EN
Πώς ελέγχεται η απόσταση μεταξύ των κρίκων μιας αλυσίδας με οπτική επεξεργασία; Μια πλήρης διαδικασία, από την ανίχνευση του κέντρου των πειρών μέχρι την ανάλυση της συσσωρευμένης απόστασης
Αυτό το σενάριο προορίζεται για κατασκευαστές αλυσίδων, αγοραστές εξοπλισμού μετάδοσης κίνησης, μηχανικούς ποιότητας, προσωπικό συντήρησης και επαγγελματίες της μηχανικής όρασης. Η συνιστώμενη διάρκεια του βίντεο είναι περίπου 8 έως 12 λεπτά. Τα οπτικά στοιχεία μπορούν να περιλαμβάνουν μια αλυσίδα κυλινδρικών κρίκων με μικρή απόσταση, βιομηχανική κάμερα, φωτισμό από πίσω, φακό, πλάκα βαθμονόμησης, λογισμικό ελέγχου και διεπαφή αποτελεσμάτων μέτρησης της απόστασης μεταξύ των κρίκων.
Όλες οι διαστάσεις, οι ανοχές και οι κανόνες αποδοχής που συζητούνται σε αυτό το άρθρο πρέπει τελικά να καθοριστούν σύμφωνα με τη συγκεκριμένη σειρά αλυσίδας, το μοντέλο, το σχέδιο προϊόντος, την προδιαγραφή αγοράς και το εφαρμόσιμο πρότυπο. Ο οπτικός έλεγχος μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα των μετρήσεων, την επαναληψιμότητα και την επακόλουθη εντοπισιμότητα των δεδομένων, αλλά δεν μπορεί να αντικαταστήσει τον πλήρη έλεγχο εφελκυστικής αντοχής της αλυσίδας, τον έλεγχο δυναμικής αντοχής, τον έλεγχο κόπωσης ή τις λειτουργικές δοκιμές.
Γεια σας σε όλους και καλώς ήρθατε στο σημερινό βίντεο. Το θέμα μας είναι ένα κρίσιμο παράμετρο ποιότητας στη βιομηχανία μετάδοσης ισχύος: οπτική επιθεώρηση του βήματος αλυσίδας.
Μια αλυσίδα φαίνεται να αποτελείται από πολλούς επαναλαμβανόμενους κρίκους. Ωστόσο, ακόμα και μια μικρή και συνεχής απόκλιση στην απόσταση κέντρου-προς-κέντρο μεταξύ αυτών των κρίκων μπορεί να επηρεάσει την εφαρμογή αλυσίδας-τροχού, τον θόρυβο λειτουργίας, την ακρίβεια μετάδοσης, την επιμήκυνση της αλυσίδας και τη διάρκεια ζωής της. Το βήμα δεν είναι επομένως απλώς μια διαστασιακή παράμετρος. Είναι μια βασική γεωμετρική παράμετρος που συνδέει την ποιότητα κατασκευής, τη συμβατότητα συναρμολόγησης και τη σταθερότητα λειτουργίας.
Σύμφωνα με τις δημοσίως διαθέσιμες πληροφορίες της Tianjin Haorongshengye Electrical Equipment Co., Ltd., γνωστής επίσης ως HaoRong, η σελίδα της με τις αλυσίδες ρόλερ σύντομου βήματος αναφέρει μοντέλα συμπεριλαμβανομένων των 06B, 08B, 10B, 12B και 16B, και δηλώνει ότι μπορούν να προμηθευτούν τυποποιημένες αλυσίδες ρόλερ καθώς και μη τυποποιημένες αλυσίδες που κατασκευάζονται σύμφωνα με τα σχέδια των πελατών.[1] Το φάσμα προϊόντων αλυσίδων ρόλερ της εταιρείας περιλαμβάνει επίσης ακριβείς αλυσίδες ρόλερ σύντομου βήματος, αλυσίδες μεταφοράς, μηχανικές αλυσίδες, ελκυστικές αλυσίδες, αλυσίδες για γεωργικά μηχανήματα και αλυσίδες για ανελκυστήρες.[1] Για αυτά τα τυποποιημένα και προσαρμοσμένα προϊόντα μετάδοσης, η εξέταση του βήματος με βάση την όραση μπορεί να βοηθήσει τους κατασκευαστές να αξιολογήσουν γρήγορα τη γεωμετρική συνέπεια και να παρέχουν ελέγξιμα δεδομένα για τον έλεγχο εισερχόμενων προϊόντων και την ανάλυση αποτυχιών.
Σε μια τυπική αλυσίδα ρόλερ, το βήμα αναφέρεται συνήθως στην απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο διαδοχικών πειρών. Δομικά, τα οπές των πειρών στις πλάκες αλυσίδας, οι πείροι, οι μανδύες και οι ρολλερ σχηματίζουν από κοινού την επαναλαμβανόμενη γεωμετρική σχέση των κρίκων της αλυσίδας. Κατά την επιθεώρηση, το πραγματικό μετρούμενο αναφοράς δεν είναι συνήθως το εξωτερικό περίγραμμα της πλάκας αλυσίδας ή η εξωτερική άκρη του ρολλερ, αλλά η απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο διαδοχικών σημείων σχεδιασμού.
Πρέπει να διακριθούν αρκετές έννοιες που συχνά συγχέονται.
Η πρώτη είναι η απόσταση ενός κρίκου (single pitch), δηλαδή η απόσταση από το κέντρο ενός πείρου μέχρι το κέντρο του επόμενου πείρου. Η δεύτερη είναι η συσσωρευτική απόσταση κρίκων (accumulated pitch), δηλαδή η συνολική απόσταση κέντρου-σε-κέντρο σε πολλαπλούς κρίκους. Η τρίτη είναι ομοιομορφία βήματος η οποία περιγράφει την παραλλαγή μεταξύ των τοπικών τιμών απόστασης κρίκων. Η τέταρτη είναι επιμήκυνση αλυσίδας , το οποίο συνήθως συνδέεται με φθορά, αλλαγές στην ανοχή μεταξύ πειρών και βαλάκων και αλλαγές στο συσσωρευμένο μήκος αλυσίδας.
Εάν ελέγχεται μόνο ένας κρίκος, οι συσσωρευμένα σφάλματα σε μεγαλύτερη απόσταση ενδέχεται να παραμείνουν ανεντόπιστα. Αντιθέτως, εάν μετράται μόνο το συνολικό μήκος, τοπικές ανωμαλίες ενδέχεται να κρύβονται. Ένα επαγγελματικό σύστημα οπτικής επιθεώρησης θα πρέπει συνεπώς να παρέχει κανονικά τιμές για το μήκος ενός βήματος, το συσσωρευμένο βήμα, το μέσο βήμα, τις μέγιστες και ελάχιστες αποκλίσεις, καθώς και τις τάσεις μεταβολής του βήματος.
Η παραδοσιακή επιθεώρηση του βήματος μπορεί να χρησιμοποιεί μετρητικά διαβήτες, ειδικά μέτρα, μετρητικές εργασίες ή μηχανικά όργανα μέτρησης μήκους. Αυτές οι μέθοδοι παραμένουν χρήσιμες για μικρές παρτίδες και συντήρηση επιτόπου. Στην όμως μαζική παραγωγή, οι χειροκίνητες μετρήσεις μπορούν να επηρεαστούν από σφάλματα ανάγνωσης, τοποθέτησης, προσανατολισμού του δείγματος και εμπειρίας του χειριστή.
Το πλεονέκτημα της επιθεώρησης με οπτική μηχανής είναι ότι μπορεί να αναγνωρίζει πολλαπλούς ακροδέκτες, οπές ή χαρακτηριστικά σύνδεσης εντός του ίδιου οπτικού πεδίου και να υπολογίζει αυτόματα τις αποστάσεις κέντρου-σε-κέντρο χρησιμοποιώντας έναν συνεπή αλγόριθμο επεξεργασίας εικόνας. Τα αποτελέσματα μπορούν να αποθηκευτούν ως αριθμητικά δεδομένα, διαγράμματα τάσης και πρωτότυπες εικόνες, καθιστώντας ευκολότερη τη σύγκριση παρτίδων, τον έλεγχο της διαδικασίας και την εξακολούθηση της ποιότητας.
Η επιθεώρηση με οπτική είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για επιθεώρηση σε γραμμές παραγωγής με αλυσίδα, είτε σε πραγματικό χρόνο είτε με δειγματοληψία, για την επαλήθευση διαστάσεων τυποποιημένων και μη τυποποιημένων αλυσίδων, για τη διερεύνηση γεωμετρικών αιτιών όταν η σύμπλεξη αλυσίδας-τροχού είναι ανώμαλη, για την ποσοτική ανάλυση της φθοράς και της επιμήκυνσης, καθώς και για την ταξινόμηση αλυσίδων ως προς τη συνέπεια μήκους, όταν προορίζονται για παράλληλη ή ζευγαρωτή λειτουργία.
Ωστόσο, ένα οπτικό σύστημα δεν είναι απλώς η λήψη μιας φωτογραφίας και η αυτόματη αξιολόγηση κάθε πτυχής της ποιότητας. Απαιτεί κατάλληλο οπτικό σχεδιασμό, μηχανική τοποθέτηση, βαθμονόμηση συντεταγμένων, επεξεργασία εικόνας και αξιολόγηση της αβεβαιότητας των μετρήσεων.
Ένα σταθερό σύστημα επιθεώρησης περιλαμβάνει συνήθως μια βιομηχανική κάμερα, φακό, πηγή φωτός, στερέωση ή μετρητική πλατφόρμα, αντικείμενο βαθμονόμησης, λογισμικό επεξεργασίας εικόνας, βάση δεδομένων αποτελεσμάτων και οποιεσδήποτε απαραίτητες διεπαφές επικοινωνίας.
Η βιομηχανική κάμερα λαμβάνει την εικόνα. Για τη μέτρηση του pitch, η υψηλότερη ανάλυση δεν είναι πάντα καλύτερη. Η κάμερα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το εύρος μέτρησης, την ανεκτή απόκλιση του στόχου, το πεδίο οράσεως και τον χρόνο κύκλου επιθεώρησης. Το φακό πρέπει να εξισορροπεί την ακρίβεια εστίασης, την παραμόρφωση, την απόσταση λειτουργίας και το βάθος πεδίου. Όταν επιθεωρείται μια σχετικά μακρά διαδοχή κρίκων, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην παραμόρφωση στις περιοχές κοντά στα άκρα του πεδίου του φακού, διότι η παραμόρφωση του φακού επηρεάζει άμεσα τις μετρήσεις απόστασης σε διαφορετικές περιοχές της εικόνας.
Η πηγή φωτός καθορίζει εάν τα όρια του στόχου είναι σαφή. Η αλυσίδα είναι ένα δύσκολο αντικείμενο εργασίας λόγω των μεταλλικών ανακλάσεων, της λιπαρής μόλυνσης και της περίπλοκης απόκρυψης. Το φωτισμό από το πίσω μέρος είναι συχνά χρήσιμος για τη λήψη σαφούς προβολής του περιγράμματος καρφιών, οπών ή πλακών αλυσίδας. Ο φωτισμός υπό χαμηλή γωνία, ο συγγραμμικός φωτισμός ή ο διάχυτος φωτισμός μπορεί να είναι καταλληλότεροι για την εξέταση επιφανειακών ελαττωμάτων, σημάνσεων και τοπικών προφίλ. Στην πράξη, η μέθοδος φωτισμού πρέπει να επιλέγεται βάσει του στόχου της μέτρησης, αντί να επιλέγεται απλώς για να κάνει την εικόνα φαινομενικά πιο φωτεινή.
Το στηρίγμα διατηρεί σταθερή την προσανατολισμένη θέση της αλυσίδας. Εάν η αλυσίδα είναι καμπύλη, στρεβλωμένη, χαλαρή ή τοπικά ανυψωμένη, οι φαινόμενες θέσεις του κέντρου στην εικόνα μπορεί να αλλάξουν. Για την επιθεώρηση μήκους και συσσωρευμένου βήματος, η μέθοδος τοποθέτησης, η συνθήκη τάσης και η δύναμη μέτρησης θα πρέπει συνήθως να τυποποιούνται. Το στηρίγμα δεν πρέπει να σφίγγει υπερβολικά την αλυσίδα, διότι αυτό μπορεί να αλλάξει τεχνητά τη γεωμετρία της. Δεν πρέπει επίσης να αφήνει την αλυσίδα πολύ χαλαρή, διότι μπορεί να προκύψουν κάμψεις και αστάθεια στην αναγνώριση του κέντρου.
Το αντικείμενο βαθμονόμησης καθορίζει τη μετατροπή μεταξύ συντεταγμένων εικονοστοιχείων (pixels) και πραγματικών διαστάσεων. Τα αποτελέσματα επιθεώρησης θα πρέπει να βαθμονομούνται χρησιμοποιώντας επαληθευμένη πλάκα βαθμονόμησης, μέτρο ακριβείας (gauge block) ή άλλη ελεγχόμενη διαστασιακή αναφορά. Η βαθμονόμηση δεν είναι απλώς λόγος εικονοστοιχείων προς μήκος. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη ο προσανατολισμός της κάμερας, η παραμόρφωση του φακού, το επίπεδο μέτρησης και η απόσταση λειτουργίας.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την επιθεώρηση του κέντρου των ακμών μιας αλυσίδας με ρόλερ, η επιθεώρηση με όραση μπορεί να διαιρεθεί στα ακόλουθα βήματα.
Πρώτον, καθαρίστε και τοποθετήστε την αλυσίδα. Αφαιρέστε λάδι, σκόνη και χαλαρή μόλυνση που θα μπορούσαν να παρεμποδίσουν την αναγνώριση των ακμών, και τοποθετήστε την αλυσίδα στον καθορισμένο προσανατολισμό μέτρησης.
Δεύτερον, αποκτήστε την εικόνα. Το σύστημα πρέπει να ελέγχει την έκθεση, την αντίθεση, το βάθος πεδίου, τις ανακλάσεις και την πιθανή κάλυψη. Εάν μια ακμή ή μια τρύπα είναι υπερέκθετη, σκιασμένη ή μερικώς απών στην εικόνα, ο επόμενος αλγόριθμος μπορεί να παρερμηνεύσει μια ακμή ως το πραγματικό κέντρο.
Τρίτον, ορίστε την περιοχή ενδιαφέροντος (ROI). Η ROI δεν πρέπει να περιλαμβάνει υπερβολικό άσχετο φόντο, αλλά δεν πρέπει επίσης να αποκόπτει το κυκλικό ή τρυποειδές χαρακτηριστικό που μετράται. Μια καλά σχεδιασμένη ROI μειώνει τις ψευδείς ανιχνεύσεις και βελτιώνει την ταχύτητα επεξεργασίας και τη σταθερότητα της μέτρησης.
Τέταρτον, εξαγωγή ακμών ή περιγραμμάτων. Το λογισμικό μπορεί να αναγνωρίζει χαρακτηριστικά όπως καρφιά, οπές ή κυλίνδρους χρησιμοποιώντας κατωφλία επιπέδου γκρι, κλίσεις ακμών, παρακολούθηση περιγραμμάτων ή ταίριασμα προτύπων. Για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, απαιτείται συνήθως εντοπισμός ακμών σε υπο-πίξελ επίπεδο, ώστε ο υπολογισμός του κέντρου να μην περιορίζεται σε συντεταγμένες ακέραιων πιξέλ.
Πέμπτον, προσαρμογή των γεωμετρικών κέντρων. Εφαρμόζεται προσαρμογή κύκλου ή έλλειψης στα αναγνωρισμένα κυκλικά, ελλειπτικά ή οποειδή περιγράμματα για την εξαγωγή των συντεταγμένων του κέντρου κάθε αναφοράς. Πρέπει να σημειωθεί ότι το κέντρο του εξωτερικού κύκλου του κυλίνδρου δεν είναι αναγκαστικά το ίδιο με το κέντρο του καρφιού. Το γεωμετρικό κέντρο μιας οπής σε πλάκα αλυσίδας μπορεί επίσης να επηρεάζεται από ακτίνες σφράγισης, ακμές (burrs) και κεκλιμένες επιφάνειες (chamfers). Το σημείο αναφοράς ελέγχου πρέπει συνεπώς να ορίζεται σαφώς στο σχέδιο προϊόντος και στην προδιαγραφή ελέγχου.
Έκτο, υπολογίστε το βήμα. Έστω ότι οι συντεταγμένες των κέντρων δύο διαδοχικών πειρών είναι ((x_i, y_i)) και ((x_{i+1}, y_{i+1})). Η απόσταση μεταξύ κέντρων μπορεί να εκφραστεί ως:
[ p_i = \sqrt{(x_{i+1}-x_i)^2+(y_{i+1}-y_i)^2} ]
Εδώ, το (p_i) αντιπροσωπεύει το (i)-οστό τοπικό βήμα. Για το σωρευτικό βήμα σε πολλαπλούς κρίκους, η απόσταση μεταξύ του αρχικού και του τελικού κέντρου μπορεί να υπολογιστεί ως:
[ P_{m,n} = \sqrt{(x_n-x_m)^2+(y_n-y_m)^2} ]
Εάν η αλυσίδα είναι ουσιαστικά ευθεία στην εικόνα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί η προβολή της απόστασης των κέντρων κατά μήκος της κύριας κατεύθυνσης της αλυσίδας. Εάν η αλυσίδα παρουσιάζει ελαφρά καμπυλότητα, πρέπει πρώτα να οριστεί ένα σύστημα συντεταγμένων κατά μήκος της κεντρικής γραμμής της αλυσίδας, και στη συνέχεια να υπολογιστεί το βήμα που προβάλλεται κατά μήκος της κατεύθυνσης της αλυσίδας. Η χρήση μόνο οριζόντιας ή κατακόρυφης απόστασης εικονοστοιχείων μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη ερμηνεία του σφάλματος προσανατολισμού της αλυσίδας ως σφάλμα βήματος.
Έβδομο, εξαγάγετε τα στατιστικά αποτελέσματα. Τουλάχιστον, το αποτέλεσμα πρέπει να περιλαμβάνει τη μέση τιμή του βήματος, τη μέγιστη και ελάχιστη απόκλιση ενός μεμονωμένου βήματος, το σφάλμα συσσωρευμένου βήματος, την τυπική απόκλιση ή άλλους στατιστικούς δείκτες που περιγράφουν τη μεταβλητότητα. Πρέπει επίσης να διατηρούνται οι αρχικές εικόνες και οι πληροφορίες εντοπισμού, όπως ο χρόνος ελέγχου, ο αριθμός παρτίδας και η ταυτοποίηση του εξοπλισμού.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ των συνηθέστερων δεικτών ελέγχου.
| Δείκτης ελέγχου | Σημασία | Κύριο σκοπό | Τυπικοί Κίνδυνοι |
| Μεμονωμένο βήμα | Απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο γειτονικών πειρών | Αξιολόγηση της τοπικής συνέπειας κατασκευής | Απόκλιση θέσης οπής, απόκλιση συναρμολόγησης και τοπική παραμόρφωση |
| Συσσωρευμένο βήμα | Απόσταση κέντρου-σε-κέντρο από το αρχικό σημείο μέχρι το τελικό σημείο σε πολλαπλούς συνδέσμους | Αξιολόγηση του συνολικού μήκους του τμήματος και του συσσωρευμένου σφάλματος | Επιμήκυνση μεγάλης απόστασης, συστηματική απόκλιση βήματος και συσσωρευμένο σφάλμα συνδέσμου |
| Μέσος όρος Πλάτος | Μέση τιμή μιας ομάδας μετρήσεων | Αξιολόγηση του συνολικού επιπέδου κέντρωσης ενός παρτίδας ή δείγματος | Τοπικές ανωμαλίες μπορεί να κρύβονται λόγω της μέσης τιμής |
| Ομοιομορφία βήματος | Η μεταβολή κάθε τοπικού βήματος σε σχέση με τη μέση τιμή | Αξιολόγηση της ομαλότητας λειτουργίας και της συνέπειας σύμπλεξης | Περιοδικό σφάλμα, τοπική απόκλιση περιστροφής, θόρυβος και δόνηση |
| Επιμήκυνση αλυσίδας | Αλλαγή του πραγματικού μήκους σε σχέση με το ονομαστικό μήκος | Αξιολόγηση της φθοράς και της κατάστασης λειτουργίας | Φθορά καρφιού-μπουσόν, ανεπαρκής λίπανση και ατυπική φθορά των οδοντωτών τροχών |
Η επίσημη πληροφορία του ISO 606:2015 δηλώνει ότι το πρότυπο καλύπτει τις διαστάσεις, τις ανοχές, τη μέτρηση του μήκους, την προένταση, την ελάχιστη εφελκυστική αντοχή και την ελάχιστη δυναμική αντοχή για αλυσίδες με σύντομο βήμα, ακριβείας ρολερ και μπουσόν.[2] Ως εκ τούτου, ένα αποτέλεσμα μέτρησης του βήματος με οπτική μέθοδο δεν πρέπει να αξιολογείται ανεξάρτητα από το εφαρμόσιμο πρότυπο και τις τεχνικές απαιτήσεις.
Στην πρακτική μέτρηση, συνιστάται να αξιολογείται ξεχωριστά η «αποδεκτότητα του μεμονωμένου βήματος» από την «αποδεκτότητα του συσσωρευμένου μήκους του τμήματος αλυσίδας». Ένα τμήμα αλυσίδας μπορεί να έχει μέσο βήμα κοντά στην ονομαστική τιμή, ενώ παρουσιάζει σημαντική τοπική μεταβλητότητα. Εναλλακτικά, κάθε τοπικό βήμα μπορεί να είναι σχετικά σταθερό, ενώ το συσσωρευμένο μήκος εμφανίζει συστηματική απόκλιση. Αυτές οι δύο συνθήκες δεν έχουν το ίδιο αποτέλεσμα στην εμπλοκή με τον τροχό οδήγησης (sprocket) και στη λειτουργία του εξοπλισμού.
Η οπτική επιθεώρηση, οι μετρήσεις με μέτρο παχών (caliper) και οι μετρήσεις σε ειδικές επιφάνειες μέτρησης (measuring benches) έχουν όλες κατάλληλα πεδία εφαρμογής. Δεν είναι τεχνικά ορθό να ισχυριζόμαστε ότι μία μέθοδος είναι καθολικά ανώτερη.
| Μέθοδος | Πλεονεκτήματα | Περιορισμοί | Τυπικές Εφαρμογές |
| Μέτρο παχών (caliper) ή χειροκίνητο μέτρο | Χαμηλό κόστος, απλή λειτουργία, κατάλληλο για χρήση επιτόπου | Εξαρτάται από τη χειροκίνητη τοποθέτηση και είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο όγκο τοπικών δεδομένων | Έλεγχοι συντήρησης, γρήγορη προκαταρκτική εξέταση και μετρήσεις μικρών παρτίδων |
| Εξειδικευμένος δείκτης | Γρήγορη αξιολόγηση επιτυχίας ή αποτυχίας για σταθερές προδιαγραφές | Συνήθως παρέχει περιορισμένα δεδομένα και ενδέχεται να υποδεικνύει μόνο επιτυχία ή αποτυχία | Γρήγορη επιθεώρηση απελευθέρωσης στην παραγωγική γραμμή |
| Μηχάνημα μέτρησης ή συσκευή μέτρησης μήκους | Κατάλληλο για μακριές αλυσίδες τμημάτων και μέτρηση συσσωρευμένου μήκους | Μεγαλύτερο εμβαδόν εγκατάστασης και ενδεχομένως αργότερος χρόνος κύκλου | Έλεγχος μήκους παρτίδας, μέτρηση μετά την προφόρτωση και επιθεώρηση μακριών αλυσίδων |
| Επιθεώρηση με μηχανική όραση | Αναγνωρίζει αυτόματα πολλαπλά χαρακτηριστικά, εξάγει τοπικά και συσσωρευμένα δεδομένα και υποστηρίζει την εντοπισιμότητα | Απαιτεί σταθερή οπτική, βαθμονόμηση, τοποθέτηση και αλγόριθμους | Εξέταση σε πραγματικό χρόνο, ακριβής δειγματοληψία, ανάλυση παρτίδων και μη τυποποιημένα εξαρτήματα |
Πληροφορίες τεχνικού χαρακτήρα από τη βιομηχανία υποδεικνύουν ότι η μέτρηση του μήκους αλυσίδας γίνεται συνήθως υπό καθορισμένη προένταση, με το πραγματικό μήκος να συγκρίνεται με το ονομαστικό μήκος, το οποίο υπολογίζεται ως «αριθμός κρίκων επί το βήμα». Η ακρίβεια και η ομοιομορφία του μήκους είναι ιδιαίτερα σημαντικές για εφαρμογές με στενά επιτρεπόμενα όρια ανοχής και για αλυσίδες που λειτουργούν σε ζεύγη ή σε παράλληλες διατάξεις.[3] Ως εκ τούτου, όταν χρησιμοποιείται οπτικό σύστημα για την ανάλυση του μήκους ή της επιμήκυνσης αλυσίδας, είναι απαραίτητο να καθοριστεί εάν η αλυσίδα βρίσκεται στη φυσική της κατάσταση, σε κατάσταση προέντασης ή σε κατάσταση υπό καθορισμένη δύναμη μέτρησης.
Η πρώτη κατηγορία σφαλμάτων προέρχεται από το οπτικό σύστημα. Η παραμόρφωση του φακού, η ανεπαρκής ανάλυση, το ανεπαρκές βάθος πεδίου, η μετατόπιση του επιπέδου εστίασης και η ανομοιόμορφη φωτισμός μπορούν όλα να αλλάξουν το αναγνωρισμένο περίγραμμα. Κατά τη μέτρηση ενός σχετικά μακρύ τμήματος αλυσίδας, η κλίμακα εικονοστοιχείων κοντά στο κέντρο της εικόνας μπορεί να μην είναι ακριβώς ίδια με εκείνη κοντά στα άκρα.
Η δεύτερη κατηγορία προέρχεται από την κατάσταση του τεμαχίου εργασίας. Τα λιπαρά φιλμ, τα οξείδια, τα επιχρισματικά στρώματα και οι ανακλάσεις στην επιφάνεια της αλυσίδας μπορούν να δημιουργήσουν διακεκομμένες ή ψευδείς ακμές. Η κάμψη, η στρέψη, η χαλαρότητα, η στρέβλωση της αλυσίδας και η κατάσταση των συνδετικών κρίκων μπορούν επίσης να προκαλέσουν τα κέντρα των πειρών να βρίσκονται εκτός του ίδιου επιπέδου μέτρησης.
Η τρίτη κατηγορία προέρχεται από το σημείο αναφοράς μέτρησης. Εάν το λογισμικό χρησιμοποιεί το κέντρο του εξωτερικού κύκλου του ρολερ ως κέντρο πείρου, ή χρησιμοποιεί το γεωμετρικό κέντρο της οπής ενός πλάκου αλυσίδας ως σημείο αναφοράς σχεδιασμού, ενώ το σχέδιο απαιτεί πραγματικά το κέντρο του πείρου, μπορεί να προκύψει συστηματική απόκλιση.
Η τέταρτη κατηγορία προέρχεται από τη βαθμονόμηση και τους μετασχηματισμούς συντεταγμένων. Μια πλάκα βαθμονόμησης που δεν είναι τοποθετημένη ομοιόμορφα, μια περιοχή βαθμονόμησης μικρότερη από την πραγματική περιοχή μέτρησης ή μια ανακριβής μετατροπή pixel-κλίμακας μπορούν να επηρεάσουν το τελικό αποτέλεσμα. Για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, η βαθμονόμηση πρέπει να πραγματοποιείται κοντά στην πραγματική θέση επιθεώρησης και στην πραγματική απόσταση λειτουργίας, ενώ η συνθήκη βαθμονόμησης πρέπει να επαληθεύεται τακτικά.
Η πέμπτη κατηγορία προέρχεται από την ποσότητα των δειγμάτων. Η μέτρηση μόνο ενός ή δύο κρίκων δεν μπορεί να αντιπροσωπεύσει το συσσωρευμένο σφάλμα και την ομοιομορφία ολόκληρης της αλυσίδας. Το μήκος μέτρησης και η ποσότητα των δειγμάτων πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με το πρότυπο προϊόντος, τις προδιαγραφές του πελάτη και το επίπεδο κινδύνου.
Μια ώριμη διαδικασία επιθεώρησης μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: αναγνώριση δείγματος, καθαρισμός και τοποθέτηση, βαθμονόμηση εξοπλισμού, απόκτηση εικόνας, αναγνώριση χαρακτηριστικών, προσαρμογή στο κέντρο, υπολογισμός βήματος, στατιστική ανάλυση, κρίση αποδοχής και εντοπισιμότητα.
Κατά την αναγνώριση του δείγματος, καταγράφονται το μοντέλο αλυσίδας, η σειρά, το βήμα, ο αριθμός των κλωστών, ο αριθμός παρτίδας και η εργασία επιθεώρησης. Οι δημόσιες πληροφορίες της HaoRong αναφέρουν μοντέλα ρολερ-αλυσίδων, συμπεριλαμβανομένων των 06B, 08B, 10B, 12B και 16B, και δηλώνουν ότι είναι διαθέσιμες τόσο τυποποιημένες αλυσίδες όσο και αλυσίδες προσαρμοσμένες σύμφωνα με τα σχέδια των πελατών.[1] Για μια μη τυποποιημένη αλυσίδα, το πρόγραμμα επιθεώρησης δεν πρέπει απλώς να επαναχρησιμοποιεί τις παραμέτρους μιας τυποποιημένης αλυσίδας. Τα αναφοράς χαρακτηριστικά, το εύρος μέτρησης και οι ανοχές πρέπει να οριστούν εκ νέου σύμφωνα με το σχέδιο.
Κατά τον καθαρισμό και την τοποθέτηση, πρέπει να τυποποιηθούν η προσανατολισμός της αλυσίδας, η μέθοδος τάνυσης, η δύναμη μέτρησης και η θέση του σφιγκτήρα. Εάν ο στόχος είναι η εξέταση του βήματος κατασκευής, η γεωμετρία της αλυσίδας πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν πιο σταθερή. Εάν ο στόχος είναι η αξιολόγηση της επιμήκυνσης λόγω φθοράς μετά τη χρήση, η καθορισμένη μέθοδος μέτρησης πρέπει να προσομοιώνεται όσο το δυνατόν πιο ακριβώς.
Κατά τη διαδικασία βαθμονόμησης του εξοπλισμού, πρέπει να επιβεβαιωθούν η κλίμακα εικονοστοιχείων (pixels), η παραμόρφωση του φακού, η απόσταση λειτουργίας και το επίπεδο μέτρησης. Η τιμή σε χιλιοστά που εξάγει ένα οπτικό σύστημα αποτελεί, κατ’ ουσία, το αποτέλεσμα της μετατροπής των συντεταγμένων εικονοστοιχείων μέσω ενός μοντέλου βαθμονόμησης. Τα δεδομένα βαθμονόμησης και οι εγγραφές επαλήθευσης πρέπει συνεπώς να συμπεριλαμβάνονται στο σύστημα διαχείρισης ποιότητας.
Κατά τη διάρκεια της απόκτησης εικόνων και της ανάπτυξης του αλγορίθμου, πρέπει να συμπεριλαμβάνονται τόσο κανονικά όσο και ανώμαλα δείγματα. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν εκκεντρότητα, ελλείποντα οπές, ακμές, ανακλάσεις, μερική κάλυψη, κλίση και διαφορετικές συνθήκες επιφάνειας. Ο αλγόριθμος δεν πρέπει απλώς να αναγνωρίζει αποδεκτά δείγματα· πρέπει επίσης να εκπέμπει συναγερμό για ανώμαλες εικόνες, αντί να επιβάλλει μια φαινομενικά κανονική διαστασιακή τιμή.
Τέλος, ορίστε τις απαιτήσεις για την αποδοχή και την εντοπισιμότητα. Η έκθεση ελέγχου πρέπει να περιέχει τουλάχιστον τον αριθμό του δείγματος, το μοντέλο της αλυσίδας, το μήκος μέτρησης, τη δύναμη μέτρησης ή τη συνθήκη τάσης, τις πληροφορίες για την κάμερα και το φακό, το χρόνο βαθμονόμησης, τον αριθμό των σημείων μέτρησης, τα δεδομένα ανά βήμα, τα σωρευτικά δεδομένα βήματος, τον κανόνα αποδοχής και τις αρχικές εικόνες. Για παρτίδες παραγωγής, πρέπει επίσης να καταγράφονται η μέση τιμή, η μέγιστη απόκλιση, η τάση μεταβολής και οι τοποθεσίες εκτός προδιαγραφών.
Η απάντηση είναι: όχι από μόνη της, αλλά μπορεί να παρέχει σημαντικά στοιχεία.
Η εξέταση του βήματος με βάση την όραση αξιολογεί κυρίως τις γεωμετρικές διαστάσεις και τη συνέπεια του μήκους. Μπορεί να εντοπίσει απόκλιση της θέσης των οπών, μη ομοιογενές βήμα, απόκλιση συσσωρευμένου μήκους και την τάση επιμήκυνσης μιας χρησιμοποιημένης αλυσίδας. Ωστόσο, η εφελκυστική αντοχή, η αντοχή στη φθορά, η αντοχή σε κόπωση, η ποιότητα της θερμικής κατεργασίας και η αντοχή στη διάβρωση απαιτούν πρόσθετη αξιολόγηση μέσω ανάλυσης χημικής σύνθεσης, δοκιμής σκληρότητας, μεταλλογραφίας, στατικής δοκιμής εφελκυσμού, δυναμικής δοκιμής αντοχής και, όπου απαιτείται, λειτουργικών δοκιμών.
Για παράδειγμα, μία αλυσίδα μπορεί να έχει εξαιρετική ακρίβεια βήματος, αλλά να φθείρεται γρήγορα εάν η σκληρότητα της επιφάνειας των πειρών και των βαλβίδων είναι ανεπαρκής. Μία άλλη αλυσίδα μπορεί να πληροί τις διαστασιακές απαιτήσεις, αλλά να ραγίζει ακόμη και υπό κυκλική φόρτιση, εάν περιέχει εμβριθύνσεις λόγω θερμικής κατεργασίας ή σοβαρές εγκλείσεις. Η οπτική επιθεώρηση του βήματος πρέπει συνεπώς να θεωρείται ως ένα μέρος του πίνακα ελέγχου ποιότητας της αλυσίδας και να συνδυάζεται με δοκιμές υλικού και απόδοσης.
Για να συνοψίσουμε, το κύριο στοιχείο της οπτικής επιθεώρησης του βήματος της αλυσίδας δεν είναι απλώς η χρήση μιας κάμερας για τη μέτρηση μιας απόστασης. Είναι η δημιουργία ενός αξιόπιστου γεωμετρικού αναφορικού σημείου και μιας στατιστικά σημαντικής μεθόδου μέτρησης.
Πρέπει να ορίσουμε εάν το αναφοράς μέτρησης είναι το κέντρο του πείρου, το κέντρο της οπής ή ένα άλλο σχεδιαστικό σημείο αναφοράς. Πρέπει να διακρίνουμε την απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κρίκων (single pitch), τη συσσωρευτική απόσταση (accumulated pitch), την ομοιομορφία της απόστασης (pitch uniformity) και την επιμήκυνση της αλυσίδας (chain elongation). Χρειαζόμαστε σταθερά οπτικά συστήματα, συγκρατητικά, βαθμονόμηση και αλγόριθμους για να μειώσουμε τα σφάλματα που προκαλούνται από ανακλάσεις, προσανατολισμό, παραμόρφωση και προσαρμογή στα περιθώρια. Τέλος, πρέπει να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με τη συγκεκριμένη προδιαγραφή αλυσίδας, το σχέδιο προϊόντος, το εφαρμόσιμο πρότυπο και τις απαιτήσεις αγοράς.
Οι δημόσιες πληροφορίες της HaoRong δείχνουν ότι τα προϊόντα αλυσίδων με ρολάρια περιλαμβάνουν αλυσίδες με μικρή απόσταση μεταξύ κρίκων (short-pitch roller chains) και μεταφορικές αλυσίδες (conveyor chains), με μοντέλα όπως 06B, 08B, 10B, 12B και 16B. Η εταιρεία προσφέρει επίσης τυποποιημένες αλυσίδες και μη τυποποιημένες αλυσίδες που κατασκευάζονται κατόπιν προσωπικοποίησης βάσει σχεδίων.[1] Για αυτά τα προϊόντα μετάδοσης, η εξέταση της απόστασης μεταξύ κρίκων με χρήση όρασης (vision-based pitch inspection) μπορεί να υποστηρίξει τον έλεγχο της κατασκευαστικής διαδικασίας και να βοηθήσει τους χρήστες στην εξέταση εισερχόμενων προϊόντων, στην αξιολόγηση φθοράς της αλυσίδας και στη διερεύνηση ασυνήθιστης σύμπλεξης.
Εάν χρησιμοποιείτε οπτική μηχανής για την επιθεώρηση αλυσίδων, μην επικεντρώνεστε μόνο στην ταχύτητα με την οποία το σύστημα πραγματοποιεί μετρήσεις. Δώστε ίση προσοχή στο εάν το σημείο αναφοράς είναι σωστό, εάν η βαθμονόμηση είναι αξιόπιστη, εάν τα δεδομένα είναι ελέγξιμα και εάν η απόφαση αποδοχής αντικατοπτρίζει το πραγματικό πρότυπο.
Σας ευχαριστούμε που παρακολουθήσατε αυτό το βίντεο. Εάν επιθυμείτε να μάθετε περισσότερα για τη μέτρηση επιμήκυνσης αλυσίδας, την ανάλυση σύμπλεξης οδοντωτού τροχού, τον έλεγχο υλικού ρολερ-αλυσίδας ή τις λύσεις οπτικής επιθεώρησης για μη τυποποιημένες αλυσίδες, παρακαλούμε αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω. Τα λέμε στο επόμενο βίντεο.
Η απόσταση μεταξύ των ακμών των κρίκων (pitch) είναι ένα σημαντικό γεωμετρικό παράμετρο που επηρεάζει την εμπλοκή αλυσίδας-τροχού, την ακρίβεια μετάδοσης, τον θόρυβο λειτουργίας και τη διάρκεια ζωής. Αυτό το βίντεο παρουσιάζει μια συστηματική προσέγγιση για την οπτική επιθεώρηση της απόστασης μεταξύ των ακμών των κρίκων, συμπεριλαμβανομένης της αναγνώρισης των κέντρων των πειρών, της μέτρησης μίας μόνο απόστασης, της ανάλυσης της συσσωρευμένης απόστασης, της αξιολόγησης της ομοιομορφίας της απόστασης, της αξιολόγησης της επιμήκυνσης της αλυσίδας, καθώς και της επιλογής βιομηχανικών καμερών, φακών, πηγών φωτός, συγκρατητικών, εργαλείων βαθμονόμησης και λογισμικού επιθεώρησης.
Με βάση τις δημοσίως διαθέσιμες πληροφορίες της HaoRong για αλυσίδες ρολερ μικρής απόστασης, αυτό το άρθρο εξηγεί επίσης τις διαφορές μεταξύ τυποποιημένων και μη τυποποιημένων αλυσίδων κατά τον σχεδιασμό ενός προγράμματος επιθεώρησης, και συγκρίνει τα σενάρια εφαρμογής της οπτικής επιθεώρησης, των μετρητικών δαγκανών, των μετρητικών οργάνων και των μετρητικών τραπεζιών. Η τελική αποδοχή πρέπει να βασίζεται στο συγκεκριμένο μοντέλο αλυσίδας, το σχέδιο προϊόντος, την προδιαγραφή αγοράς και το εφαρμόσιμο πρότυπο.
έλεγχος βήματος αλυσίδας, οπτικός έλεγχος αλυσίδας, μηχανική όραση για μέτρηση αλυσίδας, έλεγχος ρολερ αλυσίδας, αλυσίδα μετάδοσης, μέτρηση μήκους αλυσίδας, επιμήκυνση αλυσίδας, διαστασιακός έλεγχος αλυσίδας, σύμπλεξη με τροχό αλυσίδας, έλεγχος με βιομηχανική κάμερα, μέτρηση με μηχανική όραση, ακρίβεια βήματος ρολερ αλυσίδας, ακρίβεια μήκους αλυσίδας, ISO 606.
[1] Σελίδα προϊόντων HaoRong για ρολερ αλυσίδες σύντομου βήματος: Μοντέλα, τύποι προϊόντων, τυποποιημένες αλυσίδες και προσαρμοσμένες αλυσίδες
[2] Επίσημη πλατφόρμα περιήγησης ISO 606:2015: Ακριβείς ρολερ αλυσίδες και αλυσίδες με βούσινγκ σύντομου βήματος και σχετικοί τροχοί αλυσίδας
[3] iwis – Ακρίβεια μήκους αλυσίδας: Ανοχή μήκους αλυσίδας, μέτρηση με προφόρτιση και ανάλυση συσσωρευμένου μήκους
Τεχνική σημείωση: Αυτό το άρθρο ετοιμάστηκε με βάση δημοσίως διαθέσιμες πληροφορίες από τον ιστότοπο της HaoRong, πληροφορίες σχετικά με το πρότυπο ISO 606 και γενικές γνώσεις στον τομέα της μηχανικής όρασης για τη βιομηχανία μετάδοσης ισχύος. Προορίζεται για τεχνική εκπαίδευση και σχεδιασμό περιεχομένου για YouTube. Οι τελικές ανοχές, η δύναμη μέτρησης, η ποσότητα του δείγματος και τα κριτήρια αποδοχής για την εξέταση με μηχανική όραση πρέπει να καθοριστούν σύμφωνα με το συγκεκριμένο πρότυπο προϊόντος, το σχέδιο, τις προδιαγραφές του πελάτη και την εγκεκριμένη διαδικασία εξέτασης. Η εξέταση με μηχανική όραση δεν μπορεί να αντικαταστήσει τον πλήρη έλεγχο εφελκυστικής αντοχής, τον έλεγχο δυναμικής αντοχής, τον έλεγχο αντοχής σε κόπωση ή πραγματικές δοκιμές λειτουργίας.