2024-1.1.1-KKV_FÓKUSZ-2024-00071

Rövid projekt összefoglaló

A gyógyszergyáraknak és az élelmiszeriparnak világszerte egyre több magasminőségű nemesacél tartályra van szüksége. Ezek a tartályok a legtöbb esetben egyedi vagy kisszériás gyártással készülnek, ami magas élőmunkaigénnyel jár. A gyártócégek alapvető igénye, hogy a gyártás és a minőségellenőrzés folyamatát a lehető legnagyobb mértékben digitalizálják, hogy lerövidítsék a gyártási időt és megbízhatóan magasan tartsák a gyártási minőséget. A hengerelt nemesacél tartályok alapanyagának gyártásakor a hengermű rendszeresen présel a felületbe kisebb-nagyobb fémforgácsokat. A hengerlésnek köszönhetően ezek az apró hibák szabad szemmel nem is láthatók addig, amíg a felület finomcsiszolása meg nem kezdődik. A csiszolás hatására ezek a belepréselt fémdarabok kiesnek és mélyedések maradnak a helyükön. Az ilyen felületi hibák nem javíthatók további csiszolással, csak úgy, hogy a hiányzó anyagot egy munkatárs ponthegesztéssel pótolja és újra csiszolja a felületet.

Jelen K+F projekt célja a hengerelt nemesacél termékek csiszolásakor megjelenő anyaghibák felismerését végző digitális elemző és javítástervező berendezés kifejlesztése. Cél, hogy a kifejlesztendő berendezés segítségével digitalizálhatók legyenek a nyers nemesacél hengerek első csiszolásakor keletkező felülethiányok helymegállapítási, besorolási feladatai, illetve, hogy a berendezés pontos hegesztési munkatervet és munkanaplót tudjon generálni minden munkadarabhoz, a javításokat végző munkatársaknak.

A projektben kifejlesztendő új elemzőberendezés egy inspekciós fejegységből, egy inspekciós vezérlő modulból, egy kiértékelő rendszerből, valamint egy munkatervező és naplózó rendszerből fog állni. Az új elemző berendezés használata a következő módon fog történni: Az inspekciós folyamat alatt a nyers nemesacél csövet a csiszoló robot fogja forgatni. Az inspekciós fejegység vízszintes előretolással fog haladni a forgó palást mentén és változó megvilágítás mellett fényképfelvételeket és valós idejű elemzést fog végezni. A szinkronizált megvilágítást végző egység és a kameraegység olyan szöget fog bezárni a palást felületével, hogy a rendszer a lehető legkisebb anyaghiányokat is fel tudja ismerni a nemesacél anyagokra jellemző magas tükröződési értékek mellett. A K+F projekt a fejlesztők által korábban elkészített TRL 4 szinten lévő prototípus rendszer segítségével megszerzett tudásra épít. A prototípus egy Raspberry Pi 5 központi egységből, egy Camera Module 3-ból és Open CV alapú kiértékelő szoftver komponensekből épült fel.

A K+F projekt során elvégzendő alkotói tevékenység során a kutatók vizsgálni fogják vezérelt vonalas és rácsos megvilágítással elérhető speciális anyaghiba felismerési lehetőségeket, valamint az ipari vonalkamerák és nagyfelbontású kamerák közötti különbségekből fakadó felbontási és teljes elemzési hatékonyságot. A kutatók hipotézise szerint a 16-szoros sebességű, 8192 pixeles vonalszkenner kamerákkal és vonallézerekkel kisebb anyaghibák is kimutathatók, de egy 1,5m átmérőjű 2-3 méter hosszú palást esetében lehet, hogy a gyakorlatban irreálisan hosszú ideig tartana az elemzés. Ezzel szemben a több nagyfelbontású ipari kamera alkalmazásával gyorsítható az elemzés.

A K+F projekt újdonságtartalma, hogy a kifejlesztendő automata inspekciós berendezés váltott, 4 különböző irányból érkező vezérelt megvilágítással és gépi tanulás segítségével lesz képes nagy hatékonysággal felismerni a felületi anyaghiányokat, és meghatározni azok palásthoz igazított koordinátáit. Újdonság továbbá, hogy a hegesztési munkaterv alapján történt javításokat a rendszer egy ellenőrző inspekció segítségével képes lesz kiértékelni és naplóban rögzíteni az anyaghibákat, javításokat és a javítások eredményét is.