पेंट की सतह पर दोषों का निरीक्षण: प्रति सेकंड ८०० फ्रेम और इससे होने वाले परिवर्तन

अवलोकन

पेंट की खामियाँ छोटी, कम-कॉन्ट्रास्ट और वक्र सतहों पर फैली होती हैं, जिससे उनका निरीक्षण आँखों से कठिन हो जाता है और उनकी अच्छी तस्वीर लेना भी कठिन होता है। एक मानव निरीक्षक जो बंपर पर काम कर रहा होता है, एक समय में कुछ वर्ग सेंटीमीटर ही देख पाता है, चमक का आकलन सिर हिलाकर करता है और एक घंटे के भीतर स्थिरता खो देता है। कैमरा-आधारित निरीक्षण उस आकलन को एक दोहराए जा सकने वाले माप से बदल देता है, लेकिन केवल तभी जब इमेजिंग श्रृंखला निर्दिष्ट की गई खामियों के वर्ग को पकड़ सके।

इमेजिंग श्रृंखला में तीन भाग होते हैं: कैमरा के नमूना लेने की गति, सतह को प्रकाशित करने का तरीका, और भाग को दृश्य क्षेत्र के माध्यम से कैसे ले जाया जाता है। यह लेख स्पष्ट करता है कि ८०० फ्रेम प्रति सेकंड की फ्रेम दर एक पेंट निरीक्षण स्टेशन के द्वारा क्या पाया जा सकता है, इसमें क्या बदलाव लाती है और शेष सीमाएँ कहाँ हैं।

बिग बर्ड इंडस्ट्रियल (पूर्व में शिमादा बिग बर्ड इंडस्ट्रियल) 2001 से ऑटोमोटिव पावरट्रेन घटकों के लिए सफाई और डीबरिंग प्रणालियाँ बना रही है, और यहाँ वर्णित विज़न लाइन उसी इंजीनियरिंग दृष्टिकोण का अनुसरण करती है: पहले स्वीकृति मानदंड को परिभाषित करें, फिर उसके आधार पर हार्डवेयर का आकार निर्धारित करें।

1. फ्रेम दर क्यों डिटेक्शन के न्यूनतम स्तर को निर्धारित करती है

एक पेंट दोष का पता तभी लगाया जा सकता है जब कम से कम एक फ्रेम उसे इतने पिक्सेलों के साथ कैप्चर करे कि वह आसपास की कोटिंग से अलग किया जा सके। जैसे ही भाग गति करता है, दोष एक सीमित समय में दृश्य क्षेत्र से गुजरता है। यदि कैमरा बहुत धीमी गति से सैंपल करता है, तो दोष एक फ्रेम में या किसी भी फ्रेम में नहीं दिखाई देता, और कोई भी एल्गोरिदम बाद में उसे पुनः प्राप्त नहीं कर पाता।

यात्रा की दिशा में सैंपलिंग

रेखा-स्कैन व्यवस्था के लिए, नमूनाकरण दर को सतह की गति के अनुकूलित करना आवश्यक है ताकि लगातार रेखाएँ निर्धारित मात्रा में ओवरलैप करें। क्षेत्र-स्कैन व्यवस्था के लिए, फ्रेम दर इतनी उच्च होनी चाहिए कि निर्दिष्ट न्यूनतम आकार का कोई दोष कई लगातार फ्रेम में प्रकट हो। इस प्रकार, आवश्यकता विनिर्देश में सबसे छोटे दोष और अधिकतम सतह गति से निकाली जाती है, न कि किसी सूची से चुनी जाती है।

800 फ्रेम प्रति सेकंड क्या प्रदान करते हैं

चार कैमरों का उपयोग करने वाली एक व्यवस्था, जिनमें से प्रत्येक 200 फ्रेम प्रति सेकंड पर काम करता है, कुल मिलाकर 800 फ्रेम प्रति सेकंड उत्पन्न करती है। 800 से 1000 मिमी प्रति सेकंड की सतह गति पर, यह प्रवाह पूर्ण बम्पर चौड़ाई के अखंड नमूनाकरण को समर्थन देता है, जिसमें एक्सपोज़र के बीच कोई अंतराल नहीं होता। व्यावहारिक परिणाम यह है कि स्टेशन एक चक्र में 15 सेकंड से कम समय में पूर्ण लेपित सतह का निरीक्षण कर सकता है, जबकि रंग के कण के आकार के दोषों को भी स्पष्ट रूप से पहचान सकता है।

2. प्रकाश व्यवस्था संकल्प का दूसरा आधा भाग है

उच्च फ्रेम दरें उस सतह पर व्यर्थ होती हैं जो चमक को प्रतिबिंबित करती है। रंगीन पैनल वक्राकार, चमकदार और अक्सर गहरे रंग के होते हैं, जिसका अर्थ है कि एक विसरित प्रकाश स्रोत सतह के एक हिस्से पर एक चमकदार प्रतिबिंब उत्पन्न करता है और शेष भाग में दोषों को छुपा देता है। प्रकाश व्यवस्था की ज्यामिति सेंसर के समान महत्वपूर्ण है।

एक U-आकार के स्रोत का वक्राकार पैनलों के लिए उपयुक्त होने का कारण

एक U-आकार का स्रोत पैनल को इस प्रकार घेरता है कि आपतन कोण पूरे वक्र के अनुदिश संकीर्ण बैंड के भीतर बना रहता है। इससे प्रकाश का प्रतिबिंब एक भविष्यवाणी योग्य स्थिति पर बना रहता है और दोष को समान क्षेत्र में स्थानिक विकृति के रूप में दिखाया जा सकता है। एक सपाट पैनल पर एक रिंग लाइट यही कार्य करती है; एक बम्पर पर स्रोत को ज्यामिति के अनुसार अनुसरण करना होता है।

दोषों के प्रकाशिक हस्ताक्षर के आधार पर उनके वर्गों को अलग करना

हर दोष का प्रतिक्रिया एक ही प्रकाश स्रोत पर नहीं होती है। कण और गड्ढे विशिष्ट प्रकाश चमक को विकृत करते हैं, छोटे छेद और विलायक फटन अंधेरे बिंदुओं के रूप में दिखाई देते हैं, धाराएँ और झुकाव स्थानीय ढलान को बदल देते हैं, और नारंगी छिलका बड़े स्थानिक पैमाने पर बनावट को बदल देता है। एकल प्रकाश व्यवस्था द्वारा सभी को समान संवेदनशीलता के साथ जाँचना दुर्लभ है, इसलिए पेंट स्टेशन आमतौर पर एक से अधिक प्रकाशन मोड को जोड़ते हैं और परिणामों को संयोजित करते हैं।

3. डिटेक्शन दर से उत्पादन निर्णय तक

निरीक्षण प्रदर्शन को डिटेक्शन दर के रूप में उद्धृत किया जाता है, लेकिन एक लाइन वास्तव में गलत-कॉल दर और पुनर्कार्य प्रवाह का अनुभव करती है। एक स्टेशन जो 0.2 प्रतिशत दोषों का पता नहीं लगाता है और 2 से 5 प्रतिशत अच्छे भागों को गलत तरीके से चिह्नित करता है, उसी चूक दर के साथ लेकिन कम गलत-कॉल दर वाले स्टेशन की तुलना में एक बिल्कुल अलग संचालन लागत उत्पन्न करता है।

दोनों संख्याओं को एक साथ पढ़ना

केवल पता लगाने की दर को महत्व देना अति-संवेदनशीलता को प्रोत्साहित करता है। प्रत्येक दहलीज़ जो एक और दोष को पकड़ती है, वह साथ ही अधिक सही भागों को भी चिह्नित करती है, और एक पेंट लाइन पर प्रत्येक गलत संकेत का अर्थ होता है कि कोई भाग पॉलिशिंग के लिए या मानव द्वारा पुनः निरीक्षण के लिए भेजा जाता है। उपयोगी विनिर्देश एक चूक दर को एक गलत संकेत दर के साथ जोड़ता है और यह बताता है कि कौन-सी दर को समायोजित किया जा सकता है।

चक्र समय को एक बाधा के रूप में, परिणाम के रूप में नहीं

एक बम्पर या बंद करने के एक सेट के लिए १५ सेकंड या उससे कम का चक्र १५ सेकंड या उससे कम का चक्र एक लाइन आवश्यकता है, कैमरा की उपलब्धि नहीं। यह एक बजट निर्धारित करता है: संभालने का समय, स्कैन करने का समय और निर्णय लेने का समय। यदि स्कैन पर्याप्त रूप से तीव्र है लेकिन निर्णय के लिए दूसरे कोण से एक बार फिर देखने की आवश्यकता होती है, तो चक्र ही स्टेशन को सीमित करता है, फ्रेम दर नहीं।

४. निरीक्षण को मरम्मत से जोड़ना

एक दोष जिसे पाया गया हो लेकिन सटीक स्थान निर्धारित न किया गया हो, केवल आधा उपयोगी है। पेंट पुनर्कार्य के लिए यह जानना आवश्यक है कि दोष कहाँ है, एक निर्देशांक प्रणाली में जिसे पॉलिशिंग रोबोट उपयोग कर सकता है।

निरीक्षण और पॉलिशिंग के बीच साझा निर्देशांक

जब निरीक्षण स्टेशन और पॉलिशिंग रोबोट एक ही निर्देशांक प्रणाली साझा करते हैं, तो दोष की स्थिति सीधे रोबोट का लक्ष्य बन जाती है। फिर पॉलिशिंग हेड को स्वचालित रूप से दोष वर्ग के आधार पर चुना जा सकता है, और ऑपरेटर को गतिमान लाइन पर फिर से स्थान खोजने के लिए नहीं कहा जाता है। यह एक निरीक्षण स्टेशन और एक निरीक्षण-एवं-मरम्मत कोशिका के बीच का अंतर है।

जो स्वचालित नहीं किया जा सकता

अधिकांश लाइनों पर रंग मिलान अभी भी मानव निर्णय पर निर्भर रहता है, क्योंकि स्वीकृति मापदंड एक संदर्भ पैनल और ऐसी दृश्य शर्तों पर निर्भर करता है जिन्हें स्टेशन पर पुनः उत्पन्न करना कठिन होता है। ऑरेंज पील जैसे बनावट-संबंधित दोष मापनीय हैं, लेकिन स्वीकार्य और अस्वीकार्य के बीच का दहलीज़ आमतौर पर कोई भौतिक सीमा नहीं होती, बल्कि ग्राहक के मानक द्वारा निर्धारित की जाती है।

५. विनिर्देश जाँच सूची

एक पेंट निरीक्षण विशिष्टता जिसे उद्धृत और सत्यापित किया जा सकता है, में दोष वर्ग और उनके न्यूनतम आकार, सतह की गति और चक्र समय, प्रकाश व्यवस्था के तरीके, चूक दर और गलत-कॉल दर, तथा मरम्मत के साथ साझा किया गया निर्देशांक फ्रेम शामिल होते हैं। इनमें से किसी एक का अभाव एक रिक्ति छोड़ देता है, जिसे आपूर्तिकर्ता अपने मान्यता-आधारित अनुमान से पूरा करता है।

सत्यापन भी उसी तर्क पर आधारित होता है। स्वीकृति से पहले, स्टेशन को विशिष्टता की सीमा पर जानबूझकर रखे गए दोषों वाले संदर्भ पैनलों के एक सेट से परखा जाता है, और प्रत्येक पैनल को विभिन्न अभिविन्यासों में कई बार प्रस्तुत किया जाता है। यदि कोई स्टेशन किसी दोष को पहली बार में पाता है लेकिन तीसरी बार में छोड़ देता है, तो यह एक पुनरावृत्ति समस्या है, न कि संवेदनशीलता समस्या; और पुनरावृत्ति वही है जो उत्पादन प्रत्येक शिफ्ट में अनुभव करता है। वही संदर्भ सेट गलत-कॉल दर के मानकीकरण के लिए भी प्रयुक्त होता है, क्योंकि दोषरहित पैनल भी परीक्षण का हिस्सा होते हैं।

यह भी उल्लेखनीय है कि एक चिह्नित भाग के साथ क्या किया जाता है: क्या इसे पुनः निरीक्षण के लिए भेजा जाता है, पॉलिशिंग के लिए, या नष्ट कर दिया जाता है। यह निर्णय यह तय करता है कि गलत-कॉल दर केवल एक झंझट है या एक लागत है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या उच्च फ्रेम दर हमेशा बेहतर होती है?

नहीं। उच्च फ्रेम दर प्रत्येक फ्रेम में प्रकाश की मात्रा को कम करती है, क्योंकि यह एक्सपोज़र समय को कम करती है, जिससे शोर बढ़ जाता है। सबसे छोटे निर्दिष्ट दोष को अधिकतम सतह गति पर पकड़ने के लिए आवश्यक दर के ऊपर की अतिरिक्त गति छवि की गुणवत्ता को कम करती है, बजाय इसकी पहचान क्षमता में वृद्धि करने के।

क्या एक ही स्टेशन बंपर और दरवाज़े दोनों का निरीक्षण कर सकता है?

आमतौर पर नहीं, क्योंकि इसके लिए एक ही प्रकाश ज्यामिति का उपयोग करना संभव नहीं होता—क्योंकि पैनल की वक्रता और कार्य दूरी दोनों भिन्न होती हैं। बहु-विविधता वाले स्टेशन इस समस्या का समाधान एक सार्वभौमिक सेटअप के बजाय प्रत्येक विविधता के लिए फिक्सचर की स्थिति और प्रकाश व्यवस्था को बदलकर करते हैं।

ऑरेंज पील को कैसे मापा जाता है?

इसे एक परिभाषित स्थानिक मापदंड पर बनाए गए बनावटी पैरामीटर के रूप में मूल्यांकित किया जाता है, जिसमें सतह पर प्रतिबिंबित प्रकाश के परिवर्तन का उपयोग किया जाता है, न कि किसी एकल दोष स्थान का। चूँकि यह एक सांख्यिकीय माप है, इसलिए नमूना लेने के क्षेत्र को देहली के साथ निर्दिष्ट करना आवश्यक है।

गलत-कॉल दर कितनी वास्तविक हो सकती है?

रंगीन बाहरी पैनलों पर, उत्पादन में २ से ५ प्रतिशत की गलत-कॉल दर सामान्य है, जबकि याद आने की दर लगभग ०.२ प्रतिशत है। एक ही छवि-प्रसंस्करण श्रृंखला पर एक को कसना और दूसरे को ढीला करना आमतौर पर संभव नहीं होता है।

निष्कर्ष

फ्रेम दर यह निर्धारित करती है कि कोई दोष सामान्य रूप से कैप्चर किया जाता है या नहीं; प्रकाश व्यवस्था यह निर्धारित करती है कि एक बार कैप्चर कर लेने के बाद वह दिखाई देता है या नहीं। दोनों को विशिष्टता में न्यूनतम दोष और लाइन की सतह गति के आधार पर आकार दिया जाना चाहिए, और दोनों को उत्पादन टीम द्वारा स्वीकार की जा सकने वाली गलत-कॉल दर के साथ संतुलित किया जाना चाहिए।

उत्पादन में काम करने वाले स्टेशन वे हैं जिनके विनिर्देश में एक साथ मिस रेट, फॉल्स-कॉल रेट और साइकिल टाइम का उल्लेख किया गया हो, तथा जहाँ निरीक्षण परिणाम मरम्मत क्रिया के समान निर्देशांक फ्रेम में प्राप्त होते हों।