Hengerblokk felületi hibáinak ellenőrzése: lyukhibák, karcolások és fémforgács-szennyeződések észlelése

Áttekintés

A motorblokkok felületi ellenőrzése nem korlátozódik a karcolások vagy látható hibák vizsgálatára. Mielőtt egy hengerblokk belépne a megmunkáló sorba, a gyártóknak gyakran azonosítaniuk is kell hiányzó vagy helytelenül elhelyezett lyukakat, megmunkált felületi karcolásokat és horpadásokat, valamint maradék fekete fémforgácsokat .

Egy gyakorlatias automatizált ellenőrző rendszer kombinálhatja a felülnézeti és oldalnézeti kamerákat robotos kamerapozícionálással és forgó asztallal, hogy a hengerblokk különböző felületeit ellenőrizze.

Ez a cikk azt magyarázza el, hogyan lehet egy gépi látású ellenőrző rendszert konfigurálni hengertartók beérkezési ellenőrzésére, hogyan működnek együtt a különböző kamerák és mozgási mechanizmusok, valamint mire kell figyelni lyukminták és kis felületi szennyeződések vizsgálatakor.

1. Miért érdemes a hengertartókat a beérkezési ellenőrzési szakaszban ellenőrizni?

Számos minőségi probléma a komponens megmunkálási vagy összeszerelési folyamata előtt kezdődik.

Egy öntött hengertartó esetében lehetséges beérkezési hiányosságok például:

• Hiányzó lyukak
• Túlzott vagy helytelenül elhelyezett lyukak
• Helytelen lyukminták
• Karcolások vagy ütésnyomok a megmunkált felületeken
• Maradék fekete fémforgácsok
• Egyéb látható felületi rendellenességek

Ha ezeket a hibákat csak a megmunkálás után azonosítják, a alkatrész már jelentős gyártási időt és feldolgozási erőforrást emésztett fel.

Korai ellenőrzés megelőzi a későbbi hulladékkeletkezést

Az ellenőrző rendszer elhelyezése a beérkező anyag ellenőrzési pontján korábbi minőségi kaput biztosít.

Amennyiben rendellenességet észlelnek, a hengertömböt elutasíthatják, újrafeldolgozhatják vagy más irányba terelhetik, mielőtt a következő megmunkálási műveletekbe kerülne.

Az alapvető logika a következő:

Beérkező hengertömb → gépi látásos ellenőrzés → OK / NG besorolás → megmunkálás vagy újrafeldolgozás

Ez lehetővé teszi a gyártók számára, hogy az örökölt vagy beérkező hibákat azonosítsák, mielőtt azok részévé válnának a későbbi gyártási folyamatnak.

2. Ellenőrző rendszer: külön felső és oldali nézet

Egy hengertartó több ellenőrzési felülettel rendelkezik, és egyetlen rögzített kamera nem feltétlenül biztosít elegendő lefedettséget.

Ezért egy gyakorlatias megoldás az ellenőrzési feladatot két részre oszthatja: felülnézeti és oldalnézeti képfelvételre .

Felső felület ellenőrzése

Egy Egy kamera a hengertartó felső felületének vizsgálatára szolgál.

A leírt konfigurációban egy robot viszi az A kamerát, és a programozott ellenőrzési útvonal szerint mozgatja.

Ez lehetővé teszi a képfelvételi pozíció és a nézőszög beállítását a felső felület különböző területein.

Oldalfelület ellenőrzése

AB kamera a munkadarab mellett helyezkedik el.

A hengerblokkot forgóasztalon forgatják, így különböző oldalfelületek haladnak át a kamera látóterén.

Az alapmozgássorozat a következő:

Robotra szerelt A kamera → felső felületi képalkotás

Forgóasztal + B kamera → oldalfelületi képalkotás

Az ellenőrző szoftver ezután feldolgozza a rögzített képeket, és megadja a megfelelő OK/NEM-eredményt.

3. Mit tud észlelni a látási rendszer?

Az ellenőrző rendszer több különböző ellenőrzési feladatra is konfigurálható.

3.1 Hiányzó vagy helytelen lyuk észlelése

A hengerblokkokban több megmunkált és öntött lyuk található meghatározott pozíciókban és mintázatokban.

A rendszer összehasonlíthatja a tényleges képet a meghatározott lyukpozíció-hivatkozással az alábbiak azonosításához:

• Hiányzó lyukak
• Túlzott számú lyuk
• Helytelen lyukpozíciók
• Helytelen lyukminták
• Megmunkált lyukméret-eltérések

Ez a vizsgálati típus különösen hasznos beérkező öntvényeknél, ahol egy helytelen lyukelrendezés egyébként továbbhaladna a következő megmunkálási folyamatokba.

A hivatkozási adatoknak a vevő tényleges műszaki rajzain és jóváhagyott lyukelrendezésén kell alapulniuk.

3.2 Karcolás- és ütésnyom-felismerés

A megmunkált felületeken látható karcolások, bemélyedések vagy ütésnyomok fordulhatnak elő.

A gépi látás az elvárt felületi megjelenés és a rögzített kép közötti különbségek elemzésével azonosíthatja a felületi rendellenességeket.

A tényleges vizsgálati képesség a következő tényezőktől függ:

• Felületi minőség
• Világítási körülmények
• Hibaméret
• Hibaellentét
• Kamera felbontás
• Ellenőrzési szög
• Háttértextúra

Ezért a rendszerkonfiguráció véglegesítése előtt fontos a mintaérvényesítés tényleges gyártási alkatrészekkel.

3.3 Fekete fémforgácsok észlelése

A fekete fémforgácsok különösen nehéz feladatot jelenthetnek.

A nagy, egyértelműen látható idegen tárgyaktól eltérően a finom forgácsok egy megmunkálási felületen szabálytalanul oszlanak el, és vizuális jellemzőik hasonlóak lehetnek a következőkhöz:

• Sötét megmunkálási nyomok
• Felszíni szöveget
• Olaj-kontamináció
• Öntési vagy megmunkálási háttérjellemzők

A látási algoritmus kiértékelheti például a következő jellemzőket:

• Alak
• Méret
• Éljellemzők
• Beosztás
• Kontraszt a környező felülettel szemben

Azonban ha fémforgácsok olajjal vagy más sötét szennyeződéssel keverednek, a képkontraszt megbízhatósága csökkenhet.

Ezért a validációhoz valós mintákra van szükség, amelyek jellegzetes fémforgács-szennyeződést tartalmaznak nem csupán tiszta referenciaalkatrészekre támaszkodva.

4. Rugalmas ellenőrzési terület meghatározása

Különböző hengerblokk-modellek esetében eltérő ellenőrzési követelmények állhatnak fenn.

Ahelyett, hogy minden ellenőrzési régiót véglegesen rögzítenénk, a rendszer lehetővé teszi a felhasználó számára az ellenőrzési területek szoftveres felületen keresztüli meghatározását.

Ez lehetővé teszi az üzemeltetőknek vagy mérnököknek, hogy megadják:

• Melyik felületet kell ellenőrizni
• Melyik lyukmintát kell ellenőrizni
• Melyek az ellenőrizendő megmunkálási területek
• Mely régiókat kell kizárni
• Mely régiókban szükséges hibafelismerés

A konfigurálás után az ellenőrzési terület és a hozzá tartozó paraméterek termékprogramként menthetők el.

Ez különösen hasznos gyártási környezetekben, ahol több hengerblokk-modell osztja meg ugyanazt az ellenőrző rendszert.

5. Robotalapú kamerahelyzet-beállítás és automatikus tanítás

A robotra szerelt kamera további rugalmasságot biztosít egy rögzített kamerarendszerrel összehasonlítva.

A robot a kamerát előre meghatározott pozíciókba mozgathatja, és követheti a programozott ellenőrzési pályákat.

Az automatikus pálya-tanítás és a termékprogram-kezelés segítségével a rendszer támogathat:

• Több ellenőrzési pozíció
• Különböző hengerblokk-modellek
• Automatikus kameramozgás-végrehajtás
• Termékprogramok váltása
• Összetett felületek ellenőrzése

Többmodell-es gyártás esetén azonban a rugalmasságot nem szabad összekeverni korlátlan kompatibilitással.

A munkadarab méretei, ellenőrzött felületei, rögzítőberendezés helyzete, kamera látótere és robot elérési távolsága továbbra is minden termékcsalád esetében értékelésre szorul.

6. Tipikus műszaki konfiguráció

Az alábbi paraméterek e típusú testreszabott ellenőrző rendszer nyilvánosan elérhető termékinformációin alapulnak.

Tétel	Tipikus konfiguráció
Felszerelés típusa	Testreszabott / nem szabványos gépi látású ellenőrző rendszer
Ellenőrzési célok	Fúrt lyuk helyzete, fúrt lyuk mérete, hiányzó/többlet lyukak, karcolások, ütésnyomok, fémszennyeződések
Felső felület ellenőrzése	Robotra szerelt A kamera
Oldalfelület ellenőrzése	B kamera + forgó asztal
Ellenőrzési terület	Felhasználó által meghatározott régiók
Kameramonitorozás	Valós idejű kép megtekintése a kamerából
Termékátállítás	Gyors modellváltás
Robotmozgás	Automatikus pályaoktatás
A gyártási taktidőt	A gyártási igényeknek megfelelően szabható testre

A pontos kamerafelbontás, objektív, megvilágítás, robotmodell, feldolgozási algoritmus és ciklusidő mintavizsgálatokon és gyártási követelményeken keresztül határozható meg.

7. Kulcsfontosságú kiválasztási szempontok

7.1 A fekete fémforgácsok ellenőrzése kihívást jelent

A kis fekete fémforgácsok vizuálisan hasonlóak lehetnek sötét felületi jellemzőkhöz vagy olajszennyeződéshez.

Az ellenőrző rendszer véglegesítése előtt ajánlott mintákat szolgáltatni a következőkre:

• Tisztított megmunkált felületek
• Normál felületi textúra
• Tipikus fémforgács-szennyeződés
• Különböző forgácsméretek
• Különböző chip-elhelyezések
• Olajszennyezett körülmények

Ez lehetővé teszi a látási rendszer tesztelését valós gyártási körülmények között.

7.2 Furatellenőrzés pontos referenciára van szükség

A furatpozíció-ellenőrzés megbízható referenciainformációktól függ.

A beszállítónak meg kell kapnia a vonatkozó műszaki rajzokat vagy jóváhagyott furatminták adatait, hogy a rendszer képes legyen megkülönböztetni a következőket:

• Kötelező furatok
• Opcionális furatok
• Folyamatfuratok
• Referenciafuratok
• Nem kívánt vagy további lyukak

Egyébként egy jogos folyamatjellemzőt esetleg hibás lyukként értelmezhetnek.

7.3 Többmodell-es gyártáshoz programkezelés szükséges

A felhasználó által meghatározott ellenőrzési területek és az automatikus robotok tanítása rugalmassá teszi a modellváltást.

Egy több hengerblokk-modellt gyártó termelősoron azonban általában hatékonyabb előre elkészíteni és érvényesíteni minden modell ellenőrzési programját.

Ez csökkentheti:

• Átváltási idő
• Kézi beállítással töltött időt
• Termelési megszakításokat
• Helytelen ellenőrzési paraméterek kockázata

7.4 Az ellenőrzés helye illeszkedjen a gyártási taktidőhöz

Az érkező ellenőrzőállomást együtt kell értékelni az anyagmozgatási rendszerrel.

A teljes ciklus tartalmazza a következőket:

Betöltés → Pozicionálás → Képalkotás → Képfeldolgozás → Eredménykiadás → Kiürítés

Ha a képfelvétel gyors, de a munkadarab pozicionálása vagy a robotmozgás túl hosszú időt vesz igénybe, az ellenőrzőállomás továbbra is termelési szűk keresztmetszetként funkcionálhat.

Ezért a ciklusidő-ellenőrzésnek az egész ellenőrzési sorozatot kell lefednie, nem csupán a kamerakitérítési időt.

8. Gépi látásos ellenőrzés a Big Bird Industrialnál

Big Bird Industrial, korábban Harbin Shimada Big Bird Industrial, integrált ipari tisztítási és gépi látásos megoldásokat nyújt az autóipari és a precíziós gyártási alkalmazásokhoz.

Specializált gépi látásos üzletáguk, a CN ISEE több alkalmazási területet is lefed, köztük:

• Orient See — dimenziós és geometriai ellenőrzés
• Felület – lásd — felületi hibák ellenőrzése
• Összeszerelés – lásd — összeszerelési ellenőrzés és hibabiztosítás
• Belső – lásd — belső furatok és belső falak ellenőrzése
• Festés – lásd — festett felület hibáinak ellenőrzése
• Algoritmus és szoftverplatform — gépi látás szoftver- és algoritmusmegoldások

AFelület – lásd a sorozat a különböző gyártási szakaszokban – beérkezési ellenőrzés, megmunkálási folyamatok és végellenőrzés – zajló felületi és megjelenési ellenőrzésre összpontosít.

A hengertömbök ellenőrzése az ügyfél tényleges hibatípusai, ellenőrzött felületei, termékmodellei és gyártási taktja alapján konfigurálható.

9. GYIK

Kérdés: Miért érdemes a hengertömböket a megmunkálás előtt, nem pedig utána ellenőrizni?

A beérkezési ellenőrzés célja a öntésből vagy korábbi folyamatokból származó hibák azonosítása, mielőtt további gyártási erőforrásokat használnánk fel.

Ha a megmunkáló sor bejáratánál helytelen furatmintázatot vagy nyilvánvaló felületi hibát észlelnek, a alkatrészt átirányíthatják javításra vagy elutasításra, mielőtt a következő műveletekbe kerülne.

Kérdés: Hogyan különíthetők el a fekete fémforgácsok a sötét megmunkálási textúráktól?

A rendszer több képjellemzőt is értékelhet, például alakot, méretet, élszegély-jellemzőket, pozíciót és kontrasztot.

Azonban a megkülönböztetés nehezebbé válik, ha a fémforgácsok olajjal keverednek, vagy ha maga a megmunkált felület erős textúrával rendelkezik.

Ezért a rendszer érvényesítésének fontos része a képvizsgálati rendszer tesztelése reprezentatív gyártási mintákkal.

K: Nehéz kezelni a felhasználó által meghatározott ellenőrzési terület konfigurációját?

Az ellenőrzési területet a gépi látás szoftverfelületén határozzák meg, és általában elmenthető a megfelelő termékprogram részeként.

Néhány termékmodell esetében az operátorok ezt a konfigurációt betanítás után kezelhetik. Nagyobb, több modellt érintő projektek esetében az ellenőrzési programokat a rendszerszállító készítheti és érvényesítheti a üzembe helyezés során.

K: Ugyanaz a rendszer ellenőrizheti a hengerteknőket vagy más alkatrészeket?

A rendszer gyors modellváltásra és automatikus robotpálya-tanításra tervezhető.

Azonban a kompatibilitás az aktuális méretek, az ellenőrzött felületek, a pozicionálási módszer, a kamera látótere, a robot elérési távolsága és az ellenőrzési követelmények függvénye.

Ezért a termékek listáját és a mintadarabokat értékelni kell annak megerősítése előtt, hogy különböző alkatrészek megoszthatják-e ugyanazt az ellenőrző rendszert.

Összefoglalás

Az automatizált hengertartó felületi ellenőrzés nem csupán egy kamera elhelyezését jelenti a munkadarab felett.

Összetett alkatrészek esetén megbízható ellenőrzéshez szükség lehet több kamerára, robotvezérelt kamerahelyzet-beállításra, forgóasztal-mozgásra, alkatrészspecifikus ellenőrző programokra és alkalmazásspecifikus látási algoritmusokra .

A beérkező hengertartók ellenőrzésére egy kombinált rendszer három fontos minőségi kockázatot is kezelhet:

Fúráselrendezési hibák → Felületi karcolások és ütésnyomok → Fekete fémforgács-szennyeződés

Az ellenőrzés előrehelyezésével a gyártók már a beérkező hibákat is azonosíthatják, mielőtt azok lefoglalnák a megmunkáló kapacitást és a további gyártási erőforrásokat.

Az eszközök kiválasztása előtt tehát a legfontosabb lépés nem a kamera kiválasztása – hanem a meghatározás mit kell észlelni, hol jelenik meg, mekkora a hiba mérete, hogyan mozog a munkadarab, és milyen gyártási taktidőt kell elérni.

A Big Bird Industrial / CN ISEE egyedi gépi látásos ellenőrzési konfigurációkat fejleszthet ki ezekhez az alkalmazási követelményekhez, beleértve kamerarendszereket, robotos ellenőrzést, forgó pozicionálást és termék-specifikus ellenőrző szoftvereket.