Sistem za dimenzionalnu inspekciju tela u bijeloj: podpixelni uzorak za mjerenje položaja rupe na mreži

Prikaz

Dimenzionalna preciznost je ključna u proizvodnji bodis-in-white (BIW). Odstupavanja u položaju rupa, tačaka montaže i strukturne geometrije mogu uticati na montažu nizvodno, uključujući ugradnju vrata, unutrašnju instalaciju i integraciju pogonskog trakta.

Sistem dimenzionalne inspekcije tela u bijeloj boji koristi podpixelno podudaranje šablona i merenje više kamera za obavljanje online dimenzionalne inspekcije ključnih karakteristika. Objavljene specifikacije uključuju rezoluciju slike objekta-prostora od 0,020,05 mm po piksu, tačnost merenja od ±0,1 mm, ponavljivost od ±0,02 mm i tipično vreme ciklusa opreme od 3060 sekundi. Sistem je dizajniran za online inspekciju u mašinskim mašinskim mašinama.

Ključne riječi: dimenzionalna inspekcija tijela u bijeloj boji, inspekcija položaja rupe, mjerenje geometrijske dimenzije i tolerancije, podpixelno usklađivanje šablona, 3D mjerenje koordinata, online inspekcija vida, Big Bird Industrial

1. da se Zašto je dimenzionalna inspekcija ključna u proizvodnji tela u bijeloj boji

Structura karoserije u bijeloj boji postavlja dimenzionalnu osnovu za montažu vozila. Pogreške u pozicioniranju zavarivačkih fixera, povrat u štampiranim plocama i toplotna deformacija tokom zavarivanja mogu se nakupiti i uticati na konačnu geometriju strukture karoserije.

Kada kritične rupe ili tačke montiranja odstupe od svojih nominalnih položaja, operacije nizvodno mogu naići na probleme kao što su neprostojne praznine vrata, neravnomerno poravnanje ploča, smetnje u montaži i dodatna ručna podešavanja ili preobrada.

Zbog toga se dimenzionalna inspekcija obično izvodi u kritičnim fazama procesa zavarivanja karoserije.

Međutim, struktura tijela u bijeloj predstavlja nekoliko izazova za merenje:

• Velike ukupne dimenzije: Mjerne tačke mogu biti raspoređene na veliku trodimenzionalnu strukturu.

• S dužinom od 0,01 mm ili većom od 0,01 mm Lokalna geometrija i uslovi površine mogu se razlikovati.

• Široko raspoređene tačke merenja: Za pokrivanje potrebnih karakteristika može biti potrebno više kamera ili mesta za merenje.

• Ograničenja proizvodne linije: Online inspekcija mora da završi merenja bez stvaranja neprihvatljivog uskog grla u vezi zavarivanja.

Koordinatne mašine za merenje (CMM) se široko koriste za proveru dimenzija, ali konvencionalna offline inspekcija ne pruža nužno propusnost ili neposrednu povratnu informaciju potrebnu za svaku aplikaciju proizvodne linije.

Online sistem za inspekciju vida može mjeriti više kritičnih tačaka tokom proizvodnje i pružiti dimenzionalne podatke za praćenje procesa i analizu kvalitete.

2. - Šta? Tehničko rešenje: Podpixelni uzorak za podudaranje i merenje više kamera

Sistem za dimenzionalnu inspekciju karoserije u bijeloj boji dizajniran je za online merenje geometrijskih dimenzija i položaja rupa na velikim konstrukcijama karoserije automobila.

Sistem uključuje šest funkcionalnih podsustava:

• Sistem za snimanje vida

• Sistem za prepoznavanje dvodimenzionalnih slika

• Tri dimenzionalni sistem mjerenja

• Interfejs za interakciju korisnika

• Kalibracioni sistem

• Sistem statističke analize

Njegov pristup merenju kombinuje snimanje visoke rezolucije, lokalizaciju podpixelnih karakteristika, korekciju referentne mete i geometrijsko izračunavanje sa više kamera.

2.1 Podpixelni uzorci

Smatra se da su podpixelni modeli podudruživanja precizniji od celog piksela pod odgovarajućim uvjetima kalibracije i snimanja.

Prema objavljenim informacijama o proizvodu, rezolucija slike objekat-prostor može doseći približno 0,020,05 mm po piksu. Ovo podržava precizniju lokalizaciju karakteristika slike bez nužno povećanja broja kamera.

Rezolucija slike i tačnost merenja su različite specifikacije. Stvarna performansa merenja također zavisi od optičke postavke, kvaliteta kalibracije, vidljivosti karakteristika, mehaničke stabilnosti i geometrije mjerenja.

2.2 Korekcija za referentnu meta

Referentne mete su postavljene na suprotnoj strani odgovarajuće kamere. Tokom snimanja slike, sistem identifikuje položaje slike ovih meta i koristi merenja da nadoknadi male promjene u relativnom položaju ili orijentaciji.

Ovaj pristup može pomoći u smanjenju uticaja određenih uticaja na životnu sredinu, uključujući male promjene položaja povezane sa temperaturnim promenama.

Stvarna sposobnost kompenzacije zavisi od postavke referentne mete, kalibracije sistema i mehaničkog dizajna. Promene temperature i deformacije strukture treba i dalje proceniti u stvarnim proizvodnim uslovima.

2.3 Troosmjerno izračunavanje koordinata sa više kamera

Svaka kamera posmatra karakteristike slike koje odgovaraju više mjeračkih tačaka na radnom komadu. Svaka ciljna tačka se meri sa više kamera, a sistem koristi geometriju sa više pogleda da izračuna svoje trodimenzionalne koordinate.

Uređenje sa više kamera omogućava preklapanje mjerenja koja se mogu koristiti za geometrijske izračune i unakrsnu provjeru.

Ovo je posebno korisno za velike strukture gdje su tačke merenja raspoređene na različite oblasti i ne mogu se sve efikasno meriti sa jedne tačke gledišta.

Završetak mjerenja zavisi od rasporeda kamere, kalibracije, vidljivosti i geometrije mjeračkih tačaka.

3. Tehničke specifikacije

Sledeće specifikacije zasnovane su na javno dostupnim informacijama o proizvodu.

Uređenje: Objavljene cifre za tačnost merenja, ponovljivost i korelaciju CMM predstavljaju različite karakteristike performansi. Njihove definicije, uslovi ispitivanja i metode prihvatanja treba potvrditi tokom tehničke procene.

U slučaju da se ne primeni zahtjev za mehaničko pozicioniranje, u skladu sa člankom 6. stavkom 2.

4. - Šta? Ključna razmatranja prilikom izbora BIW dimenzionalnog sistema inspekcije

4.1 Planirajte lokacije kamera i kalibraciju oko radne stanice

U slučaju da je tačka za merenje u obliku tijela u bijeloj boji, tačka za merenje može biti raspoređena na velikoj konstrukciji. Pozicije kamera treba da se planiraju u skladu sa potrebnom pokrivenosti merenja, dostupnim prostorom za montiranje, rasporedom armatura i pristupom proizvodnoj liniji.

Strategija kalibracije treba da bude uspostavljena tokom projektovanja sistema, a ne ostavljena do puštanja u rad.

4.2 Račun za temperaturne varijacije i vibracije

U svršajnim sredinama mogu se javiti temperaturne fluktuacije i mehaničke vibracije. Oba mogu uticati na stabilnost merenja ako je struktura za snimanje ili uređenje kalibracije nedovoljno robusno.

Korekcija referentne meta može pomoći u kompenzaciji određenih malih relativnih promjena položaja, ali ne eliminiše svaku okolinsku grešku. Mehanička krutost, stabilnost montiranja, kalibracija i nadzor okoline ostaju važni.

Kada se promene dimenzija prate tokom vremena, evidentiranje relevantnih uslova životne sredine uz podatke o merenjima može podržati kasniju analizu.

4.3 Razlikovati vrijeme obrade slike od vremena ciklusa opreme

Objavljeno vreme merenja slike je 1020 sekundi, dok je ukupni ciklus opreme 3060 sekundi.

Ove cifre se odnose na različite faze. Kompletni ciklus opreme može uključivati dolazak predmeta, pozicioniranje, prikupljanje slike, obradu merenja i druge radnje opreme.

Kada se sistem integriše u postojeću mašinu za varenje, proizvodni kapacitet treba izračunati koristeći cijeli ciklus opreme i stvarnu sekvencu linije, a ne samo vrijeme obrade slike.

4.4 Izgraditi podatke o merama koje se mogu pratiti

Podaci o merenjima postaju vredniji kada se mogu povezati sa pojedinačnim dijelovima, mjernim tačkama, proizvodnim serijama i relevantnim uslovima procesa.

Statističke funkcije sistema mogu podržati praćenje vrijednosti merenja, praćenje trendova, analizu grešaka i generiranje izveštaja.

Ako se u postrojenju koristi sistem za izvršenje proizvodnje (MES), sistem upravljanja kvalitetom (QMS) ili druga platforma za podatke o proizvodnji, pred uvođenje treba definisati potrebne interfejse i formate podataka.

5. - Šta? Mogućnosti Big Bird Industrial-a za inspekciju mašinskog vida

Harbin Big Bird Industrial Co., Ltd. (Big Bird Industrial), ranije Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., pruža integrisana rješenja za precizno industrijsko čišćenje i inspekciju mašinskog vida.

Njegov portfolio mašinske vizije uključuje šest serija proizvoda:

• Istok Vidi: Geometrijska dimenzija i kontrola položaja

• Površina Pogledajte: Inspekcija površnih mana

• Skupština Proizvodnja električne energije

• U unutrašnjosti: Inspekcija unutrašnje bušotine i šupljine

• Vitez Vidi: Inspekcija o nedostatku površine boje

• Mo se vidi: Softverski algoritmi i platforme za inspekciju

Serija Orient See fokusirana je na geometrijsko merenje dimenzija i položaja za velike radne komade i konstrukcijske komponente. Primjene uključuju strukture i podokvire sa bodom u bijelom, gdje online merenje može pomoći u identifikaciji dimenzijskih odstupanja prije nego što utiču na montažu nizvodno.

Za svaki projekat, sistem inspekcije treba da bude konfigurisan u skladu sa stvarnom geometrijom komada, raspodelom mjera-točaka, ciljnim tolerancijama, proizvodnim taktom i potrebnim interfejsima podataka.

Često postavljana pitanja

Q1. Zašto je korelacija sa mjerenjima CMM važna?

Uobičajeno se koristi koordinatni merni aparat kao referenca za dimenzionalnu verifikaciju. Sistem onlajn inspekcije treba uporediti sa dogovorenom referenčnom metodom merenja kako bi se utvrdilo koliko dosledno njegovi rezultati odgovaraju referenčnim vrijednostima.

Objavljena specifikacija korelacije CMM-a je ±0,1 mm. Prije prihvatanja, projekat treba da definiše metodu poređenja, veličinu uzorka, mesta merenja, uslove životne sredine i izračun koji se koristi za procjenu korelacije.

Definisana studija korelacije pomaže da se osigura da se rezultati merenja na proizvodnoj liniji i rezultati merenja u odeljenju za kvalitet mogu interpretirati dosledno.

Q2. Da li promene temperature značajno utiču na merenje tela u bijeloj?

Promjene temperature mogu uticati na radni komad, konstrukciju montaže i relativne položaje optičkih komponenti.

Sistem koristi referentne mete postavljene nasuprot kamera za praćenje pozicija meta i kompenzaciju za određene male promjene položaja. To može pomoći da se poboljša stabilnost, ali se ne treba tretirati kao potpuno rešenje za svaku grešku vezanu za temperaturu.

Za proizvodne primjene, stabilnost kalibracije, strukturna krutost i uslovi životne sredine treba zajedno proceniti. Registracija temperature uz dimenzionalne podatke takođe može pomoći u objašnjenju dugoročnih trendova merenja.

Q3. Da li će više kamera ometati jedno drugo tokom merenja?

Sistem koristi uređaj za merenje sa više kamera u kojem svaka kamera posmatra karakteristike slike povezane sa više mjeračkih tačaka. Pojedinačne tačke se mjere sa više kamera, a njihove trodimenzionalne koordinate se izračunavaju pomoću geometrije višestrukog prikaza.

Kamere pružaju preklapanje posmatranja umjesto da se jednostavno takmiče jedna s drugom. Odgovarajuće postavljanje kamere, kalibracija i vidljivost su od suštinskog značaja za postizanje pouzdanih rezultata.

Q4. Zašto je ciklus opreme 3060 sekundi kada merenje slike traje samo 1020 sekundi?

Vreme merenja slike odnosi se na vrijeme potrebno za sistem da obrađuje dobijene slike i izračunava rezultate merenja.

Cjelokupni ciklus opreme može uključivati i dolazak radnog dela, pozicioniranje, dobijanje slike, kretanje opreme i druge kontrole.

Za planiranje proizvodne linije, potrebno je koristiti cijelo vrijeme ciklusa za procjenu kapaciteta i identifikaciju potencijalnih uskih grla.

Q5. Može li sistem da pregleda različite modele sa bijelim trupom?

Objavljeni sistem podržava korisnički konfigurisane rasponu inspekcije i unapred podešene programe sa prebacivanjem modela jednim klikom.

Praktični opseg fleksibilnosti modela zavisi od pokrivenosti kamere, definicije mjeračke tačke, fiksnih materijala, kalibracijskih zahtjeva i razlika između geometrije radnog dela. Planirana porodica modela treba pregledati tokom planiranja projekta.

Zaključak

Online dimenzionalna inspekcija karoserije u bijeloj pomaže proizvođačima automobila da prate pozicije kritičnih rupa i geometrijske značajke tokom proizvodnje. Kombinacijom podpixelskog podudovoljavanja šablona, korekcije referentne mete i trodimenzionalnog izračunavanja koordinata sa više kamera, sistem je dizajniran da podržava automatizirano mjerenje dimenzija na velikim strukturama tijela.

Objavljene specifikacije uključuju tačnost merenja od ±0,1 mm, tačnost ponovljenih mjerenja od ±0,02 mm, korelaciju CMM od ±0,1 mm i vrijeme ciklusa opreme od 3060 sekundi. Za potrebe ovog standarda, proizvodnja se može koristiti za proizvodnju električne energije.

Big Bird Industrial, ranije Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., pruža rešenja za inspekciju mašinskog vida za proizvodnju automobila, uključujući geometrijsko mjerenje velikih strukturnih komponenti. Konačna konfiguracija sistema treba da se zasniva na potrebnim mernim tačkama, tolerancijama, proizvodnim taktima i zahtevima za podatke o kvalitetu.