בקרת פגמים בסוף הקו לראש silindrer: חזות סריקה קווית 8K למשטחי האختמה

סקירה כללית

לאחר עיבוד מכני, ראשי הצילינדר דורשים בדיקת איכות סופית לפני שיעזובו את קו הייצור לאחסון או להרכבה. אזורים מרכזיים לבדיקה כוללים את משטח האختמה של כיסוי ראש הצילינדר, משטחי התמיכה של הברגים ומשטח התחתון של ראש הצילינדר .

פתרון הבקרה החזותית בסוף הקו של Big Bird Industrial לראשי צילינדר כולל מצלמת סריקה-קו 8K, מצלמת סריקה-שטח 12 MP, תאורה ייחודית ומערכת מיקום רובוטית שיתופית לזהות חריצים, פגמים בולטים, קמטים, סדקים וסימני מכה על משטחים מועבדים קריטיים.

למערכת המתייחסת יש מחזור בדיקה מפורסם של 3.5 דקות לחלק עבודה , כאשר זמן המחזור הסופי ניתן להגדרה בהתאם לחלק העבודה ולדרישות הבדיקה.

1. בדיקת סיום קו ייצור לכיסא צילינדר: למה חשובים משטחי החסימה

לאחר השלמת העיבוד ולפני שראש הצילינדר עוזב את קו הייצור, הבדיקה הסופית מספקת נקודת ביקורת איכות חשובה.

עבור היישום המתייחס, הבדיקה מתמקדת בשלושה אזורים עיקריים:

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

אזורים אלו הם קריטיים מכיוון שהם יוצרים חיבורים או ממשקים לחסימה בעת ההרכבה. פגמים במשטח כגון חריצים, קמטים, סדקים או אזורים בולטים עלולים להשפיע על מצב ההשקה בין רכיבים מצמדים.

פגמים בולטים על משטחי חסימה

פגמים בולטים דורשים תשומת לב מיוחדת על משטחי חסימה.

בליטה מקומית יכולה ליצור נקודת גובה בין משטחים מתאימים במהלך ההרכבה. כאשר בולטים מודקים, זה עלול לגרום לטעינה מקומית לא אחידה או להשפיע על דחיסת החבישה.

עם זאת, הגבול המדויק של קבלה צריך להיקבע על ידי הדרישות ההנדסיות של הלקוח. פרמטרים כגון גובה פגיעה, עומק, שטח ומיקום צריכים להיות מוגדרים כמותית ולא להסתמך רק על תיאורים חזותיים כגון "מרומם" או "שקוע".

למה משטחי איטום קשים לתמונה

משטחי איטום הם לעתים קרובות יחסית שטוחים, חלקים ואורכים. זה יוצר כמה אתגרים לראייה מכנית:

• פגיעות עשויות להראות ניגוד נמוך ביחס למשטח המוכן
• השתקפויות עשויות להשתנות בהתאם לזווית האירוס
• אזור הבדיקה עשוי להיות ארוך וצר
• מצלמה אחת מסוג area-scan עשויה שלא לכסות את כל המשטח באופן יעיל

כאן השימוש בתמונות סריקת-קו הופך ליעיל במיוחד.

2. פתרון בדיקה: מצלמה סריקת-קו של 8K + ראייה בסריקה-אזורית

המערכת המתייחסת משתמשת בטכניקות צילום שונות בהתאם לגאומטריה של אזור הבדיקה.

פני השטח החותמים של כיסוי ראש הצילינדר

פני השטח החותמים נבדקים עבור:

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

אַחַת מצלמת סריקת-קו של 8K ואור מיוחד לסריקת-קו משמשים לצילום רציף של שטח החתימה הארוך.

משטחי התמיכה של ברגי ראש הצילינדר

שטחי התמיכה של הברגים נבדקים עבור:

• שnetinet
• סדקים
• סימני מכה

האזורים האלה מכוסים על ידי תצורת הראייה בסריקה-אזורית.

משטח התחתון של ראש הצילינדר

המשטח התחתון נבדק עבור:

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

אזורים לבדיקה ניתנים להגדרה בתוכנת הראייה בהתאם לגאומטריה האמיתית של ראש הצילינדר ולקריטריוני האיכות שהלקוח קבע.

3. למה להשתמש במצלמת סריקת-קו של 8K?

הבחירה בין צילום סריקת-קו לצילום סריקה-אזורית צריכה להתבסס על גאומטריית בדיקה ותנועה יחסית , לא רק פתרת המצלמה.

לפניון איטום מוארך, מצלמת סריקה-שטח עלולה לדרוש מספר תמונות כדי לכסות את שטח הבדיקה המלא. התמונות הללו עלולות לאחר מכן להידרש לדיוק או לתפירה יחד.

זה עלול להגביר את מורכבות המערכת ולהכניס היבטים נוספים לשקול, כגון:

• השתלבות תמונות
• התאמות בהבהוב
• מיקום המצלמה
• דיוק תקיעת מחט
• זמן מחזור של הבדיקה

מצלמת סריקה-קו קולטת את המשטח שורה אחר שורה כאשר החלק והמצלמה נעים זה לעומת זה. התמונה המתקבלת יכולה לייצג סרט בדיקה רציף.

העיקרון המרכזי הוא:

שטח בדיקה רציף ארוך → תנועה יחסית מבוקרת → רכישת תמונה שורה אחר שורה.

לגבי משטחי איטום של ראש צילינדר, גישה זו יכולה לספק דרך יעילה להשיג כיסוי תמונה רציף ברזולוציה גבוהה.

הביצועים האמיתיים של הסריקה-קו תלויים עדיין בגורמים הבאים: יציבות התנועה, פתרת האופטיקה, תאורת ההארה, המרחק בין המצלמה לחלק, וגודל הפגם הנדרש.

4. תצורת החומרה

הציוד המוזכר משלב צילום סריקת-קו וצילום אזור.

מערכת צילום

• מצלמת סריקת-קו של 8K: 1 יחידה
• מצלמת סריקת-אזור של 12 MP: 1 יחידה
• מקור אור לסריקת-קו: סט אחד
• אור טבעתי: סט אחד

מצלמת הסריקת-קו של 8K משמשת בעיקר למשטח החיבור הארוך, בעוד שמצלמת הסריקת-אזור מכסה אזורים אחרים לבדיקה.

מיקום רובוטי

ניתן להגדיר רובוטים שיתופיים באמצעות מותגים כולל:

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

הרובוט ממוקם את המצלמה בהתאם למסלול התוכנתית לבדיקה ולגאומטריה של חלקי העבודה.

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 עם חלקי עבודה מסוימים לצורך ניתוח איכות עתידי ומערכת מעקב.

5. مواصفات فنية

הדגשים הבאים מבוססים על מידע מוצר פומבי זמין למערכת המתייחסת.

פריט	תובנות טכניות
יישום	כלי רכב מסחריים וכלי רכב לנוסעים, כולל כלי רכב אנרגטיים חדשים
חלקים לעבודה	רכיבי תיבת הילוכים לאנרגיה חדשה; רכיבי תיבת הילוכים לדיזל ולגאזולין
מחזור בדיקה שפורסם	3.5 דקות
מצלמת סריקה ליניארית	8K × 1
מצלמה סורקת אזור	12 מפ × 1
אור סורק קו	סט אחד
אור חוג	סט אחד
מחשב תעשייתי	Advantech
אפשרויות רובוט	Elite, SIASUN, Han's Robot, JAKA
טכנולוגיית בדיקה	ראייה מכנית + למידה מעמיקה
פונקציות	קריאת קודים, בדיקה, מעקביות, ניתוח נתונים וצפייה מרחוק

ה זמן מחזור של 3.5 דקות הוא ערך יישום שפורסם ולא אחריות כללית על זמן מחזור. זמן הטקט האמיתי יש להעריך בהתאם לעיצוב ראש הצילינדר, לטווח הבדיקה, לתנועות הרובוט, ולדרישות לאיסוף ועיבוד התמונות.

6. שיקולים מרכזיים לבחירת המערכת

6.1 בקרת התנועה היחסית לבדיקה באמצעות סריקת קו

הדמיית סריקת קו מסתמכת על תנועה יחסית מבוקרת בין המצלמה לפריט.

לפיכך, עיצוב המערכת צריך לקחת בחשבון:

• יציבות מהירות הרצפה או המיקום
• דיוק תנועת הרובוט
• מיקום חלקי העבודה
• המרחק בין המצלמה לפריט
• סנכרון מפעיל
• מהירות רכישת התמונות

תנועה לא יציבה עלולה להשפיע על הגאומטריה של התמונה ועל עקביות הבדיקה.

6.2 הכמתת פגמים בולטים ושקועים

מבחני הבדיקה צריכים להגדיר גבולות מדידים לפגמים בולטים ושקועים.

לדוגמה:

• גובה מרבי מותר
• העומק המרבי המותר
• השטח הקטן ביותר שאותו ניתן לזהות
• אורך הפגם
• מיקום הפגם

יש להכין דוגמאות מייצגות של מוצרים תקינים ולא-תקינים לצורך פיתוח האלגוריתם ואימותו.

6.3 הגדרה ברורה של אזור התחברות החסימה

אזור התחברות החסימה הוא אחד מאיזורי הבדיקה החשובים ביותר.

גבולותיו חייבים להיות מוגדרים בבירור בתוכנת הראייה כדי למנוע:

• חיסרון בזיהוי פגמים באזור הסמוך לגבול הבדיקה
• התראות שווא מאיזורים שאינם קריטיים
• סיווג שגוי של תכונות קצה רגילות

6.4 תכנון מסלולי רובוטיקה עבור מודלים מרובים

כאשר יוצרים מספר דגמים של ראשי צילינדר על אותו קו ייצור, כל דגם עשוי לדרוש מסלול בדיקה שונה.

לפיכך, על המערכת לקחת בחשבון:

• זיהוי אוטומטי של המודל
• החלפת תוכניות
• זמן החלפת מסלול הרובוט
• הבדלים באזור הבדיקה
• מיקום המצלמה
• הרחבת מודלים עתידית

7. בדיקת עומק-למידה של משטחים מוכנים של ראשי צילינדר

משטחים מוכנים של ראשי צילינדר עלולים להכיל פגמים בעלי מאפיינים חזותיים שונים מאוד.

המערכת המורכבת שצוינה משלבת ראייה מכנית עם אלגוריתמים ללמידה מעמיקה כדי לתמוך באזורים ניתנים להגדרה לבדיקות וסיווג פגמים.

הביצועים האמיתיים של האלגוריתם תלויים במידה רבה באיכות מסד הנתונים של הדוגמאות.

פרויקט פרקטי אמור לכלול דוגמאות מייצגות של:

• שnetinet
• סדקים
• חורים
• חסרונות בולטים
• סימני מכה
• סימני עיבוד נורמליים
• גרסאות פני שטח מתקבלות

תכונות עיבוד נורמליות חשובות במיוחד כי מערכת הראיה חייבת להבדיל בין תכונות ייצור תקינות לפגמים אמיתיים באיכות.

8. Big Bird Industrial: יכולות בדיקת ראיית מכונה

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), שקודמה נקראה Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., מספקת פתרונות משולבים של ניקוי תעשייתי מדויק וראיית מכונה לשימושים בתעשיית הרכב ובתעשייה מדויקת.

עסק ראיית המכונה שלה מכסה שש תחומי התמחות:

• Orient See — בדיקת ממדים וגאומטריה
• Surface See — בדיקת פגמים על פני השטח
• הרכבה ראה — בדיקת הרכבה והנחת אמצעי מניעה של טעויות (poka-yoke)
• פנימי ראה — בדיקת חורים פנימיים וקירות פנימיים
• צבע ראה — בדיקת פגמים על שטח הצבע
• אלגוריתם ופלטפורמת תוכנה — אלגוריתמים ותוכנה לחזון מכונה

עבור ראשוני צילינדר מעובדים, Surface See ניתן להגדיר לבדיקה של משטחי החתמה, אזורי תמיכה של ברגים ואזורי עיבוד קריטיים אחרים בהתאם לקריטריוני הפגם של הלקוח וטקט ייצור.

פונקציות קריאת קוד ומעקב ניתן גם לשלב כדי לחבר תוצאות בדיקה עם חתיכות עבודה בודדות.

שאלות נפוצות

למה להשתמש במצלמה שוקפת קווית במקום במצלמה שוקפת שטחית?

משטח החתימה של ראש הצילינדר הוא אזור בדיקה ארוך ורציף. מצלמה מסוג area-scan עלולה לדרוש מספר תמונות כדי לכסות את כל האזור, ולאחר מכן יש לבצע יישור או שרשור תמונות.

מצלמה מסוג line-scan קולטת את המשטח באופן רציף, שורה אחר שורה, כאשר מתרחשת תנועה יחסית בין המצלמה לפריט. זה הופך אותה למתאימה במיוחד לאזורי בדיקה מאורכים.

למה פגמים בולטים חשובים על משטחי חתימה?

פגם בולט יכול ליצור נקודת גובה מקומית בין שני משטחים מתאימים. במהלך ההרכבה, זה עלול להשפיע על דחיסת החבישה או ליצור עומס מקומי לא אחיד.

סף הקבלה האמיתי צריך להיקבע מהדרישות ההנדסיות של הלקוח וליבאש באמצעות דוגמיות מייצגות של OK ו-NG.

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

המערכת המתייחסת עוצבה עבור בדיקה בסוף קו הייצור ולכן זמן המחזור שלה אינו חייב להתאים בהכרח לזמן המחזור של כל פעולה קודמת.

אם נדרש takt קצר יותר, אפשרויות אפשריות כוללות:

• תחנות בדיקה מקבילות
• נתיבי רובוטים מופתמים
• יחידות צילום נוספות
• עיבוד תמונה מקבילי
• הפחתת תנועות מיותרות של הרובוט

יש לבצע ניתוח מלא של זמן המחזור לפני בחירת הציוד הסופי.

כמה זמן ניתן לאחסן את תמונות הפגמים?

המערכת מספקת פונקציות זיהוי מקור, ניתוח נתונים וצפייה מרחוק. זמן האחסון הממשי של התמונות תלוי בהגדרות האחסון ובדרישות ניהול האיכות במפעל.

ליישומים ייצוריים, המפרט הטכני חייב להגדיר את הדרוש:

• תקופת אחסון התמונות
• קיבולת אחסון
• פורמט נתונים
• שיטה לאחזור התמונות
• שיוך חלקי עבודה לתמונות
• אשכול גיבוי

סיכום

בקרת סיום קו לייצור כיסוי צילינדר דורשת יותר מאשר זיהוי פשוט האם שטח מעובד נראה מקובל חזותית.

לשטחים קריטיים של איטום וקשר, מערכת הבקרה חייבת לשלב טכנולוגיית הדמיה מתאימה, תנועה יציבה, תאורה מבוקרת, אזורים מוגדרים בבירור לבקרה והבחנה מהימנה של פגמים .

הפתרון המתייחס משלב מצלמה סורקת קווית של 8K, מצלמה סורקת שטחית של 12 MP, תאורה מיועדת ומיקום רובוטי שיתופי , יחד עם ראייה מכנית, למידה עמוקה ופונקציות זיהוי מעקב.

למשטחים ארוכים של איטום, הדמיה סורקת קווית מספקת גישה פרקטית לבדיקה מתמדת ברזולוציה גבוהה. הדמיה סורקת שטחית יכולה לאחר מכן לשמש לאזורים אחרים של בדיקה מקומית.

עם מחזור בדיקה מפורסם של 3.5 דקות , המערכת מספקת פתרון ניתן להגדרה לבדיקת חסרונות בסוף קו ייצור של ראש צילינדרים מוכנים. הקצב הסופי, תצורת האופטיקה וקריטריוני הבדיקה צריכים להיקבע בהתאם לפריט הספציפי ולדרישות הייצור.