Машинное зрение медленно развивалось в течение последнего десятилетия, особенно по мере того, как все больше производителей привлекали специалистов-интеграторов для настройки визуализации на своих машинах. Это связано с тем, что инженеры во множестве отраслей промышленности начали понимать, что обещания машинного зрения — повышение контроля качества и безопасности — возможны только тогда, когда система машинного зрения специально адаптирована к конкретному приложению.

Штамповочные прессы продолжают оставаться неотъемлемой частью производства. Хотя сопутствующие процессы постоянно совершенствуются, основной характер операций прессования остается неизменным на протяжении десятилетий, несмотря на растущие ожидания от качественных компонентов штамповочных машин.

Фактически, штрафы, налагаемые за отправку некачественных деталей, могут легко достигать 50 000 долларов, не говоря уже о потраченных впустую человеко-часах на сортировку деталей, возвращенных производителю.

Но дефекты в штампованных металлических деталях часто трудно обнаружить. Рассмотрим следы от пуль, которые часто появляются только для нескольких частей или даже только для одной, а затем исчезают после того, как пуля внедряется в другую часть и уносится прочь. Другая ситуация заключается в том, что сломанные штифты штампа приводят к обилию потраченного впустую материала, времени и пропущенных дефектов во время сортировки.

В этих и подобных ситуациях машинное зрение может автоматически проверять металлические компоненты по мере их выхода из пресса, что, в свою очередь, может сэкономить деньги и сократить количество брака, обеспечивая 100%—ную скорость доставки компонентов конечному потребителю. Но при применении машинного зрения к этой задаче необходимо учитывать некоторые проблемы. Это связано с тем, что один пресс может обрабатывать множество различных деталей с частыми заменами, различными размерами, несовместимыми условиями и различными скоростями.

Понимание того, что vision может и не может сделать для данного процесса в рамках бюджета проектирования, не менее важно перед началом проекта. Эти задачи решаются благодаря тщательному выбору камеры, освещения, объектива и фильтра. Размер дефектов и точность, с которой система машинного зрения должна их обнаруживать, определяют, какое разрешение камеры подходит.

Например, в некоторых приложениях для штамповки может хорошо работать двухмегапиксельная монохромная камера. Однако в других приложениях может потребоваться более высокое разрешение для соответствия FOV или для адекватного определения требований к проверке в рамках ROI.

Также обратите внимание, что в большинстве машин, использующих монохромную камеру, настройка сочетается с красным светодиодом с длиной волны 625 нм или около того. Однако в приложениях машинного зрения исключения и ситуационные аномалии часто являются нормой. В одном реальном приложении тестирование показало, что белый светодиодный индикатор с монохромной камерой обеспечивает лучшую контрастность.

Фактически, из—за сложного характера визуализации только тестирование может подтвердить, что конкретная установка оптимизирована — даже с использованием нетрадиционного освещения и расположения камер — для окружающей среды и проверяемых деталей.

Пересмотрите нетрадиционную установку для контроля штампованных деталей. Здесь рассеянный белый светодиодный свет в сочетании со светло-красным полосовым фильтром максимизирует пропускание света в определенном спектре между плохими и хорошими частями. Свет высокой интенсивности также позволяет установке проверять детали во время движения, поскольку выдержку камеры можно установить достаточно быстро, чтобы устранить размытость при движении.

Предположим, что программное обеспечение vision ориентирует детали с точностью до 0,001° на основе контрольной точки, когда они случайным образом размещаются на конвейере. После ориентации элементы управления запускают остальные проверки качества, чтобы определить, есть ли какие-либо проблемы с деталью. При обнаружении дефектов система может немедленно остановить пресс или отбраковать детали. Или же интегратор может запрограммировать систему машинного зрения на регистрацию деталей осмотра и предоставление актуальных данных.

Обратите внимание, что по мере ужесточения требований к качеству повышаются и требования к автоматическому визуальному контролю, но достижения в области аппаратного и программного обеспечения выводят возможности системы визуального контроля на новый уровень.

Спасибо вам за Скай Гортер, президент Skye Automation Inc., для этого примера приложения.

Распространенной проблемой, с которой сталкиваются при проверке деталей, является недостаточная скорость работы с суппортами, микрометрами, датчиками хода и не хода, CMMS и другими. Именно из-за такого типа запорной точки инженеры Fastener Depot недавно упростили процесс проверки.

Fastener Depot поставляет вставки, шпильки и крепежные детали от производителей для конечного использования в аэрокосмической промышленности, обороне и OEM-проектах. Как только Fastener Depot получает детали от производителя крепежных изделий, их команда проверяет все сертификаты и спецификации. Затем команда проверяет правильность использованных материалов, подсчитывает и осматривает детали на наличие вмятин или посторонних предметов.

Чтобы повысить точность и сократить время проверки, инспекторы на складе крепежных изделий начали использовать систему измерения размеров изображения (IM) от Keyance Corp. После ввода спецификаций детали они помещают деталь на панель системы обмена мгновенными сообщениями, нажимают кнопку и измеряют до 99 точек за 3 секунды. Затем система сравнивает измерения со спецификациями, и данные сохраняются для отчетности. То, что раньше занимало 10 минут или больше, теперь делается за несколько секунд.

Система использует объектив с широким полем зрения и возможностью автоматической фокусировки, чтобы гарантировать, что детали всегда находятся в фокусе, независимо от разницы в высоте.

“Раньше инспекторы вручную измеряли размеры каждого сегмента или деталей с помощью микрометров и измерительных приборов Go и No-Go, а затем сравнивали каждое измерение с чертежами. С помощью системы IM мы вводим спецификации детали в машину и одним махом измеряем все размеры”, — сказал Чарли Криддл, менеджер по качеству Fastener Depot.

Система обмена мгновенными сообщениями мгновенно сохраняет спецификации для каждой детали в своей базе данных, что полезно при проверке повторяющихся деталей из одного и того же источника. Гибкость является ключевым фактором: “Одному клиенту может потребоваться проверка 10% его продукции, в то время как другой хочет измерить каждую деталь”, — сказал Криддл. В отчетах для печати указаны минимальные, максимальные и средние значения, позволяющие производителям проводить сравнения, выявлять проблемы и легко общаться с конечными пользователями.