سامانه هوشمند بازرسی خودکار برای تشخیص گرید میل‌لنگ مبتنی بر بینایی ماشین و یادگیری عمیق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ادارة مهندسی محصول، شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران خودرو (ایپکو)، تهران، ایران

2 گروه مهندسی کشاورزی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

10.22034/er.2024.2003707.1006

چکیده

انطباق یاتاقان‌های اصلی با گرید میل‌لنگ یک ملاحظة مهم در عملیات نصب یاتاقان است. اگر تکنسین دقت نکند، باعث کاهش قابل توجه کیفیت موتور نهایی همبندی شده می‌شود و همچنین یکسری ایرادات در آن ایجاد می‌گردد. سامانه‌های بینایی ماشین ظرفیت اجرای تشخیص خطای خودران را دارند که می‌توانند زمان بازرسی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و منجر به بازرسی‌های مکرر، دقیق‌تر و عینی‌تر شوند. در اینجا، یک سیستم بازرسی توسعه داده شد که قادر به تشخیص خودکار گریدهای میل‌لنگ از تصاویر میل‌لنگ است. شرایط نوری خاصی برای به دست آوردن تصاویر مناسب از میل‌لنگ‌ها طراحی شد. در این راستا، یک رویکرد تشخیصی کارآمد بر اساس روش بخش‌بندی معنایی ارائه شد. دو معماری مختلف شبکه عصبی پیچشی (CNN) شامل MobileNet و VGG19 آموزش و ارزیابی شدند. MobileNet نشان داد که بهترین سازش بین دقت، با امتیازIoU 85 درصد و زمان اعتبارسنجی، با 0.2 میلی ثانیه برای آشکارکردن حروف حک شده روی میل‌لنگ است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، رویکرد پیشنهادی می‌تواند به عنوان ابزاری کارآمد، دقیق و سریع برای تشخیص خودکار گریدهای میل‌لنگ در ایستگاه همبندی یاتاقان مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Automatic Intelligent Inspection System for Crankshaft Grade Detection based on Machine Vision and Deep Learning

نویسندگان [English]

  • Alireza Yazdani Jo 1
  • Ashkan Moosavian 2
1 Department of Product Engineering, Irankhodro Powertrain Company (IPCo), Tehran, Iran
2 Department of Agricultural Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده [English]

The adaption of main bearings with crankshaft grades is an important consideration in bearing installation task. If operator is not careful, it will cause a significant decrease in quality of the final assembled engine and also make some defects on it. Machine vision systems have the potential to implement autonomous error detection that can significantly reduce inspection time and lead to more frequent, precise and objective inspections. Herein, an inspection system was developed, capable of automatically detecting crankshaft grades from crankshaft images. A specific lighting condition was designed to obtain proper images of the crankshafts. An efficient diagnostic approach based on semantic segmentation method, was presented in this regard. Two different convolutional neural network (CNN) architectures, including: MobileNet and VGG19 were trained and evaluated. MobileNet revealed to be the best compromise between accuracy, with an IoU-Score of 85%, and validation time, with 0.2 ms for discovering the characters engraved on the crankshaft. According to the obtained results, the proposed approach could be used as efficient, accurate and fast tool for automatic detection of crankshaft grades in bearing assembly station.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Machine vision
  • Deep learning
  • Engine production line
  • Crankshaft grade
  • Automatic inspection

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 16 فروردین 1403
  • تاریخ دریافت: 17 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری: 27 مرداد 1402
  • تاریخ پذیرش: 16 فروردین 1403