בקרת פגמים בסוף קו היצור של ראש 실ינדר: ראייה עם סריקת קו למשטחים החותמים והתחתונים

סקירה כללית

לאחר עיבוד מכני, ראשי הצילינדר חייבים לעבור בדיקת איכות סופית לפני שיעזובו את קו הייצור וייכנסו לאחסון או להרכבה.

הפתרון לבקרת ראשי צילינדר בסוף קו הייצור של Big Bird Industrial כולל מצלמת סריקת-קו ברזולוציה של 8K, מצלמה סורקת-שטח, תאורת ייעודית ומיקום רובוטי שיתופי, לשם בדיקת שריטות, פגמים בולטים, קמטים, סדקים וסימני ההלם על פני המשטחים המעובדים החשובים.

למערכת המתייחסת יש מחזור בדיקה מפורסם של 3.5 דקות לכל חומרה, כאשר מחזור הבדיקה האמיתי ניתן להגדרה בהתאם לעיצוב ראש הצילינדר ולדרישות הבדיקה.

1. למה בדיקת סיום קו ייצור של ראש צילינדר מתמקדת במשטחי החסימה

שלב הבדיקה לאחר עיבוד והלאה, לפני שראש הצילינדר עוזב את קו הייצור, מהווה נקודת ביקורת איכות סופית חשובה.

עבור היישום המתייחס, שלושה אזורים הם מטרות הבדיקה הראשיות:

• פני השטח החותמים של כיסוי ראש הצילינדר
• משטחי התמיכה של ברגי ראש הצילינדר
• משטח התחתון של ראש הצילינדר

לאזורים אלו יש תכונה חשובה משותפת: הם משטחים של מגע, התקנה או חסימה שעליהם להתאים כראוי למחברות, לכיסויים או לגוף המנוע בעת ההרכבה.

פגמים משטحيים אפילו קטנים יחסית עלולים להשפיע על מצב המגע בין רכיבים מתאימים.

פגמים בולטים דורשים תשומת לב מיוחדת

בין סוגי החסרונות השונים, חסרונות בולטים כגון פגמים דמויי שפה או הצטברות מקומית של חומר דורשים תשומת לב מיוחדת.

בניגוד לקווץ, היוצר שקע מקומי, חסרון בולט יכול ליצור נקודה גבוהה מקומית בעת הרכבה. כאשר בולטים מודקים, זה עלול לגרום לטעינה מקומית לא אחידה ולפגוע באפשרות קיבוע החוטם.

לכן, קריטריוני הבדיקה חייבים להגדיר בבירור את הגובה המותר, הגודל והמיקום של חסרונות בולטים, בהתאם לדרישות ההנדסה של הלקוח.

2. פתרון לבדיקה: מצלמה לסריקה קוית 8K + מצלמה לסריקה שטחית

מערכת הבדיקה המתייחסת לראש צילינדר משלבת שתי גישות לתמונה כדי להתאים לגאומטריות בדיקה שונות.

פני השטח החותמים של כיסוי ראש הצילינדר

פני השטח החותמים נבדקים עבור:

• שnetinet
• חסרונות בולטים
• חורים
• סדקים
• סימני מכה

מכיוון ששטח החתימה ארוך ויחסית צר, משתמשים במצלמה לסריקה קוית 8K יחד עם מקור אור ייעודי לסריקה קוית.

במקום לצלם את כל האזור בתמונה קונבנציונלית אחת, מצלמת הסריקה בשורה קולטת את המשטח שורה אחר שורה, תוך כדי תנועה יחסית בין חלקי העבודה למצלמה.

לכן, הדמיה באמצעות סריקה בשורה מתאימה במיוחד לאזורי בדיקה ארוכים ורציפים.

משטחי תמיכה של ברגים

משטחי התמיכה של ברגי ראש הצילינדר נבדקים עבור:

• שריטות על המשטח
• סדקים
• סימני מכה

אזורים אלו נבדקים באמצעות תצורת ראייה של סריקה באזור.

משטח התחתון של ראש הצילינדר

המשטח התחתון נבדק עבור:

• שnetinet
• סדקים
• סימני מכה
• פגמים בתוך אזורים מוגדרים של סרט איטום

אזור הבדיקה ניתן לקביעת תצורה בהתאם לגאומטריה האמיתית של ראש הצילינדר ולקריטריוני האיכות שהוגדרו על ידי הלקוח.

3. תצורת החומרה

המערכת משלבת הדמיה ברזולוציה גבוהה מסוג סריקת קווים עם הדמיה קונבנציונלית מסוג סריקת שטח.

מערכת צילום

• מצלמת סריקת קווים של 8K: יחידה אחת
• מצלמת סריקת שטח של 12 MP: יחידה אחת
• מקור אור לסריקת קווים: סט אחד
• מקור אור טבעתי: סט אחד

מצלמת סריקת הקווים של 8K משמשת בעיקר למשטח החיתום הארוך, בעוד שמצלמת סריקת השטח של 12 MP מטפלת באיזורים האחרים לבדיקה.

מיקום רובוטי

ניתן להגדיר רובוטים שיתופיים באמצעות מותגים כולל:

• רובוטים אליטיס
• SIASUN
• האן'ס רובוט
• ג'אקה

הרוברט ממקם את מערכת ההדמיה במיקומים שונים לבדיקה בהתאם למסלול התוכנתית המתוכנת.

פונקציות חזותיות ונתונים

המערכת מאחדת:

• קריאה של קודים
• בדיקה באמצעות ראיית מכונה
• אלגוריתמים ללמידה מעמיקה
• אשכוליות בדיקות
• ניתוח נתונים
• צפייה מרחוק

זה מאפשר לקשר את תוצאות הבדיקה לפריטי עבודה ספציפיים ולשמור אותן לצורך ניתוח איכות עתידי.

4. مواصفות טכניות

הדגשים הבאים מבוססים על מידע מוצר פומבי זמין למערכת המתייחסת.

מחזור של 3.5 דקות הוא ערך יישום שפורסם. זמן הטקט האפקטיבי צריך לחושב בהתאם לגאומטריה של חלקי הפעולה, אזורים לבדיקה, תנועת הרובוט, דרישות לאחיזת התמונות ולעיבודן.

5. למה להשתמש במצלמה סריקת-קו למשטחי החתימה של ראש הצילינדר?

תכונה מרכזית של הפתרון הזה היא השימוש במצלמת סריקת-קו ברזולוציה של 8K, במקום להסתמך לחלוטין על מצלמות סריקת-שטח.

משטח החתימה הוא בדרך כלל אזור בדיקה ארוך וצר. במצלמת סריקת-שטח, על המערכת אולי להיות צולמת מספר מקטעים ולחבר את התמונות יחד.

זה עלול ליצור דרישות נוספות ל:

• מיקום המצלמה
• חיבור תמונות
• אזורים חופפים
• עקביות באור
• זמן מחזור של הבדיקה

מצלמת סריקת-קו, לעומת זאת, צולמת את המשטח באופן רציף, שורה אחר שורה, כאשר חלק הפעולה נע ביחס למערכת הצילום.

לסוג זה של משטח רציף, הגורם החשוב אינו פשוט מספר המגפיקסלים של המצלמה. שיטת הצילום חייבת להתאים את הגאומטריה והתנועה של אזור הבדיקה.

לכן מצלמת סריקת קווים ברזולוציה של 8K יכולה לספק גישה יעילה למשטחי איטום ארוכים בהם נדרשת רכישת תמונה רציפה וברזולוציה גבוהה.

6. שיקולים מרכזיים לבחירת המערכת

6.1 יציבות התנועה היחסית

צילום סריקת קווים רגיש לתנועה היחסית בין המצלמה לפריט.

בשלב תכנון המערכת, על הפרויקט להעריך:

• יציבות מהירות הרצפה או המיקום
• יציבות תנועת הרובוט
• דיוק מיקום הפריט
• המרחק בין המצלמה לפריט
• Синכרון בין התנועה לאquisition של התמונה

תנודות בתנועה עלולות להשפיע על קנה המידה של התמונות ועל עקביות הבדיקה.

6.2 מיצוי מדדים לפגמים בולטים ושקועים

מונחים כגון "פגם בולט" או "חציה" אינם מספיקים כקריטריוני קבלה מהנדסיים.

תיאור הבדיקה חייב להגדיר סף מדיד כגון:

• גובה הפגם
• עומק הפגם
• שטח הפגם
• אורך הפגם
• מיקום הפגם

יש גם להכין דוגמאות מייצגות של פריטים תקינים ולא-תקינים לאימון ולאימות האלגוריתם.

6.3 הגדרה ברורה של אזור בדיקת סרט האختמה

סרט האختמה הוא אזור בדיקה קריטי.

גבולותיו חייבים להוגדר בבירור בתוכנת הראייה כדי ש:

• פגמים רלוונטיים לא יישארו בלתי מזוהים
• אזורים שאינם קריטיים לא יגרמו להתרעות מיותרות
• תכונות של קצוות לא יסווגו בטעות כפגמים

6.4 תכנון מסלולי רובוט למודלים שונים של ראש צילינדר

אם מודלים שונים של ראש צילינדר משתפים את אותו קו ייצור, מסלול הבידוק הרובוטי חייב להתאים לכל מודל.

לפיכך, על הפרויקט לבדוק:

• זיהוי המודל
• החלפת תוכנית אוטומטית
• זמן החלפת מסלול הרובוט
• מיקום המצלמה
• הבדלים באזור הבדיקה
• הרחבת מודלים עתידית

7. ראייה מבוססת למידה מעמיקה לבדיקת משטחים מוכנים

משטחי ראש צילינדר מוכנים עלולים להכיל פגמים בצורות, גדלים ומאפיינים חזותיים שונים.

המערכת המורכבת הזו שולבת ראייה מכנית עם אלגוריתמי בדיקה מבוססי למידה מעמיקה, מה שמאפשר לקבוע אזורים שונים לבדיקה ومعרכות קריטריונים לפגמים בהתאם לגוף העבודה.

בפרויקט פרקטי, ביצועי האלגוריתם תלויים במידה רבה באיכות ובכמות דוגמאות האימון והאימות.

ספריית הדוגמאות חייבת לכלול דוגמאות מייצגות של:

• שnetinet
• סדקים
• חורים
• חסרונות בולטים
• סימני מכה
• תכונות עיבוד נורמליות
• שוניים במשטח שלא צריכים להיחשב כפגמים

זה חשוב במיוחד למשטחי החתימה, שבהם תכונות עיבוד לגיטימיות ופגמים אמיתיים עשויים להיות בעלי מאפיינים חזותיים דומים יחסית.

8. Big Bird Industrial: יכולות בדיקת ראיית מכונה

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), שקודם לכן הייתה Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., מספקת פתרונות משולבים של ניקוי תעשייתי מדויק וראיית מכונה לrishumey אוטומוטיביים ולrishumey ייצור מדויק.

עסק ראיית המכונה שלה מכסה שש תחומי התמחות:

• Orient See: בדיקת מימדים וגאומטריה
• Surface See: בדיקת פגמים במשטח
• Assembly See: בדיקת הרכבה ו-poka-yoke
• Inner See: בדיקת חורים פנימיים וקירות פנימיים
• Paint See: בדיקת פגמים במשטח צביעה
• פלטפורמת אלגוריתמים ותוכנה — אלגוריתמי ראייה מכנית ותוכנה

לראשי צילינדרים מוכנים, ניתן להגדיר את Surface See לבדיקת משטחי איטום, משטחי תמיכה ואיזורים אחרים מוכנים בהתאם לمعايير החסרונות של הלקוח ולקצב הייצור.

הציוד יכול גם להיות מותקן יחד עם פונקציות קריאת קוד ומערכת מעקב כדי לקשר את תוצאות הבדיקה לפריטי עבודה ספציפיים.

שאלות נפוצות

למה להשתמש במצלמה שוקפת קווית במקום במצלמה שוקפת שטחית?

משטח האיטום של ראש הצילינדר הוא אזור בדיקה יחסית ארוך ורציף. מצלמה שוקפת שטחית עלולה לדרוש מספר תמונות והדבקת תמונות כדי לכסות את כל האזור.

מצלמה שוקפת קווית מקליטה את המשטח באופן רציף תוך כדי תנועת הפריט, מה שהופך אותה מתאימה למשטחים ארוכים ודומים לציר, שם חשובה הדמיה עקבייה ומכסה רציפה.

למה חסרונות בולטים הם חשובים במיוחד על משטחי איטום?

פגם מודגש יכול ליצור נקודת גובה מקומית בין משטחים המתחברים. במהלך ההרכבה, זה עלול לגרום לדחיסה לא אחידה של החבישה או לטעינה מקומית.

סף הקבלה האמיתי צריך להיקבע מהדרישות ההנדסיות של הלקוח ולאושר באמצעות דוגמאות מייצגות של 'בסדר'/'לא בסדר'.

האם מחזור בדיקה של 3.5 דקות הוא איטי מדי עבור קו עיבוד?

היישום המוזכר מתוכנן כחלק מתהליך בדיקה בסוף הקו, ולכן קצב העבודה שלו אינו חייב להתאים בהכרח לקצב העיבוד של כל פעולה קודמת.

אם נדרש קצב עבודה קצר יותר, אפשר לשקול את האפשרויות הבאות:

• תחנות בדיקה מקבילות
• נתיבי רובוטים מופתמים
• יחידות צילום נוספות
• הפחתת תנועות הבדיקה
• עיבוד תמונה מקבילי

ההגדרה הסופית חייבת להיקבע באמצעות ניתוח מלא של זמן המחזור.

כמה זמן ניתן לאחסן תמונות בדיקה?

המערכת מספקת פונקציות זיהוי עקבי, ניתוח נתונים וצפייה מרחוק. תקופת האחסון המדויקת של התמונות תלויה בכושר האחסון ובדרישות ניהול האיכות של המפעל.

לשימוש בייצור, ההסכם הטכני חייב לציין:

• תקופת אחסון התמונות
• מבנה האחסון
• נפח הנתונים
• שיטה לאחזור התמונות
• זיהוי עקבי בין חלקי העבודה לתמונות
• דרישות גיבוי

סיכום

בדיקת סיום קו ייצור של ראש צילינדר דורשת יותר מאשר בדיקה פשוטה של הראיה הסבירה של משטח מעובד.

למשטחי איטום ואיזורים קריטיים אחרים של משטחים מעובדים, מערכת הבדיקה חייבת לספק הדמיה יציבה, תאורה מתאימה, הגדרת אזור בדיקה מדויקת וסיווג מהימן של פגמים.

הפתרון המוזכר משלב מצלמה קווית 8K, מצלמה שטחית 12 MP, תאורה מיועדת ומיקום רובוטי, יחד עם ראייה מכונה, למידה עמוקה ופונקציות זיהוי עקבי.

למשטחים ארוכים של איטום, הדמיה בשיטת סריקת קו מספקת דרך פרקטית להשיג בדיקה רציפה ברזולוציה גבוהה. למשטחים אחרים ואזורים מוגבלים לבדיקה, הדמיה בשיטת סריקת שטח מספקת כיסוי גמיש.

עם מחזור הבדיקה המפורסם של 3.5 דקות, המערכת מספקת גישה ניתנת להגדרה לבדיקת איכות ראש צילינדר בסוף הקו, כאשר טקט הסופי וקריטריוני הבדיקה נקבעים על-פי חלקי העבודה הספציפיים ודרישות הייצור.