Სხელი-თავის ნაკეთობის გაზომვის საკონტროლო სისტემა: სახელურის ქვეპიქსელური შესატყოვნებლობა ხვრელების პოზიციის საკონტროლო გაზომვისთვის

Შეხედულება

Სხელის შემადგენლობის (BIW) წარმოებაში გაზომვის სიზუსტე განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. ხვრელების მდებარეობის, მიმაგრების წერტილების და სტრუქტურული გეომეტრიის გადახრები შეიძლება აფერხოს შემდგომი შეკრების პროცესი, მათ შორის კარების მორგება, შიგნით მოწყობილობის დაყენება და ძრავის სისტემის ინტეგრაცია.

Სხელის შემადგენლობის გაზომვის სისტემა იყენებს ქვეპიქსელურ შაბლონის შესატყოვნებლობას და მრავალკამერიან გაზომვას საკლებავი მახასიათებლების ონლაინ გაზომვის შესასრულებლად. გამოქვეყნებული სპეციფიკაციები მოიცავს 0,02–0,05 მმ/პიქსელის სივრცის სურათის გარჩევადობას, ±0,1 მმ-ის გაზომვის სიზუსტეს, ±0,02 მმ-ის გამეორებადობას და 30–60 წამის ტიპურ მოწყობილობის ციკლის ხანგრძლივობას. სისტემა შეიძლება გამოყენებული იქნას ავტომობილების სხელის დაკავშირების ხაზებში ონლაინ გაზომვის მიზნით.

Კლიშები: სხელის შემადგენლობის გაზომვა, ხვრელების მდებარეობის გაზომვა, გეომეტრიული გაზომვა და ტოლერანტობის გაზომვა, ქვეპიქსელური შაბლონის შესატყოვნებლობა, 3D კოორდინატების გაზომვა, ონლაინ ხედვის გაზომვა, Big Bird Industrial

1. რატომ არის განზომილებითი შემოწმება მნიშვნელოვანი სხელი-თეთრი საკონსტრუქციო ნაკეთობის წარმოებაში

Სხელი-თეთრი სტრუქტურა ქმნის საველების საკონსტრუქციო საფუძველს. შეერთების საყრდენებში მდებარეობის შეცდომები, დაჭერილი ფილების გამოხრა და შეერთების დროს ტერმული დეფორმაცია შეიძლება დაიგროვოს და აისახოს სხელის სტრუქტურის საბოლოო გეომეტრიაზე.

Როდესაც მნიშვნელოვანი ხვრელები ან მიმაგრების წერტილები გადახრილია მათი ნომინალური მდებარეობიდან, შემდგომი პროცესები შეიძლება შეხვდეს პრობლემებს, როგორიცაა კარის შუალედების არაერთგვაროვნება, ფილების არათანაბარი განლაგება, შეკრების შეკავება და დამატებითი ხელით რეგულირება ან გადაკეთება.

Ამ მიზეზით, განზომილებითი შემოწმება ჩვეულებრივ ხდება სხელის შეერთების პროცესის მნიშვნელოვან ეტაპებზე.

Თუმცა, სხელი-თეთრი სტრუქტურა წარმოადგენს რამდენიმე გაზომვის გამოწვევას:

• Დიდი საერთო განზომილებები: Გაზომვის წერტილები შეიძლება განლაგებული იყოს დიდი სამგანზომილებიანი სტრუქტურის მთელ ფართობზე.

• Თავისუფალი ფილების მშენებლობა: Ადგილობრივი გეომეტრია და ზედაპირის მდგომარეობა შეიძლება განსხვავდებოდეს.

• Ფართოდ განლაგებული გაზომვის წერტილები: Შეიძლება დაგჭირდეს რამდენიმე კამერა ან გაზომვის პოზიცია საჭიროებული მახასიათებლების მოსაცავებლად.

• Წარმოების ხაზის შეზღუდვები: Ონლაინ შემოწმებას უნდა შეასრულოს გაზომვები უკანასკნელობის გარეშე შეერთების ხაზზე.

Კოორდინატული გაზომვის მანქანები (CMM) ფართოდ გამოიყენება განზომილების შემოწმებისთვის, მაგრამ ჩვეულებრივი ოფლაინ შემოწმება არ უზრუნველყოფს საჭიროებულ გამოტანას ან დროულ რეაგირებას ყველა წარმოების ხაზის გამოყენებისთვის.

Ონლაინ ხედვის შემოწმების სისტემა შეძლებს რამდენიმე კრიტიკული წერტილის გაზომვას წარმოების დროს და მიაწოდებს განზომილების მონაცემებს პროცესის მონიტორინგისა და ხარისხის ანალიზისთვის.

2. ტექნიკური ამონახსნი: საბპიქსელური შაბლონის შესატყვისებლად და რამდენიმე კამერის გამოყენებით გაზომვა

Სხელის შემოწმების სისტემა შეიმუშავდა დიდი ავტომობილური სხელის სტრუქტურების გეომეტრიული განზომილებებისა და ხვრელების პოზიციების ონლაინ გაზომვისთვის.

Სისტემა შეიცავს ექვს ფუნქციონალურ ქვესისტემას:

• Ვიზუალური სურათის მიღების სისტემა

• Ორგანზომილებიანი სურათის ამოცნობარობის სისტემა

• Სამგანზომილებიანი გაზომვის სისტემა

• Მომხმარებლის ინტერაქციის ინტერფეისი

• Კალიბრების სისტემა

• Სტატისტიკური ანალიზის სისტემა

Მისი გაზომვის მეთოდი აერთიანებს მაღალი გარჩევადობის სურათგადაღებას, პიქსელზე ნაკლები სიზუსტით მდებარეობის განსაზღვრას, სასაძიებლო მიზნის კორექციას და რამდენიმე კამერის გეომეტრიულ გამოთვლებს.

2.1 საბპიქსელური შაბლონის შესატყოვნებლობა

Პიქსელზე ნაკლები შაბლონის შესატყვისებლობა აფასებს მახასიათებლების მდებარეობას მთლიანი პიქსელის ზემოთ სიზუსტით, როცა სურათგადაღებისა და კალიბრაციის პირობები შესაფერებელია.

Გამოქვეყნებული პროდუქტის ინფორმაციის მიხედვით, ობიექტის სივრცეში სურათის გარჩევადობა შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 0.02–0.05 მმ პიქსელზე. ეს ხელს უწყობს სურათის მახასიათებლების უფრო სიზუსტით განსაზღვრას კამერების რაოდენობის გაზრდის გარეშე.

Სურათის გარჩევადობა და გაზომვის სიზუსტე სხვადასხვა სპეციფიკაციაა. ფაქტობრივი გაზომვის შედეგები ასევე დამოკიდებულია ოპტიკურ დაყენებაზე, კალიბრაციის ხარისხზე, მახასიათებლების ხილვადობაზე, მექანიკურ სტაბილურობაზე და გაზომვის გეომეტრიაზე.

2.2 რეფერენს-სამიზნის კორექცია

Რეფერენც-მიზნები დაყენებულია შესაბამისი კამერის საპირისპირო მხარეს. სურათების მიღების დროს სისტემა იდენტიფიცირებს ამ მიზნების სურათზე მდებარეობას და გამოიყენებს გაზომვებს მცირე ცვლილებების კომპენსაციისთვის შედარებით მდებარეობაში ან მიმართულებაში.

Ეს მიდგომა შეიძლება დაეხმაროს გარემოს გარკვეული გავლენების შემცირებაში, მათ შორის ტემპერატურის ცვლილებებთან დაკავშირებული მცირე პოზიციის ცვლილებები.

Ფაქტობრივი კომპენსაციის შესაძლებლობა დამოკიდებულია რეფერენც-მიზნების განლაგებაზე, სისტემის კალიბრაციაზე და მექანიკურ დიზაინზე. ტემპერატურის ცვლილებები და სტრუქტურული დეფორმაციები მაინც უნდა შეფასდეს რეალური წარმოების პირობებში.

2.3 მრავალკამერიანი სამგანზომილებიანი კოორდინატების გამოთვლა

Თითოეული კამერა აკვირდება საგამომძიებო ნიმუშის რამდენიმე გაზომვის წერტილს შესაბამის სურათის ნიშნებს. თითოეული სამიზნე წერტილი გაზომება რამდენიმე კამერით, ხოლო სისტემა მრავალხედიანი გეომეტრიის გამოყენებით გამოთვლის მის სამგანზომილებიან კოორდინატებს.

Მრავალობის კამერების განლაგება უზრუნველყოფს გადახურულ გაზომვებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გეომეტრიული გამოთვლებისა და შედარებითი შემოწმების მიზნით.

Ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა დიდი სტრუქტურების შემთხვევაში, სადაც გაზომვის წერტილები განაწილებულია სხვადასხვა ადგილზე და არ შეიძლება ეფექტურად გაზომვა ერთი ხედიდან.

Საბოლოო გაზომვის სიზუსტე დამოკიდებულია კამერების განლაგებაზე, კალიბრაციაზე, ხილვადობაზე და გაზომვის წერტილების გეომეტრიაზე.

3. ტექნიკური მახასიათებლები

Შემდეგი სპეციფიკაციები დაყრდნობილია საჯაროდ ხელმისაწვდომ პროდუქტის ინფორმაციაზე.

Შეზომვის შენიშვნა: Შეზომვის სიზუსტე, მეორედ გამეორების შესაძლებლობა და CMM-თან კორელაცია დაკვეყნებული მაჩვენებლები სხვადასხვა სამუშაო მახასიათებლს ასახავს. მათი განსაზღვრება, გამოცდის პირობები და მიღების მეთოდები ტექნიკური შეფასების დროს უნდა დადასტურდეს.

„გამოტოვების გარეშე აღმოჩენა“ და „მექანიკური პოზიციონირების მოთხოვნა ±2,5 მმ-ზე მეტი“ ტერმინები ასევე უნდა განსაზღვრდეს მომწოდებლის ოფიციალური ტექნიკური სპეციფიკაციის მიხედვით, სანამ ისინი ხელშეკრულების მიხედვით მიღების კრიტერიუმებად გამოიყენება.

4. BIW განზომილებითი შემოწმების სისტემის შერჩევის დროს მნიშვნელოვანი საკითხები

4.1 კამერების მდებარეობის დაგეგმვა და სამუშაო ადგილის გარშემო კალიბრაცია

Სხელის შემადგენლობის გაზომვის წერტილები შეიძლება განლაგდეს დიდი სტრუქტურის მასშტაბით. კამერების პოზიციები უნდა განისაზღვროს საჭიროების შესაბამად გაზომვის საჭიროებების, ხელმისაწვდომი მიმაგრების სივრცის, ფიქსატორების განლაგების და წარმოების ხაზზე წვდომის მიხედვით.

Კალიბრაციის სტრატეგია უნდა დაიდგინოს სისტემის დიზაინის ეტაპზე, არ უნდა დაიტოვოს მომზადების ეტაპამდე.

4.2 გაითვალისწინეთ ტემპერატურის ცვალებადობა და ვიბრაცია

Შეერთების გარემოში შეიძლება მოხდეს ტემპერატურის ცვალებადობა და მექანიკური ვიბრაცია. ორივე შეიძლება გავლენა მოახდინოს გაზომვის სტაბილურობაზე, თუ სურათის მიღების სტრუქტურა ან კალიბრაციის განლაგება არ არის საკმარისად მექანიკურად მტკიცე.

Სასქანის მიმართულების კორექცია შეიძლება დაეხმაროს მცირე მიმართულების ცვლილებების კომპენსაციაში, მაგრამ ის არ აღმოაფხატავს ყველა გარემოს შეცდომას. მექანიკური მტკიცება, მიმაგრების სტაბილურობა, კალიბრაცია და გარემოს მონიტორინგი მაინც მნიშვნელოვანია.

Სადაც გაზომვის მნიშვნელობების დროთა განმავლობაში ცვლილებები მოინახულება, გაზომვის მონაცემებთან ერთად შესაბამისი გარემოს პირობების ჩანაწერი შეიძლება მოგვიანებით ანალიზს მოახდინოს მხარდაჭერობა.

4.3 გამოყოფა სურათის დამუშავების დრო და მოწყობილობის ციკლის დრო

Გამოქვეყნებული სურათის გაზომვის დრო არის 10–20 წამი, ხოლო მთლიანი მოწყობილობის ციკლი — 30–60 წამი.

Ეს მნიშვნელობები მიუთითებენ სხვადასხვა ეტაპზე. სრული მოწყობილობის ციკლი შეიძლება მოიცავდეს ნაკეთობის ჩამოსვლას, პოზიციონირებას, სურათის მიღებას, გაზომვის დამუშავებას და სხვა მოწყობილობის მოქმედებებს.

Სისტემის არსებულ სველდინგის ხაზში ინტეგრაციის დროს წარმოების შესაძლებლობა უნდა გამოითვალოს სრული მოწყობილობის ციკლის და ფაქტობრივი ხაზის თანმიმდევრობის მიხედვით — არ მხოლოდ სურათის დამუშავების დროს.

4.4 დამკვიდრებული გაზომვის ჩანაწერების დამყარება

Გაზომვის მონაცემები უფრო მნიშვნელოვნები ხდება, როცა ისინი დაკავშირებულია ცალკეულ ნაკეთობას, გაზომვის წერტილებს, წარმოების ბათკებს და შესაბამის პროცესულ პირობებს.

Სისტემის სტატისტიკური ფუნქციები შეიძლება მხარი დაუჭეროს გაზომვის მნიშვნელობების დაკვიდრებას, ტენდენციების მონიტორინგს, შეცდომების ანალიზს და ანგარიშების შედგენას.

Თუ საწარმოში გამოიყენება წარმოების შესრულების სისტემა (MES), ხარისხის მართვის სისტემა (QMS) ან სხვა წარმოების მონაცემების პლატფორმა, საჭიროების შესაბამედ ინტერფეისები და მონაცემების ფორმატები უნდა განისაზღვროს იმპლემენტაციამდე.

5. ბიგ ბერდ ინდასტრიალის მანქანური ხედვის შემოწმების შესაძლებლობები

Харбинის ბიგ ბერდ ინდასტრიალის კომპანია, ლტდ. (ბიგ ბერდ ინდასტრიალი), ადრე ჰარბინის შიმადა ბიგ ბერდ ინდასტრიალის კომპანია, ლტდ., აწყობს სიზუსტის მოთხოვნებს აკმაყოფილებად სამრეწველო სუფთავისა და მანქანური ხედვის შემოწმების ინტეგრირებულ ამონახსნებს.

Მისი მანქანური ხედვის პორტფოლიო მოიცავს ექვს პროდუქტის სერიას:

• Ორიენტ სი: Გეომეტრიული განზომილებებისა და მდებარეობის შემოწმება

• Საფარი სი: Საფარის დეფექტების შემოწმება

• Ასემბლი სი: Შეკრების ვერიფიკაცია და ხაზის ბოლოს შეცდომების თავიდან აცილება

• Inner See: Შიგა ხვრელებისა და ღრუების შემოწმება

• Knight See: Ფერწერის ზედაპირის დეფექტების შემოწმება

• Mou See: Პროგრამული უზრუნველყოფის ალგორითმები და შემოწმების პლატფორმები

Orient See სერია კონცენტრირებულია დიდი ზომის ნაკეთობებისა და სტრუქტურული კომპონენტების გეომეტრიული განზომილებებისა და მდებარეობის გაზომვაზე. ამ სერიის გამოყენების სფეროებში შედის სხელი სხელის სტრუქტურები და ქვეფრეიმები, სადაც ონლაინ გაზომვა შეიძლება დაეხმაროს განზომილების გადახრების ადრეულ აღმოჩენაში, სანამ ისინი შემდგომი შეკრების პროცესს ზემოქმედებენ.

Თითოეული პროექტისთვის შემოწმების სისტემა უნდა იყოს კონფიგურირებული ნაკეთობის ფაქტობრივი გეომეტრიის, გაზომვის წერტილების განაწილების, სამიზნე დაშვებადი გადახრების, წარმოების ტაქტის და საჭიროების შესაბამედ მონაცემების ინტერფეისების გათვალისწინებით.

Ხშირად დასმული კითხვები

Კითხვა 1. რატომ არის მნიშვნელოვანი CMM გაზომვებთან კორელაცია?

Კოორდინატული საზომი მანქანა ხშირად გამოიყენება განზომილების ვერიფიკაციის რეფერენსად. ონლაინ შემოწმების სისტემა უნდა შედარდეს შეთანხმებულ რეფერენს საზომ მეთოდს, რათა დასტურდეს, თუ რამდენად სტაბილურად ემთხვევა მისი შედეგები რეფერენს მნიშვნელობებს.

Გამოქვეყნებული კოორდინატული საზომი მანქანის კორელაციის სპეციფიკაცია არის ±0,1 მმ. მიღებამდე პროექტმა უნდა განსაზღვროს შედარების მეთოდი, ნიმუშის ზომა, საზომი ადგილები, გარემოს პირობები და კორელაციის შეფასებისთვის გამოყენებული გამოთვლის მეთოდი.

Განსაზღვრული კორელაციის კვლევა ხელს უწყობს იმ საკითხის უზრუნველყოფას, რომ წარმოების ხაზზე მიღებული საზომი მონაცემები და ხარისხის განყოფილების შედეგები ერთნაირად ინტერპრეტირდეს.

Კითხვა 2. ტემპერატურის ცვლილებები მნიშვნელოვნად ახდენს გავლენას სხელის თავდაპირველი საზომებზე?

Ტემპერატურის ცვლილებები შეიძლება გავლენას ახდენენ საგამოსაცდელ ნიმუშზე, მის მიმაგრების სტრუქტურაზე და ოპტიკური კომპონენტების ერთმანეთის მიმართ მდებარეობაზე.

Სისტემა იყენებს კამერების საპირისპირო მხარეს დამონტაჟებულ რეფერენსულ მიზნებს მიზნების პოზიციების გასათვალისწინებლად და გარკვეული პატარა პოზიციის ცვლილებების კომპენსაციისთვის. ეს შეიძლება დაეხმაროს სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად, მაგრამ ამ მეთოდს არ უნდა მივიჩნიოთ ყველა ტემპერატურასთან დაკავშირებული შეცდომის სრული ამოხსნა.

Წარმოების აპლიკაციებისთვის კალიბრაციის სტაბილურობა, სტრუქტურული მყარობა და გარემოს პირობები ერთად უნდა შეფასდეს. განზომილებების მონაცემებთან ერთად ტემპერატურის ჩანაწერიც შეიძლება დაეხმაროს გრძელვადი გაზომვის ტენდენციების ახსნაში.

Q3. რამდენიმე კამერა ერთმანეთს შეუძლია გაზომვის დროს შეაფერხოს?

Სისტემა იყენებს რამდენიმე კამერის გაზომვის მოწყობილობას, სადაც თითოეული კამერა აკვირდება რამდენიმე გაზომვის წერტილთან დაკავშირებულ სურათის დამახსოვრებულ ნიშნებს. ცალკეული წერტილები რამდენიმე კამერით იზომება, ხოლო მათი სამგანზომილებიანი კოორდინატები გამოითვლება მრავალკუთხედური გეომეტრიის გამოყენებით.

Კამერები უზრუნველყოფენ ერთმანეთს დაფარული დაკვირვებით, არ არის მხოლოდ ერთმანეთს შედარების საშუალება. სანდო შედეგების მისაღებად აუცილებელია კამერების შესაბამო განლაგება, კალიბრაცია და ხილვადობა.

Კითხვა 4. რატომ არის აღჭურვილობის ციკლი 30–60 წამი, როცა სურათების გაზომვა მხოლოდ 10–20 წამს სჭირდება?

Სურათების გაზომვის დრო არის სისტემის მიერ მიღებული სურათების დამუშავების და გაზომვის შედეგების გამოთვლის დრო.

Სრული აღჭურვილობის ციკლი შეიძლება მოიცავდეს ასევე ნაკეთობის ჩამოსვლას, პოზიციონირებას, სურათების მიღებას, აღჭურვილობის მოძრაობებს და სხვა მართვის მოქმედებებს.

Წარმოების ხაზის გეგმარების დროს სრული ციკლის ხანგრძლივობა უნდა გამოყენებული იქნას სიმძლავრის შეფასების და შესაძლო შეზღუდვების გამოვლენის მიზნით.

Კითხვა 5. შეუძლია თუ არა სისტემას შეამოწმოს სხვადასხვა სხელის სხელის მოდელი?

Გამოქვეყნებული სისტემა მხარს უჭერს მომხმარებლის მიერ კონფიგურირებად შემოწმების სფეროებს და წინასწარ დაყენებულ პროგრამებს ერთი კლიკით მოდელის შეცვლის შესაძლებლობით.

Მოდელის სიმკვრივის პრაქტიკული დიაპაზონი არის დამოკიდებული კამერის საფარველზე, საზომი წერტილების განსაზღვრებაზე, მიმაგრებებზე, კალიბრაციის მოთხოვნებზე და ნაკეთობის გეომეტრიებს შორის განსხვავებებზე. პროექტის გეგმარების ეტაპზე უნდა შეისწავლეთ მიზნად დასახული მოდელის ოჯახი.

Დასკვნა

Სხელის თავდაპირველი გაზომვა ონლაინ რეჟიმში საშუალებას აძლევს ავტომობილების წარმოებლებს მონიტორინგის ჩატარებას მნიშვნელოვანი ხვრელების პოზიციებზე და გეომეტრიულ მახასიათებლებზე წარმოების დროს. სისტემა შეიძლება ავტომატიზირებული გაზომვების მხარდაჭერა დიდი ზომის სხელების სტრუქტურებზე, რაც მიიღწევა ქვეპიქსელური შაბლონის შესატყოვნებლობის, სასაძიებლო მიზნის კორექციის და მრავალკამერიანი სამგანზომილებიანი კოორდინატების გამოთვლის კომბინაციით.

Გამოქვეყნებული სპეციფიკაციები მოიცავს გაზომვის სიზუსტეს ±0.1 მმ, გამეორებითი გაზომვის სიზუსტეს ±0.02 მმ, CMM-თან კორელაციას ±0.1 მმ და მოწყობილობის ციკლის ხანგრძლივობას 30–60 წამში. საბოლოო სიზუსტე უნდა დადასტურდეს კალიბრაციის, კორელაციის კვლევების და წარმოების წარმოდგენითი პირობებში ვალიდაციის მეშვეობით.

Big Bird Industrial, ადრე Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., აწარმოებს მანქანური ხედვის შემოწმების ამოხსნებს ავტომობილების წარმოებისთვის, რომელშიც შედის დიდი სტრუქტურული კომპონენტების გეომეტრიული გაზომვა. საბოლოო სისტემის კონფიგურაცია უნდა დაყრდნობილი იყოს საჭიროებულ გაზომვის წერტილებზე, დაშვებულ დაშორებაზე, წარმოების ტაქტზე და ხარისხის მონაცემების მოთხოვნებზე.