Идея проекта

Создание оптической измерительной системы для автоматического контроля геометрических параметров деталей с габаритами до 250×250×250 мм. Предполагаемый комплекс включает средства съёмки, освещение, размещение детали и программное обеспечение для обработки изображений, расчёта выбранных размеров и сопоставления результата с допусками.

Первую версию планируется разрабатывать для одной согласованной группы деталей и конкретной операции производственного контроля. Предполагаемые пользователи — сотрудники отдела технического контроля, метрологи и операторы измерительного участка. Перечень параметров, допуски, условия съёмки и формат результата предстоит определить совместно с представителями предприятия. Применение нейросетей будет обосновано сравнением с классическими методами технического зрения.

Цель на акселератор

Уточнить требования предприятия и создать работающий лабораторный прототип системы, который в заданных условиях получает изображения одной выбранной группы деталей, измеряет согласованные геометрические параметры и формирует результат контроля с указанием выявленных отклонений. Сравнить измерения с эталонным методом, оценить погрешность, повторяемость и время цикла и определить условия дальнейшего производственного испытания.

Габарит 250×250×250 мм задаёт исходную рамку задачи и не является показателем точности. Допуски и критерии приёмки будут установлены после получения образцов, чертежей и требований заказчика.

Задачи для достижения цели

1. Исследование операции контроля. Через наставника установить контакт с инициатором задачи, специалистом ОТК или метрологом и оператором участка. Разобрать конкретную деталь, измеряемые размеры, текущий инструмент, частоту контроля, время операции, ошибки и последствия. Получить согласованные исходные требования и выбрать одну операцию для прототипа.

2. Выбор измерительного принципа и архитектуры. Определить, какие параметры можно измерить по изображениям и какая схема съёмки для этого нужна. Подобрать камеру, оптику, освещение, способ фиксации детали, калибровочные средства и вычислительный модуль. Обосновать конфигурацию требуемой погрешностью и условиями работы.

3. Разработка программного прототипа. Реализовать получение изображений, калибровку, выделение необходимых признаков и вычисление выбранных геометрических параметров. Предусмотреть сопоставление с допусками и сохранение результатов; отдельно отмечать случаи, когда система не может выдать достоверное измерение.

4. Верификация измерений. Подготовить набор деталей с эталонными результатами и провести повторные измерения. Оценить отклонение от эталона, повторяемость, время цикла и устойчивость к изменению положения детали и освещения. При классификации годности измерить ложное принятие и ложное отклонение деталей.

5. Подготовка к производственному тесту. Сравнить прототип с действующим методом контроля, оценить состав оборудования и предварительные затраты. Согласовать с предприятием ограничения применения, формат протокола, требования к внедрению и следующий испытательный шаг.

Ожидаемые результаты

1. Работающий лабораторный прототип. Оптический стенд и программный модуль для измерения согласованных параметров одной группы деталей в заданных условиях.

2. Согласованные требования. Описание деталей и операции, перечень размеров и допусков, эталонный метод, условия измерения и критерии принятия результата.

3. Отчёт о верификации. Сопоставление оптических и эталонных измерений, показатели погрешности, повторяемости и времени цикла, условия испытаний и выявленные ограничения.

4. Демонстрационные материалы. Пример полного цикла «деталь — изображение — измерение — результат контроля», изображения стенда и образцы отчёта.

5. Пакет проектной документации. Архитектура, перечень компонентов, методика калибровки и испытаний, анализ альтернатив, предварительная экономика и план развития на 6–12 месяцев.

Связь с НПТЛ

Проект «Система автоматического контроля геометрических параметров деталей с использованием технического зрения» предварительно соотносится с НПТЛ «Средства производства и автоматизации» через уровень «Производственные технологии для станкостроения» и элемент 2.4.16 «Технологии контактного и бесконтактного измерения параметров точности деталей, изготовленных на станках».

Тип связи — прямая по предмету разрабатываемой технологии, поскольку проект предполагает создание метода и программно-аппаратного комплекса бесконтактного измерения геометрических параметров деталей и оценки их соответствия установленным допускам. Для подтверждения применимости указанного элемента будет установлено, что выбранные детали изготовлены на станках, а результат проекта решает конкретную задачу контроля их точности с проверяемыми метрологическими характеристиками.

Связь соответствует общему направлению автоматизации производственных операций, описанному в официальных материалах о национальном проекте. Окончательная оценка применимости к программе пиведется после уточнения производственного сценария и проверки действующих критериев акселератора.

На страницу проекта