सिलेंडर ब्लॉक की सतह पर दोषों का निरीक्षण: छिद्रों की त्रुटियाँ, खरोंचें और धातु के चिप्स के संदूषण का पता लगाना

अवलोकन

इंजन ब्लॉकों का सतह निरीक्षण केवल खरोंचों या दृश्य दोषों की जाँच तक सीमित नहीं है। एक सिलेंडर ब्लॉक के मशीनिंग लाइन में प्रवेश करने से पहले, निर्माताओं को यह भी पहचानने की आवश्यकता हो सकती है छूटे हुए या गलत स्थिति में छिद्र, मशीनिंग-सतह के खरोंच और धंसाव, तथा शेष काले धातु के चिप्स .

एक व्यावहारिक स्वचालित निरीक्षण प्रणाली ऊपरी दृश्य और पार्श्व दृश्य कैमरों को रोबोटिक कैमरा स्थिति निर्धारण और घूर्णन मेज़ के साथ जोड़कर सिलेंडर ब्लॉक की विभिन्न सतहों का निरीक्षण कर सकती है।

यह लेख बताता है कि सिलेंडर ब्लॉक के आगमन निरीक्षण के लिए मशीन विज़न निरीक्षण प्रणाली को कैसे कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, विभिन्न कैमरों और गति तंत्र कैसे साथ काम करते हैं, और छिद्र पैटर्न तथा छोटे सतह दूषकों के निरीक्षण के समय क्या ध्यान रखना चाहिए।

1. आगमन निरीक्षण चरण पर सिलेंडर ब्लॉक का निरीक्षण क्यों करना चाहिए?

कई गुणवत्ता समस्याएँ घटक के मशीनिंग या असेंबली प्रक्रिया तक पहुँचने से पहले उत्पन्न होती हैं।

एक ढलवाँ सिलेंडर ब्लॉक के संभावित आगमन दोषों में शामिल हो सकते हैं:

• छूटे हुए छिद्र
• अतिरिक्त या गलत स्थिति में छिद्र
• गलत छिद्र पैटर्न
• मशीनिंग सतहों पर खरोंच या प्रभाव चिह्न
• शेष काले धातु के चिप्स
• अन्य दृश्य सतह असामान्यताएँ

यदि इन दोषों का पता मशीनिंग के बाद लगाया जाता है, तो घटक पहले ही महत्वपूर्ण उत्पादन समय और प्रसंस्करण संसाधनों का उपयोग कर चुका हो सकता है।

प्रारंभिक निरीक्षण अधोप्रवाह अपव्यय को रोकता है

निरीक्षण प्रणाली को स्थापित करना आने वाली सामग्री निरीक्षण बिंदु पर एक पूर्व गुणवत्ता गेट प्रदान करता है।

जब कोई असामान्यता पाई जाती है, तो सिलेंडर ब्लॉक को अगले मशीनिंग संचालन में प्रवेश करने से पहले अस्वीकार किया जा सकता है, पुनर्प्रसंस्करण किया जा सकता है या मार्गांतरित किया जा सकता है।

मूल तर्क यह है:

आने वाला सिलेंडर ब्लॉक → मशीन विज़न निरीक्षण → ओके / एनजी वर्गीकरण → मशीनिंग या पुनर्प्रसंस्करण

यह निर्माताओं को दोषों की पहचान करने में सक्षम बनाता है, जो अगले उत्पादन चरण का हिस्सा बनने से पहले विरासत में मिले हों या नए हों।

२. निरीक्षण प्रणाली: ऊपरी और पार्श्व दृश्यों को अलग करना

एक सिलेंडर ब्लॉक की कई निरीक्षण सतहें होती हैं, और एक निश्चित कैमरा आवश्यक रूप से उचित कवरेज प्रदान नहीं कर सकता।

इसलिए एक व्यावहारिक समाधान निरीक्षण कार्य को विभाजित कर सकता है ऊपरी दृश्य और पार्श्व दृश्य इमेजिंग के बीच .

ऊपरी सतह का निरीक्षण

एक एक कैमरा सिलेंडर ब्लॉक की ऊपरी सतह के लिए उपयोग किया जाता है।

वर्णित व्यवस्था में, एक रोबोट A कैमरा को ले जाता है और उसे कार्यक्रमित निरीक्षण पथ के अनुसार चलाता है।

इससे ऊपरी सतह के विभिन्न क्षेत्रों के लिए इमेजिंग स्थिति और दृश्य कोण को समायोजित किया जा सकता है।

पार्श्व सतह का निरीक्षण

ए बी कैमरा कार्य-टुकड़े के पास स्थित होता है।

सिलेंडर ब्लॉक को एक घूर्णन मेज़ पर घुमाया जाता है ताकि विभिन्न पार्श्व सतहें कैमरा के दृश्य क्षेत्र से गुज़र सकें।

मूल गति अनुक्रम है:

रोबोट-माउंटेड ए कैमरा → शीर्ष-सतह इमेजिंग

घूर्णन मेज़ + बी कैमरा → पार्श्व-सतह इमेजिंग

निरीक्षण सॉफ़्टवेयर फिर कैप्चर किए गए चित्रों को संसाधित करता है और संबंधित ओके/एनजी परिणाम प्रदान करता है।

3. दृष्टि प्रणाली क्या पहचान सकती है?

निरीक्षण प्रणाली को कई विभिन्न निरीक्षण कार्यों के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

3.1 छिद्र का अनुपस्थित या गलत पता लगाना

सिलेंडर ब्लॉक में कई मशीन किए गए और ढलवां छिद्र होते हैं, जिनकी विशिष्ट स्थितियाँ और पैटर्न होते हैं।

प्रणाली वास्तविक छवि की तुलना परिभाषित छिद्र-स्थिति संदर्भ के साथ कर सकती है, ताकि निम्नलिखित की पहचान की जा सके:

• छूटे हुए छिद्र
• अतिरिक्त छिद्र
• गलत छिद्र स्थितियाँ
• गलत छिद्र पैटर्न
• मशीन किए गए छिद्र के आकार में असामान्यताएँ

यह निरीक्षण प्रकार विशेष रूप से आने वाले ढलवां घटकों के लिए उपयोगी है, जहाँ गलत छिद्र पैटर्न अन्यथा बाद की मशीनिंग प्रक्रियाओं में जारी रह सकता है।

संदर्भ डेटा ग्राहक के वास्तविक इंजीनियरिंग ड्रॉइंग्स और स्वीकृत छिद्र पैटर्न पर आधारित होना चाहिए।

3.2 खरोंच और प्रभाव-चिह्न का पता लगाना

मशीनिंग सतहों पर दृश्यमान खरोंच, धंसाव या प्रभाव चिह्न हो सकते हैं।

मशीन विज़न अपेक्षित सतह के दृश्य और प्राप्त छवि के बीच के अंतर का विश्लेषण करके असामान्य सतह विशेषताओं की पहचान कर सकता है।

वास्तविक निरीक्षण क्षमता निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करती है, जैसे कि:

• सतह फ़िनिश
• प्रकाश व्यवस्था
• दोष का आकार
• दोष का विपरीतता
• कैमरा रिज़ॉल्यूशन
• निरीक्षण का कोण
• बैकग्राउंड बनावट

इस कारण, प्रणाली के विन्यास को अंतिम रूप देने से पहले वास्तविक उत्पादन भागों के साथ नमूना मान्यीकरण महत्वपूर्ण है।

3.3 काले धातु के चिप्स का पता लगाना

काले धातु के चिप्स विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकते हैं।

बड़ी, स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाली विदेशी वस्तुओं के विपरीत, सूक्ष्म चिप्स मशीनिंग सतह पर अनियमित रूप से फैले हो सकते हैं और उनके दृश्य लक्षण निम्नलिखित के समान हो सकते हैं:

• गहरे मशीनिंग निशान
• सतह का पाठ्य
• तेल प्रदूषण
• ढलाई या मशीनिंग पृष्ठभूमि के विशेषताएँ

दृष्टि एल्गोरिदम निम्नलिखित विशेषताओं का मूल्यांकन कर सकता है:

• आकार
• आकार
• किनारे की विशेषताएँ
• पद
• आसपास की सतह के सापेक्ष विपरीतता

हालाँकि, जब धातु के चिप्स तेल या अन्य गहरे दूषण के साथ मिल जाते हैं, तो छवि की विपरीतता कम विश्वसनीय हो सकती है।

इसी वजह से मान्यीकरण के लिए प्रतिनिधित्वपूर्ण धातु-चिप दूषण वाले वास्तविक नमूनों का उपयोग करना चाहिए सिर्फ साफ़ संदर्भ भागों पर निर्भर नहीं रहना चाहिए।

४. लचीली निरीक्षण क्षेत्र परिभाषा

विभिन्न सिलेंडर ब्लॉक मॉडलों की अलग-अलग निरीक्षण आवश्यकताएँ हो सकती हैं।

प्रत्येक निरीक्षण क्षेत्र को स्थायी रूप से तय करने के बजाय, प्रणाली उपयोगकर्ता को सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस के माध्यम से निरीक्षण क्षेत्रों को परिभाषित करने की अनुमति दे सकती है।

यह ऑपरेटरों या इंजीनियरों को निम्नलिखित बातें निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है:

• कौन-सी सतह का निरीक्षण किया जाना चाहिए
• किस छिद्र पैटर्न की जाँच की जानी चाहिए
• किन मशीनिंग क्षेत्रों का निरीक्षण किया जाना चाहिए
• किन क्षेत्रों को बाहर रखा जाना चाहिए
• किन क्षेत्रों में दोष का पता लगाना आवश्यक है

एक बार कॉन्फ़िगर करने के बाद, निरीक्षण क्षेत्र और संबंधित पैरामीटर्स को एक उत्पाद कार्यक्रम के रूप में सहेजा जा सकता है।

यह विशेष रूप से उत्पादन वातावरण के लिए उपयोगी है, जहाँ कई सिलेंडर ब्लॉक मॉडल एक ही निरीक्षण प्रणाली को साझा करते हैं।

५. रोबोट-आधारित कैमरा स्थिति निर्धारण और स्वचालित शिक्षण

एक रोबोट-माउंटेड कैमरा एक निश्चित कैमरा व्यवस्था की तुलना में अतिरिक्त लचीलापन प्रदान करता है।

रोबोट कैमरा को पूर्व-निर्धारित स्थितियों पर ले जा सकता है और कार्यक्रमित निरीक्षण पथों का अनुसरण कर सकता है।

स्वचालित पथ शिक्षण और उत्पाद-कार्यक्रम प्रबंधन के साथ, यह प्रणाली निम्नलिखित का समर्थन कर सकती है:

• कई निरीक्षण स्थितियाँ
• विभिन्न सिलेंडर ब्लॉक मॉडल
• स्वचालित कैमरा-पथ कार्यान्वयन
• उत्पाद-कार्यक्रम स्विचिंग
• जटिल सतहों का निरीक्षण

हालाँकि, बहु-मॉडल उत्पादन के लिए, लचीलापन को असीमित संगतता के साथ गलत तरीके से नहीं समझा जाना चाहिए।

कार्य-टुकड़े के आयाम, निरीक्षण सतहें, फिक्सचर स्थिति, कैमरा का दृश्य क्षेत्र और रोबोट की पहुँच प्रत्येक उत्पाद परिवार के लिए अलग से मूल्यांकन की जानी चाहिए।

6. विशिष्ट तकनीकी विन्यास

निम्नलिखित पैरामीटर इस प्रकार की अनुकूलित निरीक्षण प्रणाली के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध उत्पाद जानकारी पर आधारित हैं।

वस्तु	विशिष्ट विन्यास
उपकरण प्रकार	अनुकूलित / गैर-मानक मशीन विज़न निरीक्षण प्रणाली
निरीक्षण के लक्ष्य	छिद्र की स्थिति, मशीन-बनाए गए छिद्र का आकार, अनुपस्थित/अतिरिक्त छिद्र, खरोंच, धक्का के निशान, धातु के चिप्स
ऊपरी सतह का निरीक्षण	रोबोट-माउंटेड ए कैमरा
पार्श्व सतह का निरीक्षण	बी कैमरा + घूर्णन मेज़
निरीक्षण क्षेत्र	उपयोगकर्ता-परिभाषित क्षेत्र
कैमरा निगरानी	वास्तविक समय में कैमरा छवि का दृश्यन
उत्पाद परिवर्तन	त्वरित मॉडल स्विचिंग
रोबोट गति	स्वचालित पथ शिक्षण
उत्पादन ताक्त	उत्पादन आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित

नमूना परीक्षण और उत्पादन आवश्यकताओं के माध्यम से सटीक कैमरा रिज़ॉल्यूशन, लेंस, प्रकाश व्यवस्था, रोबोट मॉडल, प्रोसेसिंग एल्गोरिदम और साइकिल समय निर्धारित किए जाने चाहिए।

7. प्रमुख चयन विचार

7.1 काले धातु के चिप्स सत्यापन के लिए एक चुनौती हैं

छोटे काले धातु के चिप्स अंधेरी सतह की विशेषताओं या तेल दूषण के समान दिख सकते हैं।

निरीक्षण प्रणाली के अंतिम निर्धारण से पहले, निम्नलिखित का प्रतिनिधित्व करने वाले नमूने प्रदान करने की सिफारिश की जाती है:

• साफ़ मशीनिंग सतहें
• सामान्य सतह बनावट
• प्राय: धातु-चिप प्रदूषण
• विभिन्न चिप आकार
• विभिन्न चिप अभिविन्यास
• तेल-प्रदूषित स्थितियाँ

इससे दृष्टि प्रणाली का परीक्षण वास्तविक उत्पादन स्थितियों के अंतर्गत किया जा सकता है।

7.2 छिद्र निरीक्षण के लिए एक सटीक संदर्भ की आवश्यकता होती है

छिद्र-स्थिति निरीक्षण विश्वसनीय संदर्भ सूचना पर निर्भर करता है।

आपूर्तिकर्ता को संबंधित इंजीनियरिंग ड्रॉइंग्स या स्वीकृत छिद्र-पैटर्न डेटा प्राप्त होना चाहिए, ताकि प्रणाली निम्नलिखित के बीच अंतर कर सके:

• आवश्यक छिद्र
• वैकल्पिक छिद्र
• प्रक्रिया छिद्र
• संदर्भ छिद्र
• अवांछित या अतिरिक्त छिद्र

अन्यथा, एक वैध प्रक्रिया विशेषता को संभावित रूप से एक असामान्य छिद्र के रूप में व्याख्यायित किया जा सकता है।

7.3 बहु-मॉडल उत्पादन के लिए कार्यक्रम प्रबंधन की आवश्यकता होती है

उपयोगकर्ता-परिभाषित निरीक्षण क्षेत्र और स्वचालित रोबोट शिक्षण मॉडल परिवर्तन को अधिक लचीला बनाते हैं।

हालाँकि, कई सिलेंडर ब्लॉक मॉडलों वाली एक उत्पादन लाइन के लिए, प्रत्येक मॉडल के निरीक्षण कार्यक्रम को पूर्व में तैयार करना और सत्यापित करना आमतौर पर अधिक कुशल होता है।

यह कम कर सकता है:

• परिवर्तन समय
• मैनुअल सेटअप
• उत्पादन में व्यवधान
• गलत निरीक्षण पैरामीटर का जोखिम

7.4 निरीक्षण स्थान उत्पादन टैक्ट के अनुरूप होना चाहिए

आगमन निरीक्षण स्टेशन का मूल्यांकन सामग्री-संचालन प्रणाली के साथ साथ किया जाना चाहिए।

पूर्ण चक्र में शामिल होना चाहिए:

लोडिंग → स्थिति निर्धारण → इमेजिंग → छवि संसाधन → परिणाम आउटपुट → अनलोडिंग

यदि छवि अधिग्रहण तीव्र है, लेकिन कार्य-टुकड़े की स्थिति निर्धारण या रोबोट गति में बहुत अधिक समय लगता है, तो निरीक्षण स्टेशन फिर भी उत्पादन की बाधा बन सकता है।

इसलिए, चक्र-समय सत्यापन को कवर करना चाहिए पूर्ण निरीक्षण अनुक्रम , न कि केवल कैमरा एक्सपोज़र समय।

8. बिग बर्ड इंडस्ट्रियल में मशीन विज़न निरीक्षण

बिग बर्ड इंडस्ट्रियल, पूर्व में हारबिन शिमाडा बिग बर्ड इंडस्ट्रियल, ऑटोमोटिव और परिशुद्ध-विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए एकीकृत औद्योगिक सफाई और मशीन विज़न समाधान प्रदान करता है।

इसका विशिष्ट मशीन दृष्टि व्यवसाय, CN ISEE कई अनुप्रयोग क्षेत्रों को शामिल करता है, जिनमें शामिल हैं:

• ओरिएंट सी — आयामी और ज्यामितीय निरीक्षण
• सतह देखें — सतह दोष निरीक्षण
• असेंबली देखें — असेंबली निरीक्षण और त्रुटि-रोधी प्रक्रिया
• आंतरिक देखें — आंतरिक छिद्र और आंतरिक दीवार निरीक्षण
• पेंट देखें — पेंट सतह दोष निरीक्षण
• एल्गोरिथ्म एवं सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म — मशीन विज़न सॉफ़्टवेयर और एल्गोरिथ्म समाधान

द सतह देखें श्रृंखला विभिन्न उत्पादन चरणों में, जैसे आगमी निरीक्षण, यांत्रिक प्रक्रियाएँ और अंतिम निरीक्षण, सतह और बाह्य दिखावट के निरीक्षण पर केंद्रित है।

सिलेंडर ब्लॉक्स के लिए, निरीक्षण को ग्राहक के वास्तविक दोष प्रकारों, निरीक्षण सतहों, उत्पाद मॉडलों और उत्पादन टैक्ट के अनुसार कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: सिलेंडर ब्लॉक्स का यांत्रिक कार्य के पहले, यांत्रिक कार्य के बाद क्यों निरीक्षण किया जाता है?

आगमी निरीक्षण का उद्देश्य पिछली प्रक्रियाओं या ढलाई से उत्पन्न दोषों की पहचान करना है, ताकि अतिरिक्त उत्पादन संसाधनों का उपयोग शुरू करने से पहले उन्हें पहचाना जा सके।

यदि यांत्रिक कार्य लाइन के प्रवेश बिंदु पर कोई गलत छिद्र पैटर्न या स्पष्ट सतह दोष पहचाना जाता है, तो घटक को बाद के संचालन में प्रवेश करने से पहले पुनर्कार्य या अस्वीकृति के लिए मोड़ा जा सकता है।

प्रश्न: काले धातु के चिप्स को गहरे यांत्रिक बनावट से कैसे अलग किया जा सकता है?

प्रणाली आकार, आकार, किनारे की विशेषताएँ, स्थिति और कंट्रास्ट सहित कई छवि विशेषताओं का मूल्यांकन कर सकती है।

हालाँकि, जब धातु के चिप्स तेल के साथ मिल जाते हैं या जब मशीनिंग सतह के स्वयं में मजबूत बनावट होती है, तो अंतर निर्धारित करना अधिक कठिन हो जाता है।

इसलिए, प्रतिनिधित्वपूर्ण उत्पादन नमूनों के साथ परीक्षण प्रणाली सत्यापन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

प्रश्न: क्या उपयोगकर्ता-परिभाषित निरीक्षण क्षेत्र कॉन्फ़िगरेशन संचालित करने में कठिन है?

निरीक्षण क्षेत्र को मशीन विज़न सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस के माध्यम से परिभाषित किया जाता है और आमतौर पर इसे संबंधित उत्पाद कार्यक्रम के हिस्से के रूप में सहेजा जा सकता है।

छोटी संख्या में उत्पाद मॉडल के लिए, ऑपरेटर प्रशिक्षण के बाद इस कॉन्फ़िगरेशन का प्रबंधन कर सकते हैं। बड़े बहु-मॉडल परियोजनाओं के लिए, निरीक्षण कार्यक्रमों को कमीशनिंग के दौरान प्रणाली आपूर्तिकर्ता द्वारा तैयार और सत्यापित किया जा सकता है।

प्रश्न: क्या एक ही प्रणाली सिलेंडर हेड या अन्य घटकों का निरीक्षण कर सकती है?

प्रणाली को त्वरित मॉडल स्विचिंग और स्वचालित रोबोट पथ टीचिंग के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है।

हालाँकि, संगतता वास्तविक आयामों, निरीक्षण सतहों, स्थिति निर्धारण विधि, कैमरा के दृश्य क्षेत्र, रोबोट की पहुँच और निरीक्षण आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।

इसलिए, यह पुष्टि करने से पहले कि क्या विभिन्न घटक एक ही निरीक्षण प्रणाली का उपयोग कर सकते हैं, एक उत्पाद सूची और नमूना भागों का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

निष्कर्ष

स्वचालित सिलेंडर ब्लॉक सतह निरीक्षण केवल कार्य-वस्तु के ऊपर एक कैमरा रखने का मामला नहीं है।

जटिल घटकों के लिए, विश्वसनीय निरीक्षण के लिए आवश्यक हो सकता है: एकाधिक कैमरे, रोबोट-आधारित कैमरा स्थिति निर्धारण, घूर्णन-मेज़ गति, उत्पाद-विशिष्ट निरीक्षण कार्यक्रम और अनुप्रयोग-विशिष्ट दृष्टि एल्गोरिदम .

आने वाले सिलेंडर ब्लॉक निरीक्षण के लिए, एक संयुक्त प्रणाली तीन महत्वपूर्ण गुणवत्ता जोखिमों को संबोधित कर सकती है:

छिद्र पैटर्न त्रुटियाँ → सतह खरोंच और प्रभाव चिह्न → काली धातु-चिप्स की दूषितता

निरीक्षण को उत्पादन प्रक्रिया के पूर्व-चरण में स्थानांतरित करके, निर्माता मशीनिंग क्षमता और अपस्ट्रीम उत्पादन संसाधनों का उपयोग करने से पहले आने वाली त्रुटियों की पहचान कर सकते हैं।

इसलिए उपकरण चयन से पहले सबसे महत्वपूर्ण कदम एक कैमरा चुनना नहीं है—बल्कि यह है कि निर्धारित किया जाए कि क्या पहचाना जाना है, यह कहाँ प्रकट होता है, दोष कितना बड़ा है, कार्य-टुकड़ा कैसे गति करता है, और कौन-सा उत्पादन ताक्ट प्राप्त किया जाना आवश्यक है।

बिग बर्ड इंडस्ट्रियल / सीएन आईएसईई इन अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित मशीन विज़न निरीक्षण विन्यास विकसित कर सकता है, जिसमें कैमरा प्रणालियाँ, रोबोटिक निरीक्षण, घूर्णन स्थिति निर्धारण और उत्पाद-विशिष्ट निरीक्षण सॉफ़्टवेयर शामिल हैं।