رویکرد بینایی ماشین به عنوان یک سامانه ضدخطا در ایستگاه هم بندی یاتاقان متحرک خط تولید موتور

این مقاله به ارائه یک روش بینایی ماشین برای تشخیص خطای نصب یاتاقان شاتون (متحرک) در موتورهای چهار سیلندر می­ پردازد. از آنجایی که همواره خطاهای انسانی در خطوط تولید موتور وجود دارد که باعث کاهش کیفیت محصول نهایی می ­شود، راه اندازی سیستم ­های بینایی ماشین هوشمند به منظور رصد فرایند همبندی قطعات و جلوگیری از خطاهای نصب بسیار لازم است. روش پیشنهادی به این صورت است که با گرفتن تصویر بدنه موتور، یک تصویر دودویی ایجاد می ­کند که کل تصویر سیاه بوده و فقط محل­ هایی که یاتاقان ­های متحرک وجود دارد سفید است، و همچنین اعلام می کند که کدام یاتاقان­ ها وجود دارند و کدام ­ها نصب نشده ­اند. بدین منظور ابتدا تصاویر ۱۶ حالت مختلف از نصب یاتاقان توسط دوربین گرفته شد. سپس تمام تصاویر با ترکیبی از روش های پردازش تصویر شامل فیلتر گاوسی، آستانه گذاری و بخش بندی تصویر، و تکنیک های ریخت ­شناسی از جمله فرسایش و گسترش تجزیه و تحلیل شدند. در نهایت، با اعمال قواعد اگر-آنگاه در مورد ویژگی­ های اشیاء ایجاد شده در تصویر، وضعیت آن تصمیم ­گیری شد. نتایج نشان داد که بهترین محدوده آستانه برای جداسازی یاتاقان از سایر قسمت های تصویر بین ۱۱۰ تا ۲۴۵ است. همچنین یک المان ساختاری دیسکی شکل با شعاع ۶۰، بهترین ابزار ریخت شناسی برای تشخیص یاتاقان ها را ارائه داد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که نواحی متعلق به یاتاقان های متحرک مساحتی بین ۳۰  تا حدود ۸۰ هزار پیکسل داشتند. با استفاده از قواعد اگر-آنگاه، حالات مختلف نصب یاتاقان در تمام تصاویر، به طور موفقیت آمیز با دقت ۱۰۰ درصد تشخیص داده شد. کل زمان تجزیه و تحلیل هر تصویر حدود ۱ ثانیه بود. بنابراین نتایج نشان داد که سامانه بینایی ماشین پیشنهادی، ابزاری بدون خطا و سریع برای تشخیص وجود یاتاقان های متحرک را فراهم می کند که می تواند به عنوان یک سامانه ضدخطا در خط تولید موتور مورد استفاده قرار گیرد.  

Keywords:

Machine Vision , IC Engine , Conrod Bearing , Image Segmentation , Morphology , بینایی ماشین , موتور درونسوز , یاتاقان متحرک , بخش بندی تصویر , ریخت شناسی.