Инспекција површинских дефеката блока цилиндра: откривање грешака у рупама, огреботина и контаминације металним струготинама

Преглед

Површински преглед блокова мотора није ограничен само на проверу огреботина или видљивих дефеката. Пре него што блок цилиндра уђе у машинску линију, произвођачи ће можда морати да идентификују и недостајуће или неправилно постављене рупе, огреботине и удубљења на обрађеној површини и преостали црни метални струготини .

Практични аутоматизовани систем за инспекцију може комбиновати камере са погледом одозго и бочним погледом са роботским позиционирањем камере и ротационим столом за инспекцију различитих површина блока цилиндра.

Овај чланак објашњава како се систем машинског вида може конфигурисати за улазну инспекцију блока цилиндара, како различите камере и механизми кретања раде заједно и шта треба узети у обзир приликом инспекције образаца рупа и малих површинских загађивача.

1. у вези са Зашто треба да прегледате блокове цилиндра у фази улазне инспекције?

Многи проблеми са квалитетом настају пре него што компонента стигне до процеса обраде или монтаже.

За ливени блок цилиндра, потенцијални улазни дефекти могу укључивати:

• Недостале рупе
• Додатне или погрешно постављене рупе
• Неисправни обрасци рупа
• Одразања или трагови удара на површинама обраде
• Остатак црних металних чипова
• Остале видљиве површинске аномалије

Ако се ови дефекти не открију тек након обраде, компонента је можда већ потрошила значајно време производње и ресурсе за обраду.

Рана инспекција спречава отпад доле по поток

Постављање система инспекције на точка инспекције пријемног материјала пружа раније качество врата.

Када се открије аномалија, блок цилиндра може бити одбачен, преработан или преусмерен пре почетка наредних операција обраде.

Основна логика је:

Улаз блока цилиндра → Инспекција машиног вида → ОК / НГ класификација → Машинарска обрада или прерада

Ово омогућава произвођачима да идентификују наслеђене или долазеће дефекте пре него што постану део доследног производње процеса.

2. Уколико је потребно. Инспекциони систем: одвојени погледи са горње и бочне стране

Блок цилиндра има више инспекционих површина, а једна фиксна камера не може нужно да обезбеди адекватну покривеност.

Практично решење може да подели инспекциони задатак између сликање са висине и са бочне стране .

Инспекција на површини

И Камера се користи за горњу површину блока цилиндра.

У описаној конфигурацији, робот носи камеру А и помера је према програмираној путањи инспекције.

Ово омогућава подешавање положаја снимања и угла гледања за различите делове горње површине.

Инспекција бочне површине

А Б камера постављен је поред радног предмета.

Блок цилиндра се окреће на ротирајућем столу тако да различите странице пролазе кроз поле вида камере.

Основна секвенца покрета је:

Робот-монтирана камера → Сликање са површине

Ротативни сто + Б камера → Слика бочне површине

Инспекциони софтвер затим обрађује снимљене слике и даје одговарајући резултат ОК/НГ.

3. Уколико је потребно. Шта видљиви систем може да открије?

Системи за инспекцију се могу конфигурирати за неколико различитих задатака инспекције.

3.1 Недостатак или нетачна детекција рупа

Цилиндрични блокови садрже више обрађених и ливених рупа са специфичним положајима и обрасцима.

Систем може да упореди стварну слику са дефинисаном референцом о положају рупе како би идентификовао:

• Недостале рупе
• Додатне рупе
• Неисправан положај рупе
• Неисправни обрасци рупа
• Аномалије у величини обрађене рупе

Ова врста инспекције посебно је корисна за долазеће ливење, где неисправни образац рупе може да се настави у наредним процесима обраде.

Референтни подаци треба да се заснивају на стварним инжењерским цртежима купца и одобреном обрасцу рупа.

3.2 Детекција огреботина и трагова удара

Обрађене површине могу садржати видљиве огреботине, удубљења или трагове удара.

Машински вид може да идентификује абнормалне површинске карактеристике анализирајући разлике између очекиваног изгледа површине и снимљене слике.

Стварна могућност инспекције зависи од фактора као што су:

• Obrada površine
• Услови осветљења
• Величина дефекта
• Контраст дефеката
• Резолуција камере
• Угао инспекције
• Текстура позадине

Из тог разлога је важно валидација узорка са стварним производним деловима пре финализације конфигурације система.

3.3 Детекција црног металног чипа

Црни метални чипови могу бити посебно изазовни.

За разлику од великих, јасно видљивих страних предмета, фине струготине могу бити неправилно распоређене по површини обраде и могу имати визуелне карактеристике сличне:

• Тамни трагови обраде
• Текстура површине
• Загађење уља
• Ливење или машинска обрада позадинских елемената

Алгоритам вида може да процени карактеристике као што су:

• Форма
• Величина
• Карактеристике ивице
• Позиција
• Контраст у односу на околну површину

Међутим, када се метални комадићи помешају са уљем или другом тамном контаминацијом, контраст слике може постати мање поуздан.

Из тог разлога, за валидацију треба користити стварне узорке који садрже репрезентативну контаминацију металним струготинама уместо да се ослањају само на чисте референтне делове.

4. Уколико је потребно. Дефиниција флексибилне области инспекције

Различити модели цилиндрских блокова могу имати различите захтеве за инспекцију.

Уместо да трајно фиксира сваку регију инспекције, систем може кориснику омогућити да дефинише области инспекције преко софтверског интерфејса.

Ово омогућава оператерима или инжењерима да одреде:

• Које површине треба да се прегледају
• Који образац рупе треба проверити
• Које области обраде треба да се прегледају
• Које регије треба искључити
• Које регије захтевају откривање дефеката

Када се конфигурише, инспекцијска област и одговарајући параметри могу се сачувати као програм производа.

Ово је посебно корисно за производње где неколико модела цилиндра блока деле исти систем инспекције.

5. Појам Роботско позиционирање камере и аутоматско учење

Камера постављена на робота пружа додатну флексибилност у поређењу са фиксираним аранжманом камере.

Робот може да помера камеру на унапред дефинисане положаје и да следи програмиране путеве инспекције.

Са аутоматским настављањем путања и управљањем продуктом-програмом, систем може подржати:

• Више станица за инспекцију
• Различити модели цилиндрских блокова
• Автоматско извршење пута камере
• Прелазак производа-програме
• Инспекција сложених површина

Међутим, за производњу више модела флексибилност не би требало мешати са неограниченом компатибилношћу.

Димензије радног комада, површине за инспекцију, положај наклона, поглед на камеру и досег робота још увек треба да се процени за сваку породицу производа.

6. Уколико је потребно. Типична техничка конфигурација

Следећи параметри су засновани на јавно доступним информацијама о производу за ову врсту прилагођеног система инспекције.

Подељка	Типична конфигурација
Тип опреме	Направљени / нестандартни систем инспекције машинског вида
Циљеви инспекције	Позиција рупе, величина обрађене рупе, недостајуће/повеће рупе, огребци, трагови удара, метални чипови
Инспекција на површини	Робот-монтирана камера
Инспекција бочне површине	Б камера + ротативни сто
Подручје инспекције	Региони дефинисани од стране корисника
Камера за праћење	Преглед слике камером у реалном времену
Промена производа	Брза промена модела
Рушење робота	Автоматско учење пута
Производни такт	Направљено према захтевима производње

Тачна резолуција камере, објектив, осветљење, модел робота, алгоритам обраде и време циклуса треба да се одреде путем тестирања узорака и производних захтева.

7. Кључна разматрања при избору

7.1 Црни метални чипови су изазов за валидацију

Мали црни метални комадићи могу визуелно бити слични тамним површинским карактеристикама или контаминацији уљем.

Пре финализовања система инспекције препоручује се да се пруже узорци који представљају:

• Чисте површине за обраду
• Нормална текстура површине
• Типична контаминација металним чипом
• Различите величине чипова
• Различите оријентације чипова
• Услови контаминирани уљем

То омогућава да се систем вида тестира у реалистичним условима производње.

7.2 Инспекција рупа захтева тачну референцу

Инспекција положаја рупе зависи од поузданих референтних информација.

Добављач треба да добије релевантне инжењерске цртеже или одобрене податке о распореду рупа како би систем могао да разликује:

• Потребне рупе
• Опционални рупи
• Процесне рупе
• Референтне рупе
• Нежељене или додатне рупе

У супротном, легитимна карактеристика процеса могла би бити потенцијално интерпретирана као абнормална рупа.

7.3 Мултимоделска производња захтева управљање програмом

Региони за инспекцију дефинисани од стране корисника и аутоматско учење робота чине промене модела флексибилнијим.

Међутим, за производњу са више модела цилиндричних блокова, обично је ефикасније унапред припремити и валидирати програм инспекције сваког модела.

Ово може смањити:

• Време преласка
• Ручно подешавање
• Прекочавања производње
• Ризик погрешних параметара инспекције

7.4 Локација инспекције треба да одговара такту производње

Улазна станица за инспекцију треба да се процени заједно са системом за руковање материјалом.

Цео циклус треба да укључује:

Понашање → Позиционирање → Сликање → Обрада слика → Излаз резултата → Разагруповање

Ако је стицање слике брзо, али позиционирање делова или кретање робота траје превише дуго, инспекцијска станица и даље може постати производствено уплитно грло.

Стога, валидација цикла треба да покрије комплетна секвенца инспекције , а не само време излагања камере.

8. Уколико је потребно Инспекција машинског вида у индустрији Биг Бард

Биг Берд Индустриал, раније Харбин Шимада Биг Берд Индустриал, пружа интегрисана индустријска решења за чишћење и машинско виђење за аутомобилске и прецизне производње.

Његово специјализовано пословање са машинским визијом, ИСЕИ , обухвата неколико области примене, укључујући:

• Исток димензионална и геометријска инспекција
• Површина инспекција површених дефеката
• Скупштина инспекција монтаже и проверка грешака
• Унутрашње море инспекција унутрашње рупе и унутрашње зидове
• Боја инспекција дефеката површине боје
• Алгоритам и софтверска платформа софтвер за машинско визија и алгоритамска решења

У Површина серија се фокусира на инспекцију површине и изгледа у различитим фазама производње, укључујући улазну инспекцију, процеси обраде и завршну инспекцију.

За блокове цилиндара, инспекција се може конфигурисати око стварних типова дефеката купца, површина за инспекцију, модела производа и производног процеса.

9. Често постављене питања

П: Зашто проверавати блокове цилиндара пре обраде, а не после обраде?

Улазна инспекција има за циљ да идентификује недостатке који настају током ливења или претходних процеса пре него што се потроше додатни производни ресурси.

Ако се на улазу у машинску линију идентификује нетачан распоред рупа или очигледан површински дефект, компонента се може преусмерити на поновну обраду или одбацивање пре уласка у наредне операције.

П: Како се могу разликовати црни метални чипови од тамних текстура за обраду?

Систем може да процени вишеструке карактеристике слике, укључујући облик, величину, карактеристике ивица, положај и контраст.

Међутим, разлика постаје тежа када се метални чипови помешавају са уљем или када сама површина за обраду има јаку текстуру.

Стога је тестирање са репрезентативним производњима узорка важан део валидације система.

П: Да ли је конфигурација инспекционих подручја дефинисана од стране корисника тешка за рад?

Област инспекције је дефинисана путем интерфејса софтвера за машински вид и обично се може сачувати као део одговарајућег програма производа.

За мали број модела производа, оператери могу да управљају овом конфигурацијом након обуке. За веће пројекте са више модела, програме инспекције може припремити и валидирати добављач система током пуштања у рад.

П: Да ли исти систем може да прегледа главе цилиндара или друге компоненте?

Систем може бити дизајниран са брзим пребацивањем модела и аутоматским учењем путање робота.

Међутим, компатибилност зависи од стварних димензија, површина за инспекцију, начина позиционирања, видног поља камере, домета робота и захтева инспекције.

Стога би се требало проценити списак производа и узорке делова пре него што се потврди да ли различите компоненте могу да деле исти систем инспекције.

Закључак

Автоматизована инспекција површине блока цилиндра није само питање постављања камере изнад радног комада.

За сложене компоненте, поуздана инспекција може захтевати више камера, позиционирање камера на бази робота, покрет ротационог стола, програми за инспекцију специфични за производе и алгоритми за визуелну визуелну употребу специфични за апликације .

За инспектирање долазећег блока цилиндра комбиновани систем може да реши три важна ризика квалитета:

Грешеви у обрасцу рупа → Површинске гребење и трагови удара → Загађење црним металним чипом

Премештањем инспекције горе, произвођачи могу идентификовати долазеће дефекте пре него што потроше капацитете за обраду и производне ресурсе доле.

Најважнији корак пре избора опреме стога није избор фотоапарата, већ дефинисање шта треба открити, где се појављује, колико је дефект велики, како се радни комад креће и који производни такт мора бити постигнут.

Биг Бирд Индустриал / ЦН ИСЕЕ може развити прилагођене конфигурације инспекције машинског вида око ових захтева за апликацију, укључујући системе камера, роботизовану инспекцију, ротативно позиционирање и софтвер за инспекцију специфичан за производ.