EN
Některé výrobní linky běží velmi rychle. Pokud chcete, aby vaše linka běžela nepřetržitě bez zastavení, musíte zajistit, aby krok kontroly nebyl zácpou. Pomalý systém vizuální kontroly způsobuje zpoždění, zvyšuje náklady a umožňuje proskočení většího množství vad. Rychlost systému vizuální kontroly závisí na správném nastavení několika důležitých komponent. Podívejme se na ty nejdůležitější.
Výkon kamery určuje tempo
Kamera je místem, kde vše začíná. Pokud vaše kamera nedokáže rychle pořídit čistý obraz, není důležité nic jiného. Můžete mít nejrychlejší procesor nebo nejinteligentnější software, ale špatný obraz znamená špatné výsledky.
První věc, kterou je třeba zkontrolovat, je snímkovací frekvence. To je počet obrázků, které fotoaparát dokáže pořídit za sekundu. Nízká snímkovací frekvence znamená špatný výkon při zachycování obrazu. Na linkách, kde se za minutu zpracovávají tisíce dílů, musí být rychlost fotoaparátu přizpůsobena této rychlosti. Například linka, která zpracovává 1200 dílů za minutu, poskytuje pouze přibližně 50 milisekund na jasně a zřetelně zachycený obraz každého dílu.
Délka expozice je dalším důležitým faktorem. Je-li uzávěr otevřen příliš dlouho, pohybující se díly se rozmazají do rozmazaných pruhů. Je-li uzávěr uzavřen příliš rychle, obrázek vyjde příliš tmavý. U vysokorychlostní kontroly se délky expozice často snižují na úroveň mikrosekund. Některé robustní systémy dokážou zkrátit dobu expozice z 40–50 mikrosekund na 12 mikrosekund. Samotná tato změna může zvýšit rychlost kontroly z 4000 dílů za minutu na více než 6000.
Typ uzávěrky také velmi ovlivňuje výsledek. U rolovacích uzávěrek se obraz pořizuje řádek po řádku. Pro nepohyblivé objekty fungují dobře, ale pohybující se části mohou vypadat zkresleně. U globálních uzávěrek se zachycuje celý obraz najedou. Tyto uzávěrky „zamrazí“ pohyb bez jakéhokoli zkreslení. Pro vysokorychlostní linky jsou kamery s globální uzávěrkou nejvhodnější volbou.
Výkon zpracování a chytré algoritmy
Jakmile kamera pořídí obraz, začíná se skutečná práce. Systém musí tento obraz analyzovat a rozhodnout, zda daná součást projde nebo neprojde kontrolou. Rychlost, s jakou k tomu dochází, závisí na výkonu zpracování a inteligenci použitých algoritmů.
Rychlost zpracování se výrazně zlepšila. Některé moderní systémy pro vizuální inspekci nabízejí více než dvojnásobný výkon zpracování ve srovnání se systémy z doby před pouhými deseti lety. Referenční hodnota pro přesnou a efektivní práci se nyní pohybuje kolem 300 mikrosekund. Tato vyšší rychlost umožňuje provozovat linky s vyšší rychlostí, aniž by došlo ke ztrátě přesnosti.
Ale hrubý výkon procesoru je jen polovinou příběhu. Stejně důležitá je účinnost algoritmů. Jednoduché kontroly, jako je například zjištění přítomnosti otvoru, lze dokončit během 20 až 100 milisekund. Složitější kontroly trvají déle. Chytrý návrh systému může zkrátit dobu zpracování snížením rozlišení obrazu tam, kde je to možné, nebo odstraněním nepotřebných kroků. V jedné studii případu bylo zjištěno, že optimalizovaný systém dokončil zpracování obrazu přibližně za 150 milisekund na snímek.
Algoritmy založené na umělé inteligenci změnily pravidla hry. Zvládají složitou detekci vad s vysokou přesností a zároveň udržují vysokou rychlost. Některé systémy využívají dvoumotorový přístup, který kombinuje tradiční algoritmy pro rychlost a umělou inteligenci pro chytrou analýzu. Tento přístup poskytuje komplexní kontrolní možnosti bez zpomalení výrobní linky.
Osvětlení a kvalita obrazu jsou důležitější, než se může zdát
Mnoho lidí překvapuje, že špatné osvětlení zpomaluje systém vizuální kontroly stejně jako pomalá kamera. Špatné osvětlení vytváří obrázky, které je těžké analyzovat, a proto musí software pracovat intenzivněji a déle, aby našel vadu.
Stálé osvětlení je nezbytné. Denní světlo se během dne mění a tyto změny mohou narušit výsledky vaší kontroly. Bleskové osvětlení je zvláště užitečné pro vysokorychlostní linky. Vysílá velmi jasné a velmi krátké světelné pulzy, které „zamrazí“ rychle se pohybující části a vytvářejí ostré obrázky.
Dobré osvětlení také snižuje dobu zpracování. Pokud jsou vady vůči pozadí zřetelně viditelné, algoritmus nemusí tak usilovně hledat. Jedna úprava osvětlení zvýšila rychlost kontroly z 4000 na 6000 dílů za minutu pouhým zlepšením kvality obrázků a jejich jednodušší analyzovatelností.
Úzká hrdla přenosu dat a rozhraní
Nikdo o tom nedostatečně mluví, ale přenos dat je běžnou úzkou hlavou. Obrázky vysokého rozlišení obsahují velké množství dat. Jeden RGB obrázek o rozměrech 2000 × 2000 zabírá přibližně 12 MB paměti. Nyní si představte desítky kamer, které běží nepřetržitě a generují terabyty dat.
Pokud je spojení mezi kamerou a procesorem příliš pomalé, dochází k hromadění obrázků ve frontě. Systém vynechává snímky nebo je zpracovává se zpožděním, což způsobuje prodlevy a propásnutí vad. Rozhraní s vysokou rychlostí přenosu, jako jsou GigE Vision, USB3 Vision a CoaXPress, tento problém řeší. Přenáší velké soubory obrázků rychle a bez přetížení.
Také hardwareové spouštění pomáhá. Místo spoléhání na software, který může způsobit náhodné prodlevy, používají hardwareové spouštěče senzory, které kameře přesně určují, kdy má pořídit snímek. Tím je dosaženo přesnosti na úrovni mikrosekund a celý systém zůstává reaktivní.
Integrace systému a časování spouštění
Systém vizuální kontroly nefunguje sám o sobě. Musí bezproblémově spolupracovat se zbytkem vaší výrobní linky. Špatná integrace znamená špatnou rychlost.
Časování spouště je kritické. Systém musí přesně vědět, kdy je součástka ve správné poloze pro kontrolu. Na rychle se pohybující lince může být časové okno pro pořízení kvalitního obrazu široké pouze 50 milisekund. Pokud dojde ke spuštění příliš brzy nebo příliš pozdě, získáte rozmazané nebo excentrické snímky, které plýtvají časem.
Technologie letící spouště je jedním z řešení. Místo zastavení linky nebo robota v každém bodě kontroly systém pořizuje snímky, zatímco vše zůstává v pohybu. Výrobci uvádějí zlepšení doby kontroly o 40 až 50 procent při použití tohoto přístupu. Klíčovým faktorem je těsná integrace mezi řízením pohybu, časováním kamery a osvětlením.
Více kamerových nastavení přidává další úroveň složitosti. Všechny kamery je třeba synchronizovat, aby pořizovaly snímky ve stejném čase. Jinak vzniknou nesouladné údaje, které je obtížné analyzovat. Dobře navržené systémy toto řeší automaticky a zajišťují hladký provoz i při více úhlech kontroly.
Skládání toho všeho dohromady
Rychlost systému vizuální kontroly závisí na současném správném nastavení několika faktorů. Výkon kamery určuje, jak rychle lze pořídit kvalitní snímky. Výpočetní výkon a účinnost algoritmů určují, jak rychle lze tyto snímky analyzovat. Osvětlení ovlivňuje kvalitu obrazu, což má přímý dopad na dobu analýzy. Rychlost přenosu dat rozhoduje o tom, zda snímky dorazí do procesoru bez zpoždění. A integrace systému zajišťuje, že vše funguje plynule společně.
Výrobci, kteří tyto faktory zvládnou správně, dosahují skutečných výsledků. Někteří zkrátí dobu inspekce o 40 procent. Jiní dosahují detekce vad s přesností 99 procent a zároveň udržují tempo vysokorychlostních výrobních linek. YIHUI navrhuje zařízení pro vizuální inspekci s těmito zásadami na mysli a nabízí systémy, které dokážou vyvážit rychlost a přesnost pro průmyslové odvětví jako jsou strojírenství, elektronika, letecký a kosmický průmysl a automobilový průmysl. Rychlá inspekce má smysl pouze tehdy, je-li zároveň přesná. Pokud zvládnete základy, bude váš systém pro vizuální inspekci dokázat udržet krok s jakýmkoli požadavkem vaší výrobní linky.