Preverjanje napak na cilindrični glavi na koncu proizvodnje: 8K vizija s črtnim skeniranjem za tesnilne površine

Pregled

Po obdelavi morajo glave valja opraviti končno kakovostno preverjanje, preden zapustijo proizvodno linijo za shranjevanje ali sestavo. Ključna območja preverjanja vključujejo tesnilno površino pokrova glave valja, površine za oporo vijakov in spodnjo površino glave valja .

Rešitev za končno preverjanje glave valja s pomočjo računalniškega vida od podjetja Big Bird Industrial združuje 8K črtno kamero, 12 MP površinsko kamero, specializirano osvetlitev in sodelujoče robotsko pozicioniranje zaznati praske, izbočene napake, udarne vdolbine, razpoke in udarne sledi na kritičnih obdelanih površinah.

Navedeni sistem ima objavljeno časovno trajanje preverjanja 3,5 minute na delovni kos , končni čas cikla pa je nastavljiv glede na delovni kos in zahteve glede pregleda.

končni pregled glave valja: zakaj so tesnilne površine pomembne

Po končani obdelavi in preden glava valja zapusti proizvodno linijo, zagotavlja končni pregled pomemben kontrolni točki kakovosti.

Pri navedeni uporabi se pregled osredotoča na tri glavna območja:

• Tesnilna površina pokrova cilindrične glave
• Podporne površine vijakov cilindrske glave
• Spodnja površina glave valja

Ta območja so kritična, ker ob sestavljanju tvorijo stične ali tesnilne površine. Površinske napake, kot so praske, vdolbine, razpoke ali izbočene površine, lahko vplivajo na stik med sosednjimi sestavnimi deli.

Izbočene napake na tesnilnih površinah

Izbočene napake zahtevajo posebno pozornost na tesnilnih površinah.

Lokalni izboklina lahko med sestavljanjem povzroči višjo točko med priklapljajočimi površinami. Ko se vijaki privijejo, to lahko povzroči neenakomerno lokalno obremenitev ali vpliva na stiskanje tesnila.

Vendar bi dejansko sprejemno mejo moral določiti inženirski zahtevek stranke. Parametri, kot so višina napake, globina, površina in lega napake bi morali biti kvantificirani namesto, da se zanašamo le na vizualne opise, kot so »dvignjeno« ali »vtaknjeno«.

Zakaj je težko zajeti slike tesnilnih površin

Tesnilne površine so pogosto relativno ravne, gladke in podaljšane. To ustvari več izzivov za strojno vid:

• Napake imajo lahko nizko kontrast glede na obdelano površino
• Odsevi se lahko spreminjajo glede na kot osvetlitve
• Območje pregleda je lahko dolgo in ozko
• Ena ploščna kamera morda ne pokrije celotne površine učinkovito

To je točka, kjer se slikanje z vrstičnim skenerjem izkaže za posebno uporabno.

2. Rešitev za pregled: 8K vrstični skener + slikanje s ploščinskim senzorjem

Omenjeni sistem uporablja različne tehnologije slikanja glede na geometrijo pregledovanega območja.

Tesnilna površina pokrova cilindrične glave

Tesnilna površina se pregleduje za:

• Crte
• Izbočene napake
• Vdolbine
• Črte
• Udarnih sledi

En 8K vrstična kamера in specializirana osvetlitev za vrstično skeniranje se uporabljata za neprekinjeno slikanje podaljšane tesnilne površine.

Podporne površine vijakov cilindrske glave

Podporne površine za vijake se preverjajo za:

• Crte
• Črte
• Udarnih sledi

Te površine zajema konfiguracija za slikanje s ploščinskim senzorjem.

Spodnja površina glave valja

Spodnja površina se pregleduje za:

• Crte
• Črte
• Udarnih sledi
• Pomanjkljivosti znotraj določenih območij tesnilnih pasov

Območja pregleda je mogoče določiti v programski opremi za slikanje glede na dejansko geometrijo glave valja in kakovostne kriterije, ki jih določi stranka.

3. Zakaj uporabiti 8K vrstično kamero?

Izbira med vrstičnim in ploščinskim slikanjem naj bi temeljila na preverjanje geometrije in relativnega gibanja , ne le ločljivost kamere.

Za podaljšano tesnilno površino morda za zajem celotnega območja pregleda zahteva ploščatna kamera več posnetkov. Te slike se nato morda morajo poravnati ali združiti.

To lahko poveča zapletenost sistema in uvede dodatne dejavnike, kot so:

• Prekrivanje slik
• Skladenost svetlosti
• Položaj kamere
• Natančnost povezovanja
• Čas cikla pregleda

Črtna kamera zajema površino po eni črti naenkrat, medtem ko se delovni kos in kamera gibljeta relativno eden glede na drugega. Posledična slika lahko predstavlja neprekinjen pregledni pas.

Ključno načelo je:

Dolgo neprekinjeno pregledno območje → nadzorovano relativno gibanje → pridobivanje slike črta za črto.

Pri tesnilnih površinah cilindričnih glav lahko ta pristop zagotovi učinkovit način pridobitve neprekinjene slike z visoko ločljivostjo.

Dejanska zmogljivost črtne kamere še vedno je odvisna od dejavnikov, kot so stabilnost gibanja, optična ločljivost, osvetlitev, razdalja med kamero in delovnim kosom ter zahtevana velikost napake.

4. Konfiguracija strojne opreme

Omenjana oprema združuje slikanje s črtnim skeniranjem in slikanje s površinskim skeniranjem.

Sistem slike

• kamera za črtno skeniranje z ločljivostjo 8K: 1 enota
• površinska kamera z ločljivostjo 12 MP: 1 enota
• Vir svetlobe za črtno skeniranje: 1 komplet
• Krožna svetloba: 1 komplet

Kamero za črtno skeniranje z ločljivostjo 8K uporabljamo predvsem za dolgo tesnilno površino, površinsko kamero pa za druge regije pregleda.

Robotično pozicioniranje

Sodelovalne roboti so lahko konfigurirani z znamkami, kot so:

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

Robot postavi kamero v skladu z programirano potjo pregleda in geometrijo delovnega predmeta.

Funkcije slike in podatkov

Sistem vključuje:

• Branje kode
• Pregled strojnega vida
• Algoritmi globokega učenja
• Sledljivost pregledov
• Analiza podatkov
• Oddaljen pregled

To omogoča povezavo rezultatov pregleda z posameznimi delovnimi predmeti za nadaljnjo analizo kakovosti in sledljivost.

5. Tehnične specifikacije

Spodnje specifikacije temeljijo na javno dostopnih podatkih o navedenem sistemu.

Element	Specifikacija
Uporaba	Trgovska vozila, osebna vozila, vključno z NEV
Delovni kosi	Sestavni deli pogonskih sistemov za nove energije; sestavni deli pogonskih sistemov za dizel in bencin
Objavljen cikel pregleda	3,5 minute
Črtna kamera	8K × 1
Ploščna kamera	12 MP × 1
Črtna svetilka	1 komplet
Prstenja svetloba	1 komplet
Industrijski PC	Advantech
Možnosti robotov	Elite, SIASUN, Han's Robot, JAKA
Tehnologija pregleda	Strojno videnje + globoko učenje
Funkcije	Branje kod, pregled, sledljivost, analiza podatkov in oddaljen pogled

Trg ciklus 3,5 minute je objavljena vrednost za to aplikacijo , ni pa splošna zagotovitev časa cikla. Dejanski taktični čas je treba oceniti glede na obliko glave cilindra, obseg pregleda, gibanje robota ter zahteve glede pridobivanja in obdelave slik.

6. Ključni dejavniki pri izbiri

6.1 Nadzor relativnega gibanja za pregled z črtnim skeniranjem

Skeniranje vrstice temelji na nadzorovanem relativnem premikanju med kamero in delovnim kosom.

Zato mora oblikovanje sistema upoštevati naslednje dejavnike:

• Stabilnost hitrosti transportnega traku ali pozicioniranja
• Natančnost gibanja robota
• Položaj obdelovanega predmeta
• Razdalja med kamero in delom
• Sinhronizacijo sprožilca
• Hitrost zajemanja slik

Nestabilno gibanje lahko vpliva na geometrijo slike in doslednost pregleda.

6.2 Količinska določitev izbočenih in vdolbenih napak

Kriteriji pregleda morajo določiti merljive meje za izbočene in vdolbene napake.

Na primer:

• Največja dopustna višina
• Največja dopustna globina
• Najmanjša zaznavna površina
• Dolžino napake
• Lokacija napake

Za razvoj in preverjanje algoritma je treba pripraviti predstavne vzorce OK in NG.

6.3 Jasno določite območje tesnilnega pasu

Tesnilni pas je eno najpomembnejših območij za pregled.

Njegove meje je treba jasno določiti znotraj programske opreme za vid, da se prepreči:

• Izpuščanje napak blizu meje pregleda
• Lažni alarmi iz nepomembnih območij
• Napačna klasifikacija normalnih robnih lastnosti

6.4 Načrtujte poti robotov za več modelov

Ko se na isti proizvodni liniji izdeluje več modelov cilindričnih glav, lahko vsak model zahteva drugačno pot pregleda.

Zato sistem mora upoštevati:

• Samodejna prepoznava modela
• Preklop programa
• Čas preklopa poti robota
• Razlike na področjih pregleda
• Položaj kamere
• Prihodnje razširjanje modelov

7. Pregled obdelanih površin cilindrične glave z globokim učenjem

Obdelane površine cilindrične glave lahko vsebujejo napake z bistveno različnimi vizualnimi značilnostmi.

Navedeni sistem združuje strojno vid z algoritmi globokega učenja za podporo konfigurabilnih regij pregleda in razvrščanja napak.

Dejansko delovanje algoritma močno odvisno od kakovosti vzorčne podatkovne zbirke.

Praktičen projekt bi moral vključevati predstavne primere:

• Crte
• Črte
• Vdolbine
• Izbočene napake
• Udarnih sledi
• Običajne obdelovalne oznake
• Dovoljene spremembe površine

Normalne obdelovalne značilnosti so še posebej pomembne, ker mora vizualni sistem ločevati legitimne proizvodne značilnosti od dejanskih napak kakovosti.

8. Možnosti strojnega vida Big Bird Industrial

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), prej Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., ponuja integrirane rešitve za natančno industrijsko čiščenje in strojno vizijo za avtomobilsko in natančno proizvodnjo.

Njihova dejavnost strojnega vida zajema šest specializiranih področij:

• Orient See — dimenzionalni in geometrijski pregled
• Surface See — pregled površinskih napak
• Assembly See — pregled sestave in poka-yoke
• Inner See — pregled notranjih lukenj in notranjih sten
• Paint See — pregled napak barvne površine
• Algoritem in programska platforma — algoritmi in programska oprema za strojni vid

Za obdelane cilindrske glave Surface See je mogoče konfigurirati za pregled tesnilnih površin, podpor za vijake in drugih kritičnih obdelanih območij v skladu s kriteriji strank za napake in proizvodnim taktom.

Funkcije branja kod in sledljivosti je prav tako mogoče integrirati, da se rezultati pregleda povežejo z posameznimi deli.

Pogosta vprašanja

Zakaj uporabiti črtno kamero namesto površinske kamere?

Tesnilna površina cilindske glave je dolgo, neprekinjeno območje za pregled. Ploščinski skener za zajem celotnega območja morda zahteva več posnetkov, ki jih nato sledi poravnati ali združiti.

Kamera za prečno skeniranje zajema površino neprekinjeno, vrstico za vrstico, medtem ko se med kamera in delovnim kosom pojavi relativno gibanje. To jo naredi še posebej primerno za dolge območja pregleda.

Zakaj so izbočeni napaki pomembni na tesnilnih površinah?

Izbočena napaka lahko ustvari lokalno višjo točko med sosednjimi površinami. Med sestavljanjem to lahko vpliva na stiskanje tesnila ali povzroči neenakomerno lokalno obremenitev.

Dejanska meja sprejemljivosti naj bi bila določena na podlagi tehničnih zahtev stranke in potrjena z reprezentativnimi vzorci OK in NG.

Je pregledni cikel 3,5 minute prepočasen za obdelovalno linijo?

Navedeni sistem je zasnovan za končni pregled , zato njegov čas cikla ni nujno potreben, da ustreza času obdelave vsakega predhodnega postopka.

Če je zahtevan krajši takt, so možni naslednji pristopi:

• Vzporedni pregledni delovni mesti
• Optimizirane poti robotov
• Dodatne enote za zajem slik
• Vzporedna obdelava slik
• Zmanjšano nepotrebno gibanje robota

Pred končnim izborom opreme je treba izvesti celovito analizo časa cikla.

Kako dolgo se lahko shranjujejo slike napak?

Sistem omogoča sledljivost, analizo podatkov in oddaljen pregled. Dejanski čas shranjevanja slik je odvisen od konfiguracije shrambe in zahtev tovarniškega upravljanja kakovosti.

Za proizvodne aplikacije tehnična specifikacija določa zahtevane:

• Obdobje ohranjanja slik
• Mehanizem za shranjevanje
• Podatkovni format
• Način pridobivanja
• Povezavo med delom in sliko
• Strategijo varnostnega kopiranja

Zaključek

Končni pregled cilindrične glave zahteva več kot le ugotavljanje, ali obdelana površina vizualno izgleda sprejemljivo.

Za kritične tesnilne in kontaktne površine mora sistem za pregled združevati ustrezno tehnologijo zajemanja slik, stabilno gibanje, nadzorovano osvetlitev, jasno določena območja pregleda ter zanesljivo klasifikacijo napak .

Navedena rešitev združuje 8K kamera za črtno skeniranje, 12 MP kamera za ploskovno skeniranje, namensko osvetlitev in sodelujoče robotsko pozicioniranje , skupaj z računalniškim vidom, globokim učenjem in funkcijami sledljivosti.

Za dolge tesnilne površine skeniranje po črtah omogoča praktičen pristop k neprekinjeni visoko ločljivi pregledni kontroli. Pregledna kontrola po ploskvah se nato lahko uporabi za druge lokalizirane regije pregleda.

Z objavljeno 3,5-minutno pregledno ciklom , sistem ponuja konfigurabilno rešitev za končno pregledno kontrolo napak obdelanih cilindričnih glav motorja. Končni takt, optična konfiguracija in merila za pregled je treba določiti glede na specifično delovno kos in proizvodne zahteve.