Podrobno

Zaznavanje anomalij v 3D oblakih točk zvarnih kroglic
ID VOVK, DOMEN (Avtor), ID Perš, Janez (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,54 MB)
MD5: 4B32B803FF27932CA7650CC12F1C0388

Izvleček
Pričujoče magistrsko delo obravnava problem zaznavanja anomalij v lasersko varjenih navitjih statorjev z lasničnim navitjem, ki so sestavni del trakcijskih motorjev električnih vozil. Zanesljiv pregled kakovosti varjenja je nujen, vendar je ročni pregled delovno intenziven, subjektiven in težko prilagodljiv na velike proizvodne linije. Cilj tega dela je bil razviti in ovrednotiti sistem, ki je sposoben samodejno razlikovati med ustreznimi in okvarjenimi zvari z uporabo 3D oblakov točk, pridobljenih z visokoločljivimi linijskimi laserskimi skenerji. Predlagani pristop zaznavanja anomalij združuje ideji metod PatchCore in PointCore ter izkorišča del arhitekture Point-MAE za luščenje značilk iz oblakov točk. Zaradi omejene razpoložljivosti dejanskih podatkov za učenje, je bil zasnovan postopek za generiranje sintetičnih podatkov za modeliranje geometrije zvarnih kroglic in simulacijo laserskega skeniranja. Metoda nato ustvari kompaktno zbirko značilk, ki predstavljajo normalne vare, s katerimi se primerjajo značilke testnih vzorcev, da se ustvarijo ocene anomalij za vsak var in za vsako točko v njegovem oblaku točk. Poskusi so bili izvedeni na nizu realnih podatkov, zbranih iz dveh lasničnih statorjev. Rezultati kažejo, da metoda doseže AUROC = 0,897 in povprečno natančnost AP = 0,942. Kvalitativna analiza potrjuje, da visoke ocene anomalij ustrezajo vidnim napakam, kot so kraterji, izvržen material ali manjkajoče žice. Čeprav sistem uspešno zazna večino anomalij s TPR = 95,7%, ima visoko stopnjo lažno pozitivnih rezultatov FPR = 67,7%, kar omejuje njegovo takojšnjo uporabnost v industrijskih okoljih in njihovih strogih zahtevah. Kljub tem omejitvam, delo dokazuje izvedljivost zaznavanja anomalij v 3D oblakih točk na tem področju in zagotavlja podlago za prihodnje izboljšave. Možne smeri vključujejo bolj realistično generiranje sintetičnih podatkov, vključitev realnih učnih podatkov, izpopolnitev metode za globalno ocenjevanje anomalij in kasnejšo integracijo v proizvodno linijo za delovanje v realnem času.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Lasnični stator, lasersko varjenje, zaznavanje anomalij, PointCore, generiranje sintetičnih podatkov, industrijski pregled kakovosti
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-173965 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258002179 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:25.09.2025
Število ogledov:579
Število prenosov:194
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Anomaly Detection in 3D Point Clouds of Weld Beads
Izvleček:
This thesis addresses the problem of anomaly detection in laser-welded windings of hairpin stators, a component in electric vehicle traction motors. Reliable inspection of weld quality is needed, but manual inspection is labor-intensive, subjective, and difficult to scale. The objective of this work was to develop and evaluate a system capable of automatically distinguishing between acceptable and defective welds using 3D point clouds acquired with high-resolution line laser scanners. The proposed approach combines ideas from PatchCore and PointCore anomaly detection methods and leverages a part of Point-MAE architecture as a feature extractor. A synthetic data generation pipeline was designed to model weld bead geometries and simulate the scanning process, due to limited availability of real training data. The method builds a compact memory bank of descriptors representing normal welds, against which test samples' descriptors are compared to produce per-point and per-part anomaly scores. Experiments were conducted on a dataset of real welds collected from two hairpin stators. Results show that the method achieves an AUROC = 0.897 and an average precision AP = 0.942. Qualitative analysis confirms that high anomaly scores correspond to visible defects such as craters, spatter, or missing wires. While the system successfully detects the majority of anomalies with TPR = 95.7%, it suffers from a high false positive rate of FPR = 67.7%, limiting its immediate applicability in industrial environments and their strict requirements. Despite these limitations, the work demonstrates the feasibility of anomaly detection from 3D point clouds in this domain and provides a foundation for future improvements. Potential directions include more realistic synthetic data generation, incorporation of real training data, refined global anomaly scoring, and then later integration into production lines for real-time operation.

Ključne besede:Hairpin stator, laser welding, anomaly detection, PointCore, synthetic data generation, industrial quality inspection

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj