Система контроля технологических параметров
КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ
Объект исследования: методы проведения контроля технологических параметров качества керамической плитки.
Результаты полученные лично автором: разработана система технического зрения для контроля технологических параметров качества керамической плитки.
Исследование методов контроля технологических параметров качества и точности изделий, показали, что техническое зрение наиболее перспективный вид контроля. Техническое зрение сегодня используют во многих отраслях промышленности для контроля за качеством выпускаемой продукции. Основная задача, решаемая такими аппаратно-программными модулями - контроль и измерение геометрических параметров различных объектов.
Анализ работы линии производства керамической плитки показал, что внедрение подобной системы позволит добиться серьезных результатов в плане производительности, показателе точности и достоверности геометрических измерений.
Разработанная система технического зрения включает:
· камеру высокого разрешения,
· специальную подсветку,
· контроллер — компьютер с предустановленным ПО.
Разработанная система устанавливается непосредственно на линии производства керамической плитки. Камера расположена вертикально над конвейером, необходимый уровень освещенности создает светодиодная подсветка рабочей области. Камера высокого разрешения подключается к персональному компьютеру, на котором установлено разработанное специализированное программное обеспечение с графическим интерфейсом для оператора.
Выявленные особенности работы системы показали, что камера должна быть точно позиционирована над конвейером и не подвергаться смещениям. Так как реализация программной функции контроля размеров и допусков изделий производиться по эталонному изображению керамической плитки, полученному на определенной высоте камеры над изделием и все геометрические размеры и калибровка камеры осуществляются для определенной высоты и ширина кадра.
В разработанном программном модуле для системы технического зрения будет реализовано две основные функции контроля качества керамической плитки, таких как:
· выявление дефектов поверхности,
· контроль геометрических параметров
Выявление дефектов поверхности будет осуществляться за счет анализа области поверхности керамической плитки и сравнения с эталонным изображением загруженным в программу. Так как существуют различные дизайны керамической плитки, то в зависимости от того какие изделия запущены по линии производства, оператору необходимо будет менять эталонное изображение керамической плитки. Все необходимые эталонные дизайны будут загружены в программу, поэтому останется только выбрать необходимый. Программа с помощью камеры высокого разрешения будет захватывать изображение изделий с конвейера и сравнивать с эталоном. Проверяются такие параметры как: качество нанесения рисунка на поверхность, отсутствие пятен, трещин и других дефектов нанесения глазури на поверхность.
При контроле геометрических параметров точности керамической плитки в первую очередь проверяются линейные размеры изделий с заранее установленными калибрами точности, принятыми для керамической плитки, плюс - минус один миллиметр по длине и ширине плитки. Также осуществляется проверка правильности формы керамической плитки, по таким распространенным дефектам как: эффект трапеции, эффект подушки, неортагональность.
После выявления приведенных особенностей параметров качества керамической плитки система выдает выходной сигнал о соответствии изделия требуемым нормам.
Для решения поставленных задач будет использоваться персональный компьютер на базе Windows OS. Разработка управляющей программы будет осуществляться в среде программирования Visual Studio, на языке программирования С++. Для реализации всех графических функций используется библиотека OpenCV.
Работа является актуальной для условий предприятия АО «Кировская керамика» так как применение системы технического зрения исключает оператора из процесса принятия решения о значении измеряемой физической величины и оценки качества поверхностного слоя изделия, что объективно улучшает показатели точности, достоверности и производительности линии производства керамической плитки. Важными преимуществами внедрения данной системы являются бесконтакность и дистанционность измерений, а также возможность быстрой переналадки системы с одного формата изделий на другой.
Материал поступил в редколлегию 11.03.2017
УДК 621
В.В. Бржезинский
Научный руководитель: проф. кафедры «Автоматизированные технологические системы», д.т.н., Д.И. Петрешин