CZ36943U1 - Device for checking surface defects of forgings - Google Patents

Device for checking surface defects of forgings Download PDF

Info

Publication number
CZ36943U1
CZ36943U1 CZ2023-40721U CZ202340721U CZ36943U1 CZ 36943 U1 CZ36943 U1 CZ 36943U1 CZ 202340721 U CZ202340721 U CZ 202340721U CZ 36943 U1 CZ36943 U1 CZ 36943U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
forging
camera
forgings
manipulator
cameras
Prior art date
Application number
CZ2023-40721U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Milan Adámek
Adámek Milan prof. Mgr., Ph.D
Petr Chalupa
Chalupa Petr Ing., Ph.D
Zuzana Komínková Oplatková
Komínková Oplatková Zuzana doc. Ing., Ph.D
Sina Mirshahi
Sina MSc Mirshahi
Jakub Novák
Novák Jakub Ing., Ph.D
Vladimír Vašek
CSc Vašek Vladimír prof. Ing.
Jan Kovář
Martin Kulenda
Martin Ing Kulenda
Tomáš Macko
DiS Macko Tomáš
Original Assignee
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
CV Machining s.r.o
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, CV Machining s.r.o filed Critical Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Priority to CZ2023-40721U priority Critical patent/CZ36943U1/en
Publication of CZ36943U1 publication Critical patent/CZ36943U1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Kontrola povrchových vad výkovků je i přes obecné využití penetračních technologií takřka výhradně prováděna lidskou vizuální kontrolou. Pokud není vada odhalena ještě u výrobce výkovků, dochází k nežádoucím ztrátám při následném obrábění de facto neprodejných zmetků. Případně vzniká riziko reklamace od finálního odběratele. Navíc jsou zbytečně opotřebovávány obráběcí nástroje i stroje, v některých případech dochází k destrukci nástrojů - při nečekané disproporci polotovaru. Proto se v obrobnách před obráběním používá vizuální kontrola operátorem obráběcího stroje, kdy výsledek závisí na subjektivním úsudku operátora.Despite the general use of penetration technologies, inspection of surface defects of forgings is almost exclusively carried out by human visual inspection. If the defect has not yet been detected by the manufacturer of the forgings, unwanted losses occur during the subsequent processing of de facto unsaleable scrap. Alternatively, there is a risk of a complaint from the final customer. In addition, machining tools and machines are unnecessarily worn out, in some cases the tools are destroyed - due to unexpected disproportion of the semi-finished product. Therefore, visual inspection by the operator of the machine tool is used in the work shops before machining, where the result depends on the subjective judgment of the operator.

Pokud jde o automatizované systémy detekce procesu kování a vad výkovků, jsou známy v současné době výhradně ve spojitosti s pořizovanými termosnímky. Tak např. čínská patentová přihláška CN 113641155 A popisuje řídicí systém detekce kování při vysoké teplotě, který obsahuje modul pro získávání informací, řídicí modul a pomocný funkční modul, přičemž řídicí modul je založen na vestavěném průmyslovém osobním počítači a obsahuje modul zpracování obrazu Halcon, polohovací modul, detekční modul, modul detekce teploty, modul detekce velikosti, modul detekce defektů a modul hodnocení kvality. Modul vyhodnocování kvality vyhodnocuje kvalitu výkovku podle detekčních dat modulu detekce polohy, modulu detekce teploty, modulu detekce velikosti a modulu detekce defektů a vytváří zprávu o detekci; modul pro získávání informací obsahuje kameru a infračervený teplotní senzor, získává obrazové informace a posílá obrazové informace do řídicího modulu; a pomocný funkční modul obsahuje modul řízení kamery, modul analýzy mračna bodů, modul řízení pohybu a modul dotazu na detekční data a zprávu o detekci. Podle systému řízení detekce vysokoteplotního výkovku je realizována přesná detekce různých parametrů detekovaného výkovku v reálném čase ve vysokoteplotním prostředí.As far as automated systems for the detection of the forging process and defects in forgings are concerned, they are currently known exclusively in connection with the taken thermal images. Thus, for example, Chinese patent application CN 113641155 A describes a high temperature forging detection control system that includes an information acquisition module, a control module, and an auxiliary function module, wherein the control module is based on an embedded industrial personal computer and includes a Halcon image processing module, a positioning module, detection module, temperature detection module, size detection module, defect detection module and quality evaluation module. The quality evaluation module evaluates the quality of the forging according to the detection data of the position detection module, temperature detection module, size detection module, and defect detection module and produces a detection report; the information acquisition module includes a camera and an infrared temperature sensor, acquires image information, and sends image information to the control module; and the auxiliary function module includes a camera control module, a point cloud analysis module, a motion control module, and a detection data and detection report query module. According to the high-temperature forging detection control system, accurate detection of various parameters of the detected forging is realized in real time in a high-temperature environment.

Obdobného typu je i řešení podle čínské patentové přihlášky CN 115035084 A, které se týká způsobu a zařízení pro sledování vad výkovku s příslušným elektronickým vybavením a paměťovým médiem. Způsob zahrnuje kroky: získání originálního snímku výkovku a tepelného snímku výkovku v procesu kování, detekci defektů tepelného snímku prostřednictvím modulu pro zpracování neuronové sítě, generování tepelné mapy výkovku se značením defektů, fúzi původního obrazu a tepelné mapy se značením defektů, generování cílového obrazu defektů, provádění kódovací modulace ortogonálního frekvenčního dělení na cílovém obrazu defektů, generování dat monitorovacího obrazu a odesílání dat monitorovacího obrazu do monitorovacího terminálu. Data monitorovacího obrazu jsou použita pro monitorovací terminál k určení defektu výkovku v procesu kování. Monitorovací terminál tak může jasně rozpoznat vady výkovku v procesu kování a přesnost rozpoznání vad výkovku zlepšit využitím inteligentního monitorovacího systému.The solution according to Chinese patent application CN 115035084 A, which relates to a method and device for monitoring forging defects with relevant electronic equipment and a storage medium, is of a similar type. The method includes the steps of: obtaining the original image of the forging and the thermal image of the forging in the process of forging, detecting the defects of the thermal image through the neural network processing module, generating the heat map of the forging with defect marking, fusion of the original image and the heat map with defect marking, generating the target image of defects, performing orthogonal frequency division coding modulation on the target defect image, generating monitoring image data, and sending the monitoring image data to the monitoring terminal. The monitoring image data is used for the monitoring terminal to determine the forging defect in the forging process. Thus, the monitoring terminal can clearly recognize the defects of the forging in the forging process, and the accuracy of the recognition of the defects of the forging can be improved by using the intelligent monitoring system.

Jak je zřejmé z výše uvedeného popisu známých řešení, jedná se o detekci vad výkovků založenou na jejich identifikaci z termosnímků pořízených v procesu kování. Jsou to značně komplikované systémy, jejichž uplatnění v praxi a zejména interpretace jejich výstupů pro jednoznačnou detekci povrchových vad finálních výkovků, jako je chybějící materiál, chyby po ostřihování nebo děrování (otřep, sestřih, zatlačená jehla), přesazení, průhyb, přeložený materiál - zákovky nebo přeložky, mohou být značně problematické.As is clear from the above description of known solutions, this is the detection of defects in forgings based on their identification from thermal images taken during the forging process. They are very complicated systems, the application of which in practice and especially the interpretation of their outputs for the unequivocal detection of surface defects of final forgings, such as missing material, errors after trimming or punching (burr, splice, pushed needle), displacement, deflection, folded material - rivets or transpositions, can be quite problematic.

- 1 CZ 36943 U1- 1 CZ 36943 U1

Pro vyhodnocování povrchových vad v praxi existují i laserové aplikace. Tato technologie dokáže dokonale zmapovat povrch zkoumaného výkovku a porovnat jej s 3D modelem z CAD prostředí. Použití této metody je časově náročnější z důvodu delšího snímání povrchu tvarově složitých výkovků. Taktéž náklady na investice do 3D skeneru je řádově trojnásobná oproti níže navrhovanému technickému řešení. Aby byl povrch vyhodnocovaného výkovku správně nasnímán, musí být 3D laserová kamera nebo dílec polohován 6osým manipulátorem (robotem), v předkládaném technickém řešení se jedná pouze o 3osý manipulátor. Celkově tedy navrhované řešení přináší produktivnější a hospodárnější výstup při vyhodnocování vad výkovků.In practice, there are also laser applications for the evaluation of surface defects. This technology can perfectly map the surface of the examined forging and compare it with a 3D model from the CAD environment. The use of this method is more time-consuming due to longer scanning of the surface of forgings with complex shapes. Also, the cost of investing in a 3D scanner is about three times higher than the technical solution proposed below. In order for the surface of the evaluated forging to be scanned correctly, the 3D laser camera or the component must be positioned by a 6-axis manipulator (robot), in the presented technical solution it is only a 3-axis manipulator. Overall, the proposed solution brings a more productive and economical output when evaluating forging defects.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

K odstranění nedostatků známých řešení přispívá do značné míry zařízení pro kontrolu povrchových vad výkovků podle předloženého technického řešení. Obsahuje vstupní předávací místo pro manipulátor s místy pro uložení a vyrovnání výkovků, otočné rameno manipulátoru, kolejnice pro pojezd manipulátoru, buňku kamerové kontroly a výstupní předávací místa se zásobníkem pro vadné výkovky a zásobníkem pro bezvadné výkovky.The device for checking the surface defects of forgings according to the presented technical solution contributes to a large extent to the elimination of the shortcomings of known solutions. It includes an input transfer point for the manipulator with places for storing and leveling the forgings, a rotating arm of the manipulator, rails for the manipulator to travel, a camera inspection cell and output transfer points with a magazine for defective forgings and a magazine for perfect forgings.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že rameno manipulátoru obsahuje otočné čelisti pro úchop výkovku a je spojeno s kinematickými prvky manipulátoru k přemístění výkovku do buňky kamerové kontroly a kinematickými prvky k pozicování výkovku v buňce kamerové kontroly posunem podél vodorovné osy a pootočením výkovku kolem této osy. Tím je umožněno pořídit více sad kamerových snímků pro každý výkovek. Buňka kamerové kontroly je osazena alespoň 6 kamerami - kamerou půdorysného snímku výkovku, kamerou bokorysného snímku výkovku, kamerou nárysného snímku výkovku, kamerou průmětu čárového laseru na povrch výkovku, jejíž optická osa leží ve vodorovné rovině dané optickými osami kamer bokorysného snímku a nárysného snímku a s těmito osami svírá úhel 40° až 50°, při čemž rovina laseru je kolmá k optické ose kamery nárysného snímku a dále kamerami izometrických snímků výkovku, jejichž optické osy svírají s vodorovnou rovinou úhel 40° až 50°. Vzdálenosti všech kamer od středu výkovku jsou 300 až 500 mm. Buňka kamerové kontroly je ke svému osvětlení vybavena horním plochým světlem, bočním podsvícením, zadním podsvícením a spodním liniovým světlem. Prvky spínání světel, prvky spínání laseru, prvky spínání a výstupy kamer jsou připojeny k vyhodnocovacímu počítači, který obsahuje modul k vyhodnocování snímků kamer. Výsledkem vyhodnocení je pak informace, zda je výkovek bez vady nebo vadný.The essence of the technical solution lies in the fact that the arm of the manipulator contains rotating jaws for gripping the forging and is connected to the kinematic elements of the manipulator to move the forging into the camera control cell and to the kinematic elements to position the forging in the camera control cell by moving along the horizontal axis and rotating the forging around this axis . This makes it possible to take multiple sets of camera images for each forging. The camera inspection cell is equipped with at least 6 cameras - a camera for a plan view of the forging, a camera for a side view of the forging, a camera for an elevational image of the forging, a camera for the projection of a line laser on the surface of the forging, the optical axis of which lies in the horizontal plane given by the optical axes of the cameras for the side view and elevational image, and with these axes form an angle of 40° to 50°, while the laser plane is perpendicular to the optical axis of the plan view camera, and also cameras for isometric images of the forging, whose optical axes form an angle of 40° to 50° with the horizontal plane. The distances of all cameras from the center of the forging are 300 to 500 mm. The camera control cell is equipped with an upper flat light, a side backlight, a rear backlight and a lower line light for its lighting. Light switching elements, laser switching elements, switching elements and camera outputs are connected to an evaluation computer that contains a module for evaluating camera images. The result of the evaluation is then information on whether the forging is defect-free or defective.

Modulem k vyhodnocování snímků kamer je s výhodou vyhodnocovací modul na bázi hluboké neuronové sítě.The module for evaluating camera images is preferably an evaluation module based on a deep neural network.

Objasnění výkresůClarification of drawings

K bližšímu objasnění podstaty technického řešení slouží přiložené výkresy, kde představuje:The attached drawings serve to clarify the nature of the technical solution in more detail, where it represents:

obr. 1 celkové schéma zařízení pro kontrolu povrchových vad výkovků; a obr. 2 detail vnitřního uspořádání buňky kamerové kontroly.Fig. 1 overall diagram of the device for checking surface defects of forgings; and Fig. 2 is a detail of the internal arrangement of the camera inspection cell.

Příklad uskutečnění technického řešeníAn example of the implementation of a technical solution

Zařízení pro kontrolu povrchových vad výkovků v příkladném provedení (viz schéma na obr. 1) obsahuje vstupní předávací místo 4 pro manipulátor s místy 5 pro uložení a vyrovnání výkovků, otočné rameno 1 manipulátoru, kolejnice 3 pro pojezd manipulátoru, buňku 2 kamerové kontroly a výstupní předávací místa se zásobníkem 6 (paletu MARS) pro vadné výkovky a zásobníkem 7 (paletu MARS) pro bezvadné výkovky.The device for checking the surface defects of forgings in an exemplary embodiment (see the diagram in Fig. 1) includes an input transfer point 4 for the manipulator with places 5 for storing and leveling the forgings, a rotating arm 1 of the manipulator, a rail 3 for the movement of the manipulator, a camera control cell 2 and an output transfer points with magazine 6 (MARS pallet) for defective forgings and magazine 7 (MARS pallet) for perfect forgings.

- 2 CZ 36943 U1- 2 CZ 36943 U1

Rameno 1 manipulátoru obsahuje otočné čelisti pro úchop výkovku 2.1 a je spojeno s kinematickými prvky manipulátoru k přemístění výkovku 2.1 do buňky 2 kamerové kontroly a kinematickými prvky k pozicování výkovku 2.1 v buňce 2 kamerové kontroly posunem podél vodorovné osy a pootočením výkovku 2.1 kolem této osy.Arm 1 of the manipulator contains rotating jaws for gripping the forging 2.1 and is connected to the kinematic elements of the manipulator to move the forging 2.1 to the cell 2 of the camera control and to the kinematic elements to position the forging 2.1 in the cell 2 of the camera control by shifting along the horizontal axis and rotating the forging 2.1 around this axis.

Buňka 2 kamerové kontroly (viz obr. 2) je osazena 6 kamerami 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f.Cell 2 camera control (see Fig. 2) is equipped with 6 cameras 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f.

Konkrétně se jedná oParticulary speaking about

- kameru 2.3a půdorysného snímku výkovku 2.1,- camera 2.3a of the plan view of the forging 2.1,

- kameru 2.3b bokorysného snímku výkovku 2.1,- camera 2.3b of the side view image of the forging 2.1,

- kameru 2.3c nárysného snímku výkovku 2.1,- camera 2.3c of the outline image of the forging 2.1,

- kameru 2.3d průmětu čárového laseru 2.5 na povrch výkovku 2.1, jejíž optická osa leží ve vodorovné rovině dané optickými osami kamer 2.3b bokorysného snímku a 2.3c nárysného snímku a s těmito osami svírá úhel 40° až 50°, při čemž rovina laseru je kolmá k optické ose kamery 2.3c nárysného snímku a dále- the camera 2.3d of the projection of the line laser 2.5 onto the surface of the forging 2.1, whose optical axis lies in the horizontal plane given by the optical axes of the cameras 2.3b of the side-view image and 2.3c of the elevation image and forms an angle of 40° to 50° with these axes, while the laser plane is perpendicular to the optical axis of the camera 2.3c of the outline image and beyond

- dvě kamery 2.3e, 2.3f izometrických snímků výkovku 2.1, jejichž optické osy svírají s vodorovnou rovinou úhel 40° až 50°.- two cameras 2.3e, 2.3f of isometric images of the forging 2.1, whose optical axes form an angle of 40° to 50° with the horizontal plane.

Vzdálenosti všech kamer 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f od středu výkovku jsou 300 až 500 mm.The distances of all cameras 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f from the center of the forging are 300 to 500 mm.

Konstantní světelné podmínky uvnitř buňky 2 kamerové kontroly jsou zajištěny světelnými zdroji. Světelnými zdroji jsou výkonná průmyslová LED světla určená pro strojové vidění zajišťující homogenní osvětlení dílu. Pro osvětlení výkovku je buňka 2 kamerové kontroly vybavena horním plochým světlem 2.4a, bočním podsvícením 2.4b, zadním podsvícením 2.4c a spodním liniovým světlem 2.4d.Constant light conditions inside the cell 2 of the camera inspection are ensured by light sources. The light sources are powerful industrial LED lights designed for machine vision, ensuring homogeneous illumination of the part. To illuminate the forging, cell 2 of the camera inspection is equipped with an upper flat light 2.4a, a side backlight 2.4b, a rear backlight 2.4c and a lower line light 2.4d.

Prvky spínání světel 2.4a, 2.4b, 2.4c, 2.4d, prvky spínání laseru 2.5, prvky spínání a výstupy kamer 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3fjsou připojeny k vyhodnocovacímu počítači, který obsahuje modul k vyhodnocování snímků kamer 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f.Light switching elements 2.4a, 2.4b, 2.4c, 2.4d, laser switching elements 2.5, switching elements and camera outputs 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3fj are connected to an evaluation computer which includes a module to evaluate images of cameras 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f.

Obrazová data jsou z kamer 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f přenesena do vyhodnocovacího počítače, kde se zpracovávají pomocí metod hlubokých neuronových sítí. V praxi je často problém získat dostatečný počet vzorků se všemi typy vad, ale není problém získat dostatek vzorků bezvadných výkovků. Z toho důvodů je detekce vad výkovků implementována jako detekce a lokalizace anomálií. Před prvním testováním určitého typu výkovku je třeba navrženému zařízení předložit sadu bezvadných kusů tohoto výkovku. Kamerové snímky těchto kusů jsou použity pro vytvoření modelu bezvadného výkovku, který je uložen do centrálního vyhodnocovacího počítače. Předtrénovaná neuronová síť je použita pro vytvoření modelu výkovku. Ve fázi vytváření modelu jsou každému výřezu obrazu přiřazeny korespondující aktivační mapy z předtrénované neuronové sítě. Ze sady snímků bezvadných kusů jsou vypočteny charakteristiky normálního rozdělení této třídy. V testovací fázi je pak pro každý výřez obrazu vypočtena vzdálenost od tohoto normálního rozdělení. Větší vzdálenost indikuje oblast s anomálií. Výkovky s výraznými anomáliemi jsou vyhodnoceny jako vadné.Image data from cameras 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f are transferred to the evaluation computer, where they are processed using deep neural network methods. In practice, it is often a problem to obtain a sufficient number of samples with all types of defects, but it is not a problem to obtain enough samples of flawless forgings. For this reason, forging defect detection is implemented as anomaly detection and localization. Before testing a particular type of forging for the first time, a set of flawless pieces of that forging must be submitted to the designed facility. Camera images of these pieces are used to create a model of the perfect forging, which is stored in a central evaluation computer. A pre-trained neural network is used to create a model of the forging. In the model creation phase, corresponding activation maps from the pre-trained neural network are assigned to each slice of the image. From a set of images of flawless pieces, the characteristics of the normal distribution of this class are calculated. In the test phase, the distance from this normal distribution is then calculated for each slice of the image. A greater distance indicates an area with an anomaly. Forgings with significant anomalies are evaluated as defective.

Otočné rameno 1 manipulátoru převezme kontrolovaný výkovek 2.1 ze vstupního předávacího místa 4 a umístí jej do buňky 2 kamerové kontroly, kde jsou pořízeny a vyhodnoceny snímky. Dle složitosti výkovku je možné pořízení několika sérií snímků, které se liší pozicí výkovku. Manipulátor umožňuje měnit pozici výkovku jeho posunem podél vodorovné osy a pootočením kolem této osy. Výstupy kamer 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3fjsou připojeny k vyhodnocovacímuThe rotating arm 1 of the manipulator takes the inspected forging 2.1 from the input transfer point 4 and places it in the camera inspection cell 2, where images are taken and evaluated. Depending on the complexity of the forging, it is possible to take several series of images that differ in the position of the forging. The manipulator allows you to change the position of the forging by moving it along the horizontal axis and rotating it around this axis. The outputs of cameras 2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3fj are connected to the evaluation

- 3 CZ 36943 U1 počítači, který na základě pořízených snímků určí, zda je výkovek v pořádku (bezvadný výkovek), nebo je vadný. Tato informace je předána řídicí jednotce celého zařízení. Manipulátor po té umístí výkovek do příslušného zásobníku 7 (paletu MARS) pro bezvadné výkovky nebo do zásobníku 6 (paletu MARS) pro vadné výkovky.- 3 CZ 36943 U1 to a computer which, based on the images taken, determines whether the forging is in order (flawless forging) or is defective. This information is transmitted to the control unit of the entire device. The manipulator then places the forging in the appropriate magazine 7 (MARS pallet) for perfect forgings or in magazine 6 (MARS pallet) for defective forgings.

Při změně typu vyhodnocovaného výkovku postačí pouze vyměnit otočné čelisti ramena 1 manipulátoru pro úchop výkovku 2.1 a přepnout softwarovou konfiguraci vyhodnocovacího počítače i řídicí jednotky. Zařízení umožňuje vyhodnocovat výkovky až do rozměru 25 cm x 25 cm x 10 cm.When changing the type of forging being evaluated, it is sufficient to replace the rotating jaws of the arm 1 of the manipulator for gripping the forging 2.1 and to switch the software configuration of the evaluation computer and the control unit. The device enables the evaluation of forgings up to 25 cm x 25 cm x 10 cm.

Měření přesazení je prováděno pomocí měření profilů výkovku v příčných řezech. Snímání průmětu laserových paprsků na povrch výkovku pomocí HD kamer umožňuje vytvořit profily s rozlišením 0.05 mm v příčné ose.Offset measurement is performed by measuring the profiles of the forging in cross sections. Scanning the projection of laser beams onto the surface of the forging using HD cameras allows creating profiles with a resolution of 0.05 mm in the transverse axis.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Technické řešení je využitelné v automatizovaných strojírenských procesech, kde může plnit funkci vstupní kontroly před následujícími obráběcími operacemi. Uplatňuje se také v roli výstupní kontroly v provozech založených na zápustkovém kování.The technical solution can be used in automated engineering processes, where it can fulfill the function of input control before the following machining operations. It is also used in the role of output control in operations based on die forging.

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION CLAIMS 1. Zařízení pro kontrolu povrchových vad výkovků, obsahující vstupní předávací místo (4) pro manipulátor s místy (5) pro uložení a vyrovnání výkovků, otočné rameno (1) manipulátoru, kolejnice (3) pro pojezd manipulátoru, buňku (2) kamerové kontroly a výstupní předávací místa se zásobníkem (6) pro vadné výkovky a zásobníkem (7) pro bezvadné výkovky, vyznačující se tím, že rameno (1) manipulátoru obsahuje otočné čelisti pro úchop výkovku (2.1) a je spojeno s kinematickými prvky manipulátoru k přemístění výkovku (2.1) do buňky (2) kamerové kontroly a kinematickými prvky k pozicování výkovku (2.1) v buňce (2) kamerové kontroly posunem podél vodorovné osy a pootočením výkovku (2.1) kolem této osy, a že buňka (2) kamerové kontroly je osazena alespoň 6 kamerami (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f), tj. kamerou (2.3a) půdorysného snímku výkovku (2.1), kamerou (2.3b) bokorysného snímku výkovku (2.1), kamerou (2.3c) nárysného snímku výkovku (2.1), kamerou (2.3d) průmětu čárového laseru (2.5) na povrch výkovku (2.1), jejíž optická osa leží ve vodorovné rovině dané optickými osami kamer (2.3b) bokorysného snímku a (2.3c) nárysného snímku a s těmito osami svírá úhel 40° až 50°, přičemž rovina laseru je kolmá k optické ose kamery (2.3c) nárysného snímku, a dále kamerami (2.3e, 2.3f) izometrických snímků výkovku (2.1), jejichž optické osy svírají s vodorovnou rovinou úhel 40° až 50° s tím, že vzdálenosti všech kamer (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) od středu výkovku jsou 300 až 500 mm, přičemž buňka (2) kamerové kontroly je ke svému osvětlení vybavena horním plochým světlem (2.4a), bočním podsvícením (2.4b), zadním podsvícením (2.4c) a spodním liniovým světlem (2.4d), a přičemž prvky spínání světel (2.4a, 2.4b, 2.4c, 2.4d), prvky spínání laseru (2.5), prvky spínání a výstupy kamer (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) jsou připojeny k vyhodnocovacímu počítači, který obsahuje modul k vyhodnocování snímků kamer (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f).1. Device for checking the surface defects of forgings, containing an input transfer point (4) for the manipulator with places (5) for storing and leveling the forgings, a rotating arm (1) of the manipulator, rails (3) for the travel of the manipulator, a cell (2) for camera inspection and output transfer points with a magazine (6) for defective forgings and a magazine (7) for perfect forgings, characterized in that the arm (1) of the manipulator contains rotating jaws for gripping the forging (2.1) and is connected to the kinematic elements of the manipulator to move the forging (2.1) into the camera inspection cell (2) and by kinematic elements to position the forging (2.1) in the camera inspection cell (2) by moving it along the horizontal axis and rotating the forging (2.1) around this axis, and that the camera inspection cell (2) is fitted at least 6 cameras (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f), i.e. camera (2.3a) of the plan image of the forging (2.1), camera (2.3b) of the side image of the forging (2.1), camera (2.3c) of the front-view image of the forging (2.1), with the camera (2.3d) projecting the line laser (2.5) onto the surface of the forging (2.1), whose optical axis lies in the horizontal plane given by the optical axes of the cameras (2.3b) of the side-view image and (2.3c) ) of the plan image and forms an angle of 40° to 50° with these axes, while the laser plane is perpendicular to the optical axis of the camera (2.3c) of the plan image, and further by the cameras (2.3e, 2.3f) of the isometric images of the forging (2.1), whose optical axes form an angle of 40° to 50° with the horizontal plane, with the distances of all cameras (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) from the center of the forging being 300 to 500 mm, while cell (2) camera control is equipped with an upper flat light (2.4a), side backlight (2.4b), rear backlight (2.4c) and lower line light (2.4d) for its illumination, and while the light switching elements (2.4a, 2.4b, 2.4 c, 2.4d), laser switching elements (2.5), switching elements and camera outputs (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) are connected to an evaluation computer that contains a module for evaluating camera images (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že modulem k vyhodnocování snímků kamer (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) je vyhodnocovací modul na bázi hluboké neuronové sítě.2. Device according to claim 1, characterized in that the module for evaluating camera images (2.3a, 2.3b, 2.3c, 2.3d, 2.3e, 2.3f) is an evaluation module based on a deep neural network.
CZ2023-40721U 2023-02-02 2023-02-02 Device for checking surface defects of forgings CZ36943U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40721U CZ36943U1 (en) 2023-02-02 2023-02-02 Device for checking surface defects of forgings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40721U CZ36943U1 (en) 2023-02-02 2023-02-02 Device for checking surface defects of forgings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ36943U1 true CZ36943U1 (en) 2023-03-27

Family

ID=85773649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-40721U CZ36943U1 (en) 2023-02-02 2023-02-02 Device for checking surface defects of forgings

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ36943U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111929309B (en) Cast part appearance defect detection method and system based on machine vision
CN101291784B (en) A method and an arrangement for locating and picking up objects from a carrier
CN101198435B (en) Defect detection system for identifying defects in weld seams
FI123306B (en) Robot tool system, and its control method, computer program and software product
US20080252248A1 (en) Device and Method for Calibrating the Center Point of a Tool Mounted on a Robot by Means of a Camera
EP1694570B1 (en) Apparatus and method for automated pallet inspection and repair
CN111331569A (en) Automatic three-dimensional measurement and marking system for complex castings
CN111531407B (en) Workpiece attitude rapid measurement method based on image processing
CN107727485B (en) Method and apparatus for hardness testing
CN112150439B (en) Automatic sorting equipment and sorting method for injection molding parts
CN112577447B (en) Three-dimensional full-automatic scanning system and method
CN109682302A (en) A kind of axial workpiece high-precision full-automatic measuring device
CN111730245A (en) Welding system and casting defect repair welding method
CN114252452A (en) Online detection device and method for appearance defects and contour dimension of small-sized revolving body
Rosati et al. On-line dimensional measurement of small components on the eyeglasses assembly line
CZ36943U1 (en) Device for checking surface defects of forgings
EP4144494A1 (en) Image processing method, image processing device, robot mounted-type conveyance device, and system
WO2010112894A1 (en) Automated 3d article inspection
CN108072323A (en) For detecting the method for the accuracy to size of part retainer
JPH11160036A (en) Method and apparatus for automatic inspection of article with complicated shape
CN217818608U (en) Three-coordinate machine flexible composite joint inspection system based on stereoscopic vision
Kuryło et al. Design of an automated system for measuring car bodies
KR20180103467A (en) System and method for estimating position of end point of welding robot using 3d camera
CN118329777A (en) Method and device for detecting surface defects of bare wafer, terminal equipment and storage medium
TWI802496B (en) Automatic target image acquisition and calibration system for inspection

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20230327