analyysiä ja jäljitettävyyttä varten.

5. Tekniset tiedot

Seuraavat tekniset tiedot perustuvat viitatun järjestelmän julkisesti saatavilla olevaan tuotetietoon.

Kohde	Spesifikaatio
Hakemus	Kaupallisvaatukset, henkilöautojen tarkastus, mukaan lukien uuden energian ajoneuvot (NEV)
Työkappaleet	Uuden energian voimansiirtojärjestelmän komponentit; diesel- ja bensiinivoimansiirtojärjestelmän komponentit
Julkaistu tarkastusjakso	3,5 minuuttia
Riviskanninkamera	8 K × 1
Alueeskanninkamera	12 MP × 1
Riviskannausvalo	1 setti
Kaarisvalo	1 setti
Teollinen PC	Advantech
Robottivaihtoehdot	Elite, SIASUN, Han's Robot, JAKA
Tarkastusteknologia	Koneen näkö + syvä oppiminen
Toiminnot	Koodin lukeminen, tarkastus, jäljitettävyys, tietoanalyysi ja etäkatselu

Markkina 3,5 minuutin kiertoaika on julkaistu sovellusarvo , ei yleispätevä kiertoaikatakuu. Todellinen takt-aika on arvioitava sylinteripään suunnittelun, tarkastuskattauksen, robotin liikkeen, kuvien ottamisen ja käsittelyn vaatimusten mukaan.

6. Tärkeimmät valintaperusteet

6.1 Ohjaa suhteellista liikettä linjaskannauksen tarkastuksessa

Linjaskannauskuvantaminen perustuu kameran ja työkappaleen väliseen ohjattuun suhteelliseen liikkeeseen.

Järjestelmän suunnittelussa on siksi otettava huomioon:

• Kuljetin- tai sijoituspäätöksen nopeuden vakaus
• Robottiliikkeen tarkkuus
• Työkappaleen sijoittaminen
• Kameran etäisyys työkappaleesta
• Liipaisimen synkronointi
• Kuvien ottamisnopeus

Epävakaa liike voi vaikuttaa kuvan geometriaan ja tarkastuksen yhtenäisyyteen.

6.2 Korostettujen ja painautuneiden vikojen määrittäminen

Tarkastuskriteerien tulisi määritellä mitattavat rajat korostettujen ja painautuneiden vikojen osalta.

Esimerkiksi:

• Suurin sallittu korkeus
• Suurin sallittu syvyys
• Pienin havaittavissa oleva alue
• Virheen pituus
• Virheen sijainti

Algoritmin kehitykseen ja validointiin tulisi valmistaa edustavia OK- ja NG-näytteitä.

6.3 Määritä tiivistysaukon alue selkeästi

Tiivistysaukko on yksi tärkeimmistä tarkastusalueista.

Sen rajat tulisi määrittää selkeästi näköohjelmistossa estääkseen seuraavat ongelmat:

• Viat lähellä tarkastusrajaa jäävät huomaamatta
• Väärät hälytykset ei-kriittisistä alueista
• Normaalien reunapiirteiden väärä luokittelu

6.4 Suunnittele robottipolut useille malleille

Kun useita sylinteripäähdyttemalleja tuotetaan samalla linjalla, jokainen malli saattaa vaatia erilaisen tarkastuspolun.

Järjestelmän tulisi siksi ottaa huomioon seuraavat asiat:

• Automaattinen mallitunnistus
• Ohjelman vaihto
• Robottipolun vaihtoaika
• Tarkastusalueiden erot
• Kameran sijoittaminen
• Tulevien mallien laajentaminen

7. Syväoppimiseen perustuva koneistettujen sylinteripäiden pintojen tarkastus

Koneistettujen sylinteripäiden pinnat voivat sisältää vikoja, joilla on huomattavan erilaisia visuaalisia ominaisuuksia.

Viitatun järjestelmän yhdistää konenäkö ja syväoppimisalgoritmit tukemaan määriteltäviä tarkastusalueita ja vikaluokittelua.

Algoritmin todellinen suorituskyky riippuu voimakkaasti esimerkkitietokannan laadusta.

Käytännöllisessä hankkeessa tulisi olla edustavia esimerkkejä seuraavista:

• Naarmut
• Rakojit
• Murtumiset
• Korostuvat viat
• Iskumerkkejä
• Normaalit koneistusmerkit
• Hyväksyttävät pinnan vaihtelut

Normaalit koneistusominaisuudet ovat erityisen tärkeitä, koska näköjärjestelmän on erotettava lailliset valmistusominaisuudet todellisista laatuviikoista.

8. Big Bird Industrialin koneellisen näön tarkastuskyvyt

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), aiemmin Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., tarjoaa integroituja tarkkuusindustriaalisia puhdistusratkaisuja ja koneellisia näköjärjestelmiä automaali- ja tarkkuusteollisuuden sovelluksiin.

Sen koneellisen näön liiketoiminta kattaa kuusi erikoisalaa:

• Orient See — ulottuvuus- ja geometriatarkastus
• Surface See — pinnan virheiden tarkastus
• Assembly See — kokoonpanotarkastus ja poka-yoke
• Inner See — sisäpinnan ja sisäputken tarkastus
• Paint See — maalipinnan vikojen tarkastus
• Algoritmi ja ohjelmistopalvelualusta — koneelliset näköalgoritmit ja ohjelmistot

Koneistettujen sylinteripäiden osalta Surface See voidaan määrittää tarkastamaan tiivistyspintoja, ruuvitukipintoja ja muita kriittisiä koneistettuja alueita asiakkaan vianmäärittelyjen ja tuotantotahtin mukaan.

Koodien lukemiseen ja jäljitettävyyteen liittyvät toiminnot voidaan myös integroida yhdistämään tarkastustulokset yksittäisiin työkappaleisiin.

UKK

Miksi käyttää riviskanninkameraa alueellisen skannauksen sijasta?

Sylinteripään tiivistyspinta on pitkä, jatkuva tarkastusalue. Alueenkatselukamera vaatii mahdollisesti useita kuvia koko alueen kattamiseen, minkä jälkeen kuvat on tasattava tai yhdistettävä.

Rivikatselukamera tallentaa pinnan jatkuvasti riville riviltä suhteellisen liikkeen aikana kameran ja työkappaleen välillä. Tämä tekee siitä erityisen sopivan pitkille tarkastusalueille.

Miksi kohonneet viat ovat tärkeitä tiivistyspinnoilla?

Korotettu vika voi aiheuttaa paikallisesti korkean kohdan liitostasojen välille. Kokoonpanon aikana tämä voi vaikuttaa tiivisteiden puristukseen tai aiheuttaa epätasaisen paikallisesti kohdistetun kuorman.

Todellinen hyväksyntäkynnys tulisi määrittää asiakkaan teknisten vaatimusten perusteella ja varmistaa edustavien OK- ja NG-näytteiden avulla.

Onko 3,5 minuutin tarkastusjakso liian hidas koneistuslinjalle?

Viitatun järjestelmän on tarkoitus olla tuotantolinjan lopputarkastukseen , joten sen kiertoaika ei välttämättä tarvitse vastata jokaista edellistä koneistusvaihetta.

Jos lyhyempi taktiaika vaaditaan, mahdollisia ratkaisutapoja ovat:

• Rinnakkaiset tarkastusasemat
• Optimoitujen robottipolkujen käyttö
• Lisäkuvantayksiköiden käyttö
• Rinnakkainen kuvankäsittely
• Tarpeeton robottiliike vähennetty

Lopullisen laitteiston valintaa ennen tulisi suorittaa kattava kiertoaikaan liittyvä analyysi.

Kuinka kauan vian kuvia voidaan tallentaa?

Järjestelmä tarjoaa jäljitettävyys-, tietoanalyysi- ja etäkatselutoiminnallisuudet. Todellinen kuvien säilytysaika riippuu tallennuskonfiguraatiosta ja tehtaan laatujohtamisen vaatimuksista.

Tuotantokäyttöön tarkoitetuissa sovelluksissa tekninen eritelmä pitää määritellä vaadittavat:

• Kuvien säilytysaika
• Varastointikapasiteetti
• Dataformaatti
• Hauntomenetelmä
• Työkappaleen ja kuvan välinen yhteys
• Varmuuskopiointistrategia

Yhteenveto

Sylinteripään lopputarkastus vaatii enemmän kuin pelkän koneistetun pinnan visuaalisen hyväksynnän.

Kriittisille tiivistys- ja kosketuspintoille tarkastusjärjestelmän on yhdistettävä sovelias kuvantamisteknologia, vakaa liike, ohjattu valaistus, selkeästi määritellyt tarkastusalueet ja luotettava vianluokittelu .

Viitatun ratkaisun muodostavat 8 K:n viivaskanninkamera, 12 megapikselin alueeskanninkamera, erityisvalaistus ja yhteistyörobottien sijoitus , sekä konenäkö-, syväoppimis- ja jäljitettävyystoiminnallisuudet.

Pitkille tiivistyspintoille linjaskannauskuvantaminen tarjoaa käytännöllisen ratkaisun jatkuvaa korkearesoluutioista tarkastusta varten. Alueellinen skannauskuvantaminen voidaan sen sijaan käyttää muissa paikallisissa tarkastusalueissa.

Julkaistulla 3,5 minuutin tarkastusjaksoilla , järjestelmä tarjoaa konfiguroitavan ratkaisun koneistettujen sylinteripäiden lopputarkastukseen viallisten kohteiden havaitsemiseksi. Lopullinen takt-aika, optinen konfiguraatio ja tarkastuskriteerit on määriteltävä työkappaleen ja tuotannon vaatimusten mukaan.