Development of smart painting machine using image processing تطوير آلة الطلاء الذكية باستخدام معالجة الصور Développement d'une machine à peindre intelligente utilisant le traitement d'image Desarrollo de máquina de pintura inteligente mediante procesamiento de imágenes

Painting is a process in automotive industry that takes about 10% of the total time consumed per vehicle.Currently, the painting lines in several automotive industries like Toyota motors or General motors is largely being automated after implementation of robotic arms.However, according to the study done, this automation is restricted to paint main body or chassis only, the coating and painting on small vehicle parts is still done manually.This paper represents the study conducted on local Toyota motor plant located in Karachi where the need of automating the small parts painting line evolved to increase production.The designed system is based on 3axis gantry mechanism which locates the position of parts to be painted on moving conveyor through computer vision, reach the coordinates, paints autonomously and forwards it to buffer station for drying.The computer vision is introduced to minimize the human interference and make the line semi-autonomous.The system was tested for correct image processing and at the end algorithms was correctly identifying and locating 90% of the parts.Moreover, the system was tested for one week in a laboratory environment and it was observed that production rate was increased to 2% as compare to their previously available data. الطلاء هو عملية في صناعة السيارات تستغرق حوالي 10 ٪ من إجمالي الوقت المستهلك لكل مركبة. حاليًا، يتم أتمتة خطوط الطلاء في العديد من صناعات السيارات مثل محركات تويوتا أو المحركات العامة إلى حد كبير بعد تنفيذ الأسلحة الآلية. ومع ذلك، وفقًا للدراسة التي أجريت، تقتصر هذه الأتمتة على طلاء الهيكل الرئيسي أو الهيكل فقط، لا يزال الطلاء والطلاء على قطع غيار المركبات الصغيرة يتم يدويًا. تمثل هذه الورقة الدراسة التي أجريت على مصنع تويوتا المحلي للسيارات الموجود في كراتشي حيث تطورت الحاجة إلى أتمتة خط طلاء الأجزاء الصغيرة لزيادة الإنتاج. يعتمد النظام المصمم على آلية جسرية ثلاثية المحاور تحدد موضع الأجزاء المراد طلاؤها على الناقل المتحرك من خلال رؤية الكمبيوتر، والوصول إلى الإحداثيات، والطلاء بشكل مستقل وإعادة توجيهها إلى المحطة العازلة للتجفيف. تم تقديم رؤية الكمبيوتر لتقليل التداخل البشري وجعل الخط شبه مستقل. تم اختبار النظام لمعالجة الصور الصحيحة وفي النهاية كانت الخوارزميات تحدد وتحدد بشكل صحيح 90 ٪ من الأجزاء. علاوة على ذلك، تم اختبار النظام أسبوع واحد في بيئة مختبرية ولوحظ أن معدل الإنتاج قد ارتفع إلى 2 ٪ مقارنة ببياناتهم المتاحة سابقًا. La peinture est un processus dans l'industrie automobile qui prend environ 10 % du temps total consommé par véhicule. Actuellement, les lignes de peinture dans plusieurs industries automobiles comme Toyota Motors ou General Motors sont largement automatisées après la mise en œuvre de bras robotisés. Cependant, selon l'étude réalisée, cette automatisation est limitée à la peinture du corps principal ou du châssis uniquement, le revêtement et la peinture sur les petites pièces du véhicule sont toujours effectués manuellement.Cet article représente l'étude menée sur l'usine locale de Toyota située à Karachi où la nécessité d'automatiser la ligne de peinture des petites pièces a évolué pour augmenter la production.Le système conçu est basé sur un mécanisme de portique à 3 axes qui localise la position des pièces à peindre sur le convoyeur en mouvement par vision par ordinateur, atteint les coordonnées, peint de manière autonome et la transmet à la station tampon pour séchage.La vision par ordinateur est introduite pour minimiser les interférences humaines et rendre la ligne semi-autonome.Le système a été testé pour le traitement correct de l'image et, à la fin, les algorithmes ont correctement identifié et localisé 90 % des pièces.En outre, le système a été testé pour une semaine dans un environnement de laboratoire et il a été observé que le taux de production a été augmenté à 2% par rapport à leurs données précédemment disponibles. La pintura es un proceso en la industria automotriz que toma alrededor del 10% del tiempo total consumido por vehículo. En la actualidad, las líneas de pintura en varias industrias automotrices como Toyota Motors o General Motors se están automatizando en gran medida después de la implementación de brazos robóticos. Sin embargo, según el estudio realizado, esta automatización se limita a pintar solo el cuerpo principal o el chasis, el recubrimiento y la pintura en piezas pequeñas de vehículos todavía se realiza manualmente. Este documento representa el estudio realizado en la planta local de motores Toyota ubicada en Karachi, donde la necesidad de automatizar la línea de pintura de piezas pequeñas evolucionó para aumentar la producción. El sistema diseñado se basa en un mecanismo de pórtico de 3 ejes que localiza la posición de las piezas que se pintarán en el transportador móvil a través de la visión por computadora, alcanza las coordenadas, pinta de forma autónoma y la envía a la estación de amortiguamiento para el secado. La visión por computadora se introduce para minimizar la interferencia humana y hacer que la línea sea semiautónoma. El sistema se probó para el procesamiento correcto de imágenes y al final los algoritmos identificaron y ubicaron correctamente el 90% de las piezas. Además, el sistema se probó para una semana en un entorno de laboratorio y se observó que la tasa de producción se incrementó al 2% en comparación con sus datos disponibles anteriormente.