Კრანკშაფტის ზედაპირის დეფექტების შემოწმება: ძირითადი და ძრავის ჟურნალების სრული მოცულობის ხედვის შემოწმება და ბორესკოპის გამოყენებით დეტექცია

Შეხედულება

Კრანკშაფტები არის რთული ბრუნვადი კომპონენტები, რომლებსაც მრავალი ჟურნალი, წონასწორობის წონები, ფლანეცის ზონები, გასაღების ხვრელები და შიდა ხვრელები აქვთ. ამიტომ სანდო შემოწმების სისტემას არ უნდა მოიცავდეს მხოლოდ ხილული ზედაპირის დეფექტების შემოწმება, არამედ ასევე ღრმა ან შიდა არეების შემოწმება, რომლებიც ჩვეულებრივი გარე კამერებით ეფექტურად ვერ შემოწმდება.

Big Bird Industrial-ის კრანკშაფტის ხედვის შემოწმების ამოხსნა მოიცავს რამდენიმე არე-სკანირების კამერას, მორგებულ ბორესკოპებს, რობოტულ პოზიციონირებას, ღრმა სწავლებას დაფუძნებულ მანქანურ ხედვას და კოდების საკვალიფიკაციო სისტემას. სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრანკშაფტის ზედაპირის დეფექტების შემოწმების, კონტრვეითის მსუბუქი ხვრელების გამჭოლობის დასტურების, ცენტრალური ხვრელებში უცხო სხეულების აღმოჩენის და პროდუქტის იდენტიფიკაციის კოდების წაკითხვის მიზნით.

Მითითებული აპლიკაციისთვის გამოქვეყნებული შემოწმების ციკლი არის 48 წამი, ხოლო ფაქტობრივი ტაქტი შეიძლება განისაზღვროს სამუშაო ნაკრებისა და შემოწმების მოთხოვნების მიხედვით.

1. რატომ არის კრანკშაფტის შემოწმება რთული

Კრანკშაფტი არის ძალიან მნიშვნელოვანი ძრავის კომპონენტი, რომელიც პისტონების წრფივი მოძრაობის როტაციულ მოძრაობაში გარდაქმნას უზრუნველყოფს. მისი გეომეტრია ძალიან სამგანზომილებიანია, რომელშიც ძირითადი და როდის ჟურნალები განლაგებულია ღერძზე და კრანკის ქსელებითა და კონტრვეითებით არიან დაკავშირებული.

Კრანკშაფტის დიზაინის მიხედვით შემოწმება შეიძლება მოიცავდეს:

• Ძირითადი ჟურნალები
• Როდის ჟურნალები
• Გრძელი ჟურნალები
• Ფლანეცის ჟურნალები
• Ფლანცების ზედაპირები
• Კლავიშების ღრმავები
• Ცენტრალური ხვრელები
• Კონტრწონას მსუბუქების ხვრელები
• Პატარა ბოლო ზედაპირები

Მიუხედავად იმისა, რომ ამ არეების უმრავლესობას ჰაერობის მსგავსი მეტალური ზედაპირები აქვს, შესაძლო დეფექტები მნიშვნელოვნად შეიძლება განსხვავდებოდეს. ტიპური შემოწმების მიზნები შემდეგია:

• Შეჯახების კვალები
• Ჩამორჩენები
• Ქვეყნები
• Ხახუნის კვალები
• Ჩარევები
• Გატეხილებებს
• Შავი გარეგნული ფენა ან შავი კანის არეები
• Მასალის დეფიციტი
• Სითხის ან წყლის დასველება

Გამოწვევა უფრო მძიმედება, რადგან კრანკშაფტი არის ბრუნვადი კომპონენტი რამდენიმე შემოწმების კუთხით. ჩვეულებრივი ფიქსირებული კამერის სტანცია შეიძლება არ მოახდენოს ყველა საჭიროების მიხედვით საჭიროებული ზედაპირების საკმარისი დაფარვა. შემოწმების სისტემას ამიტომ სჭირდება სინქრონიზებული მოძრაობა და მრავალკუთხოვანი სურათების მიღება.

Კონტრვეისტის მსუბუქების ხვრელების გვერდითი გამოტანა

Ერთ-ერთი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი შემოწმების ელემენტია კონტრვეისტის მსუბუქების ხვრელების გვერდითი გამოტანა.

Მსუბუქების ხვრელები გაკეთდება კრანკშაფტის ბალანსის რეგულირებისა და არასაჭირო მასის შემცირების მიზნით. თუ ხვრელი გატეხავს მეზობელ ზედაპირს ან კედელს, ეს შეიძლება ავლიოს ადგილობრივ სტრუქტურულ მტკიცებას და შექმნას პოტენციური ძაბვის კონცენტრაციის არე.

Რადგან ეს დეფექტი შეიძლება რთული იყოს გამოსავლენად გარედან, ხვრელში შესვლის შემოწმება მორგებული ბორესკოპის გამოყენებით უფრო შესაფერებელი გამოსავლენის მეთოდს წარმოადგენს.

2. შემოწმების ამონახსნი: მრავალკამერიანი ხედვა + მორგებული ბორესკოპები

Კრანკშაფტის შემოწმების სისტემა იყენებს რამდენიმე სურათგადაღების მეთოდს, რათა შეამოწმოს როგორც გარე ზედაპირები, ასევე რთულად ხელმისაწვდომი შიდა არეები.

Გამოქვეყნებული შემოწმების სფერო მოიცავს:

QR კოდის მთლიანობა

Სისტემა ამოწმებს კრანკშაფტის QR კოდის სრულყოფილობასა და წაკითხვადობას, რაც საშუალებას აძლევს პროდუქტის იდენტიფიკაციასა და შემდგომი საკვალიფიკაციო კვლევის ჩატარებას.

Კონტრვეისტის მსუბუქების ხვრელების გვერდითი გამოტანა

Ინდივიდუალურად შექმნილი ბორესკოპები გამოიყენება სინათლის ხვრელების შიდა გეომეტრიის შესამოწმებლად და მეზობელ არეებში არანორმალური შეღწევის აღმოსაჩენად.

Ცენტრალური ხვრელის უცხო სხეულების აღმოჩენა

Კრანკშაფტის ცენტრალური ხვრელის შიდა მდგომარეობა შეიძლება შემოწმდეს უცხო სხეულების ან დაბინძურების არსებობის შესამოწმებლად, რომელიც გარე კამერიდან შეუძლებელია დანახვა.

Პატარა ბოლოს ზედაპირის დეფექტების შემოწმება

Გრძელი ჟურნალების პატარა ბოლოს ზედაპირები შეიძლება შემოწმდეს შემდეგი ამოცანების მიხედვით:

• Შეჯახების კვალები
• Ჩამორჩენები
• Ქვეყნები
• Აბრაზია
• Ჩარევები
• Გატეხილებებს
• Შავი ქერქი
• Მასალის დეფიციტი
• Ზეთისა და წყლის დაბრუნება

Ფლანცის შემოწმება

Ფლანცის არე შეიძლება შეიტანილი იქნას ხელოვნური ხედვის შემოწმების პროგრამაში მითითებული ზედაპირული დეფექტების გამოსავლენად.

Ჟურნალისა და კლავიშის ღარის შემოწმება

Სისტემა შეიძლება შეამოწმოს შემდეგი ზედაპირები:

• Ძირითადი ჟურნალები
• Როდის ჟურნალები
• Გრძელი ჟურნალები
• Ფლანეცის ჟურნალები
• Კლავიშების ღრმავები

Ეს მრავალარეული მიდგომა საშუალებას აძლევს შემოწმების პროგრამის კონფიგურირებას ფაქტობრივი კრანკშაფტის გეომეტრიის და მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული მიღების კრიტერიების მიხედვით.

3. კამერისა და აპარატურის კონფიგურაცია

Მითითებული სისტემა იყენებს მაღალი გარეშე ფართო სკანირების კამერების და მორგებული ბორესკოპების კომბინაციას.

Სურათის გადაღების სისტემა

• 5 მპ ფართო სკანირების კამერები: 2 ერთეული
• 20 მპ ფართო სკანირების კამერები: 12 ერთეული
• Ინდივიდუალურად შექმნილი ბორესკოპები: 3 კომპლექტი
• Გაფართოებული ზონის სინათლის წყაროები: 1 კომპლექტი
• Ბარ-სინათლის წყაროები: 2 კომპლექტი

Გარე კამერები ხარობენ ხილული კრანკშაფტის ზედაპირების მაღალი გარეშე გამოსახულებას, ხოლო ბორესკოპები გაფართოებენ შემოწმების შესაძლებლობას ცენტრალურ და გამსუბლავების ხვრელებში.

Ხედვა და კონტროლი

Სისტემა ინტეგრირებს:

• QR/კოდის წაკითხვა
• Განვითარების აჩქარებას მნიშვნელოვანი ზრდის მიმართულებად მიიჩნევს.
• Ღრმა სწავლების ალგორითმები
• Შემოწმების საკვალიფიკაციო სიზუსტე
• Შემოწმების მონაცემების ანალიზი
• Მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული შემოწმების რეგიონები
• Დაშორებითი შემოწმების ნახვა

Კონტროლის სისტემა იყენებს ორ სამრეწველო პერსონალურ კომპიუტერს Advantech-ის (AAEON) მიერ, გამოქვეყნებული აღჭურვილობის კონფიგურაციის შესაბამად.

Რობოტის პოზიციონირება

Კოლაბორაციული რობოტების კონფიგურაციები შეიძლება იყოს შემდეგი ბრენდების:

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

Რობოტი აძრავს სურათგადამღებავ სისტემას ან კოორდინატებს შემოწმების პოზიციას პროგრამირებული შემოწმების ტრაექტორიის შესაბამად.

4. ტექნიკური მახასიათებლები

Შემდეგი სპეციფიკაციები დაფუძნებულია მითითებული შემოწმების სისტემის საჯაროდ ხელმისაწვდომი პროდუქტის ინფორმაციაზე.

48 წამიანი ციკლი არის გამოქვეყნებული გამოყენების მნიშვნელობა, არ არის უნივერსალური ციკლის ხანგრძლივობის გარანტია. ფაქტობრივი ციკლის ხანგრძლივობა უნდა გამოითვალოს კრანკშაფტის გეომეტრიის, შემოწმების წერტილების რაოდენობის, კამერების კონფიგურაციის, რობოტის ტრაექტორიის და საჭიროებული შემოწმების კრიტერიების მიხედვით.

5. კრანკშაფტის ხედვის შემოწმების სისტემის შერჩევის დროს მნიშვნელოვანი ფაქტორები

5.1 შემოწმების ელემენტების განსაზღვრა მდებარეობის მიხედვით

Კრანკშაფტებში მრავალი შემოწმების არეა შეიცავს, ხოლო სხვადასხვა არეში შეიძლება განსხვავებული დეფექტების კრიტერიები იყოს.

Მოწყობილობის დიზაინის წინაპარი ეტაპზე შემოწმების სპეციფიკაცია უნდა აღნიშნავდეს საკითხებს:

• Რომელი ზედაპირები უნდა შემოწმდეს
• Რომელი დეფექტების ტიპები უნდა აღმოჩნდეს
• Დასაშვები და არ დასაშვები პირობები
• Საჭიროებული სურათის გაფართოება
• Საჭიროებულია თუ არა კვლევის შესაძლებლობა

Ეს ამცირებს ხელოვნური ინტელექტის ალგორითმის ხელზე მორგების განმეორებას დამონტაჟების დროს.

5.2 ღრმა ხვრელების წვდომადობის შეფასება

Ცენტრალური ხვრელის უცხო სხეულების შემოწმებისა და სინათლის ხვრელის გვერდითი გამოკვლევის შემთხვევაში მთავარი კითხვა არ არის მხოლოდ კამერის გაფართოება.

Პროექტმა უნდა შეაფასოს:

• Gaussianis diametri
• Ნახვრეტის სიღრმე
• Შიგა გეომეტრია
• Ბორესკოპის წვდომადობა
• Საჭიროებული ხედვის კუთხე
• Განათების პირობები

Როდესაც შემოწმების არეალი გარე კამერით პირდაპირ ვერ დაინახება, შეიძლება სჭირდეს ინდივიდუალურად შექმნილი ბორესკოპის კონფიგურაცია.

5.3 კოდის წაკითხვის შეფასება როგორც ცალკეული საქმიანობის მაჩვენებელი

QR-კოდის შემოწმება პირდაპირ დაკავშირებულია პროდუქტის საკვალიფიკაციო კვალის დასადგენად.

Ამიტომ, კოდის წაკითხვა უნდა შეფასდეს დამოუკიდებლად დეფექტების აღმოჩენისგან, მათ შორის:

• Წაკითხვის წარმატების მაჩვენებელი
• Კოდის მდებარეობა
• Ზედაპირის მდგომარეობა
• Კონტრასტი
• Ნიშნვის ხარისხი
• Კოდის მონაცემებსა და შემოწმების შედეგებს შორის კავშირი

5.4 48 წამიანი ტაქტის შემოწმება

Ერთ ციკლში რამდენიმე არეს შემოწმება მოითხოვს პარალელურ სურათების მიღებას და რობოტის მოძრაობის ოპტიმიზაციას.

Სისტემის ინტეგრაციის დროს ციკლის ხანგრძლივობის გამოთვლა უნდა მოიცავდეს:

1. Ნაკეთობის ჩასმა
2. Განათლება
3. Რობოტის მოძრაობა
4. Სურათების მიღება
5. Ალგორითმის დამუშავება
6. Კოდის წაკითხვა
7. Შედეგის გამოტანა
8. Ნაკეთობის გამოტანა

Ამიტომ გამოქვეყნებული 48 წამიანი ციკლი უნდა მიიჩნევოს კონკრეტული გამოყენების სახელმძღვანელოდ, არ არის ფიქსირებული მნიშვნელობა ყველა კრანკშაფტისთვის.

6. ღრმა სწავლების მქონე ხედვა რამდენიმე ტიპის კრანკშაფტის დეფექტების დასადგენად

Კრანკშაფტის შემოწმება მოიცავს დეფექტების კატეგორიებს, რომლებსაც მკაფიოდ განსხვავდება ვიზუალური მახასიათებლები. ერთი ტრადიციული, წესებზე დაფუძნებული სურათის დამუშავების მეთოდი შეიძლება არ იყოს საკმარისი ყველა შემოწმების ელემენტისთვის.

Მითითებული ამონახსნი იყენებს ღრმა სწავლების მქონე მანქანურ ხედვას და შემოწმების რეგიონებს, რომლებიც განსაზღვრულია კრანკშაფტის სხვადასხვა არეალის მიხედვით.

Პრაქტიკული პროექტებისთვის საკმარისი რაოდენობის დეფექტური ნიმუშები მნიშვნელოვანია როგორც სწავლების, ასევე ვალიდაციის ეტაპებისთვის.

Ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია შემდეგი დეფექტების შემთხვევაში:

• Ჩარევები
• Შავი ქერქი
• Ზედაპირის ხაზები
• Შეჯახების კვალები
• Აბრაზია
• Მასალის დეფიციტი

Ნიმუშების მომზადება ხშირად არის მანქანური ხედვის პროექტის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპი. სისტემას სჭირდება წარმომადგენლობითი ნიმუშები როგორც სწორად დამზადებული პროდუქტების, ასევე სხვადასხვა ტიპის დეფექტური პირობების შესახებ, რათა დაამკაცოს საიმედო შემოწმების კრიტერიუმები.

7. ბიგ ბერდ ინდასტრიალის მანქანური ხედვის შემოწმების შესაძლებლობები

Харбинის ბიგ ბერდ ინდასტრიალის კომპანია, ლტდ. (ბიგ ბერდ ინდასტრიალი), ადრე ჰარბინის შიმადა ბიგ ბერდ ინდასტრიალის კომპანია, ლტდ., აწარმოებს ინტეგრირებულ ამონახსნებს საავტომობილო და სიზუსტის მანქანათმშენებლობის გამოყენების სფეროებში სიზუსტის მანქანური სუფთავისა და მანქანური ხედვის შემოწმების ჩათვლით.

Მისი მანქანური ხედვის საქმიანობა სპეციალიზებული შემოწმების სფეროების გარშემოა ორგანიზებული, მათ შორის:

• Ორიენტ სი — განზომილებითი და გეომეტრიული შემოწმება
• Სარფაცე სი — სარფაცეზე დაზიანების შემოწმება
• Ასემბლი სი — შეკრების შემოწმება და პოკა-იოკე
• Ინერ სი — შიგა ხვრელებისა და შიგა კედლების შემოწმება
• Პეინტ სი — საღებავის სარფაცეზე დაზიანების შემოწმება
• Ალგორითმი და საპროგრამო პლატფორმა — ხედვის ალგორითმები და საპროგრამო სისტემები

Კრანკშაფტების გამოყენების შემთხვევაში სარფაცე სი შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარე სარფაცეზე დაზიანების შემოწმების დროს, ხოლო ინერ სი შეიძლება გამოყენებულ იქნას შიგა ხვრელების და რთულად წვდომადი ადგილების შემოწმების მოთხოვნების შესასრულებლად.

Ეს კომბინაცია საშუალებას აძლევს სხვადასხვა ინსპექციის ტექნოლოგიების ინტეგრაციას ძრავის კომპონენტის გეომეტრიასა და ხარისხის მოთხოვნების მიხედვით.

Ხშირად დასმული კითხვები

Რატომ უნდა გამოვლინდეს წინააღმდეგწონის მსუბუქების ხვრელების გვერდითი გამოტანა?

Მსუბუქების ხვრელები გამოიყენება კრანკშაფტის ბალანსის რეგულირებისა და არასაჭიროები მასის შემცირების მიზნით. თუ მექანიკური დამუშავების შედეგად ხვრელი შეჭრება მეზობელ კედელში ან ზედაპირში, ადგილობრივი სტრუქტურა შეიძლება დაზიანდეს და ამ ადგილი შეიძლება გახდეს ძაბვის კონცენტრაციის პოტენციური ადგილი.

Რადგან დეფექტი შეიძლება არ იყოს ხელმისაწვდომი ხვრელის გარედან, შიგნით არსებული არეების შესამოწმებლად შეიძლება გამოვიყენოთ ბორესკოპი.

Შეუძლია თუ არა ერთი ვიზუალური ალგორითმი ამოაცნობაროს ყველა ტიპის კრანკშაფტის ზედაპირის დეფექტი?

Არ უნდა იყოს ასე.

Კრანკშაფტის დეფექტები შეიძლება საკმაოდ განსხვავდებოდეს ფორმით, ტექსტურით, კონტრასტით და მდებარეობით. ღრმა სწავლების (deep-learning) ალგორითმები შეიძლება დაკონფიგურდეს სხვადასხვა დეფექტის კატეგორიების და შემოწმების რეგიონების მიხედვით, მაგრამ სანდო შედეგები ძალზე მეტად არის დამოკიდებული წარმომადგენლობით სასწავლებლად და ვალიდაციის ნიმუშებზე.

Დეფექტები, როგორიცაა ჩართულობები და შავი ფირფიტები, განსაკუთრებით დამოკიდებული შეიძლება იყოს მასალაზე და ზედაპირის მახასიათებლებზე, რაც ნიმუშების შეგროვებას პროექტის მნიშვნელოვან ნაკადაგად აქცევს.

48 წამით ნამდვილად შეიძლება დაფარული იყოს ისეთი მრავალრიცხოვანი შემოწმების არეები?

Მითითებული სისტემა იყენებს რამდენიმე კამერას, რომლებიც ერთდროულად მუშაობენ, ხოლო სხვადასხვა კამერა მიღებულია სხვადასხვა შემოწმების რეგიონზე. რობოტული პოზიციონირება ასევე შეიძლება გადაადგილოს სურათის მიღების სისტემა საჭიროების შემთხვევაში შემოწმების ადგილებზე.

Გამოქვეყნებული 48 წამიანი ციკლი მიეკუთვნება მითითებულ აპლიკაციას. ფაქტობრივი такт-დრო უნდა გამოითვალოს კონკრეტული კრანკშაფტის, შემოწმების სფეროს, რობოტის ტრაექტორიის და სურათების დამუშავების მოთხოვნების მიხედვით.

Შეიძლება თუ არა ზეთის ან წყლის დასველება შეცდომით მიიჩნევოს ზედაპირის დეფექტად?

نعم.

Ზეთი და წყალი შეიძლება შექმნან რეფლექსიები, ბნელი არეები ან სხვა ვიზუალური ნიმუშები, რომლებიც შეიძლება გამოიყურებოდნენ ზოგიერთი ზედაპირის დეფექტის მსგავსად. ამიტომ ისინი მითითებული სისტემის კონკრეტული შემოწმების მიზნების სიაში არიან ჩამოთავლილი.

Სურათების ალგორითმები შეიძლება გამოიყენონ ფორმა და მდებარეობა სხვადასხვა პირობის გამოსარჩევად. თუმცა, თუ დეტალზე ჭარბი რაოდენობით ზეთი ან წყალი რჩება, წინა ეტაპზე ჰაერით გაწმენდა ან საერთოდ გაწმენდა შეიძლება დაეხმაროს ვიზუალური გადაფარვის შემცირებაში შემოწმებამდე.

Დასკვნა

Სარკის ღერძის ვიზუალური შემოწმება არ არის უბრალოდ მაღალი გარეშე გასაღების კამერის დაყენება. სარკის ღერძების რთული გეომეტრია მოითხოვს რამდენიმე კუთხიდან გადაღების, რობოტული პოზიციონირების, ინდივიდუალურად შექმნილი ბორესკოპების, ღრმა სწავლების ალგორითმების და საკვალიფიკაციო დაკვეყნების ფუნქციების კომბინაციას.

Გარე ჟურნალების, ფლანეცის ზედაპირების და კლავიშის ღრმა ნაკერების შემოწმებისთვის რამდენიმე კამერის ვიზუალური სისტემა უზრუნველყოფს ფართო ზედაპირებს. ცენტრალური ხვრელების და წონასწორობის მასის მსუბუქების ხვრელების შემოწმებისთვის ბორესკოპის შემოწმება ვიზუალური სისტემას ვრცელებს იმ არეებში, რომლებსაც ჩვეულებრივი გარე კამერები პირდაპირ ვერ ხედავენ.

Მითითებული გამოყენების შემთხვევაში სისტემა აძლევს 48 წამიან გამოქვეყნებულ შემოწმების ციკლს; საბოლოო კონფიგურაცია და ტაქტი განისაზღვრება კონკრეტული სარკის ღერძის გეომეტრიისა და შემოწმების მოთხოვნების მიხედვით.