EN
Noen produksjonslinjer kjører veldig raskt. Hvis du vil holde linjen i gang uten stopp, må du sikre at inspeksjonssteget ikke blir en flaskehals. Et langsomt visjonsinspeksjonssystem fører til forsinkelser, økte kostnader og flere feil som slipper gjennom. Hastigheten i et visjonsinspeksjonssystem avhenger av at flere viktige komponenter fungerer optimalt. La oss se på de viktigste av disse.
Kameraytelsen bestemmer tempoet
Kameraet er der alt starter. Hvis kameraet ditt ikke klarer å ta opp et skarpt bilde raskt nok, betyr ingenting annet noe. Du kan ha den raskeste prosessoren eller den smarteste programvaren, men et dårlig bilde gir dårlige resultater.
Det første du må sjekke er bildefrekvensen. Det er hvor mange bilder kameraet kan ta per sekund. En lav bildefrekvens betyr dårlig inntaksytelse. På en linje som produserer flere tusen deler per minutt må kameraet følge denne farten. For eksempel gir en linje som kjører 1200 deler per minutt deg bare ca. 50 millisekunder til å fange hver enkelt del tydelig.
Eksponeringstiden er en annen viktig faktor. La lukkeren stå åpen for lenge, og bevegelige deler blir uskarpe streker. Lukk den for raskt, og bildet blir for mørkt. Ved hurtig inspeksjon faller eksponeringstidene ofte ned i mikrosekund-området. Noen kraftige systemer reduserer eksponeringstiden fra 40–50 mikrosekunder ned til 12 mikrosekunder. Kun denne endringen kan øke inspeksjonshastigheten fra 4000 deler per minutt til over 6000.
Lukkertypen har også stor betydning. Rullende lukkere fanger bilder linje for linje. De fungerer bra for stille objekter, men bevegelige deler kan se forvrengte ut. Globale lukkere fanger hele bildet på én gang. De «fryser» bevegelse uten noen forvrengning. For høyhastighetslinjer er kameraer med global lukker det beste valget.
Behandlingskraft og intelligente algoritmer
Når kameraet har tatt et bilde, begynner det egentlige arbeidet. Systemet må analysere bildet og avgjøre om delen godtas eller avvises. Hvor raskt dette skjer, avhenger av behandlingskraften og hvor intelligente algoritmene er.
Behandlingshastigheten har forbedret seg betraktelig. Noen moderne visjonsinspeksjonssystemer tilbyr mer enn dobbelt så mye behandlingskraft som systemer fra bare ti år siden. Referanseverdien for nøyaktig og effektiv ytelse ligger nå på rundt 300 mikrosekunder. Den ekstra hastigheten gjør at du kan kjøre raskere linjer uten å ofre nøyaktighet.
Men rå prosessorkraft er bare halvparten av historien. Effektiviteten til algoritmene er like viktig. Enkle inspeksjoner, som å sjekke om et hull er til stede, kan fullføres på 20 til 100 millisekunder. Mer komplekse inspeksjoner tar lengre tid. En smart systemdesign kan redusere behandlingstiden ved å senke biloppløsningen der det er mulig eller fjerne unødvendige trinn. I ett casestudy viste det seg at et optimert system fullførte bilbehandling på ca. 150 millisekunder per bilde.
Algoritmer basert på kunstig intelligens har endret spillet. De håndterer kompleks feiloppdagelse med høy nøyaktighet samtidig som de opprettholder hastigheten. Noen systemer bruker en dobbeltmotor-løsning, som kombinerer tradisjonelle algoritmer for hastighet og kunstig intelligens for intelligens. Dette gir omfattende inspeksjonsmuligheter uten å bremse ned linjen.
Belysning og bildekvalitet betyr mer enn du tror
Mange er overrasket over å lære at dårlig belysning senker hastigheten til et visuelt inspeksjonssystem like mye som en langsom kamera gjør. Dårlig belysning gir bilder som er vanskelige å analysere, så programvaren må jobbe hardere og lengre for å finne feil.
Konsistent belysning er avgjørende. Naturlig lys endrer seg gjennom dagen, og disse endringene kan påvirke inspeksjonsresultatene dine negativt. Strobelys er spesielt nyttig for høyhastighetslinjer. Det sender ut en svært lysstark, svært kort lyspuls som «fryser» raskt bevegelige deler og produserer skarpe bilder.
God belysning reduserer også behandlingstiden. Når feil skiller seg tydelig ut mot bakgrunnen, trenger algoritmen ikke å søke like hardt. En oppgradering av belysningen økte inspeksjonshastigheten fra 4000 til 6000 deler per minutt bare ved å gjøre bildene renere og lettere å analysere.
Datatransfer og grensesnitt-flaskehals
Ingen snakker nok om dette, men datatransfer er en vanlig flaskehals. Bilder med høy oppløsning inneholder mye data. Et enkelt RGB-bilde på 2000 × 2000 piksler tar opp ca. 12 megabyte minne. Tenk deg nå dusinvis av kameraer som kjører kontinuerlig og produserer terabytes med data.
Hvis tilkoblingen mellom kameraet og prosessoren er for langsom, står bildene i kø. Systemet mister bildeframbilder eller behandler dem for sent, noe som fører til forsinkelser og unnlatte feil. Høyhastighetsgrensesnitt som GigE Vision, USB3 Vision og CoaXPress løser dette problemet. De overfører store bildfiler raskt uten kongestjon.
Maskinvareutløsing hjelper også. I stedet for å stole på programvare som kan føre til tilfeldige forsinkelser, bruker maskinvareutløsere sensorer for å fortelle kameraet nøyaktig når det skal ta et bilde. Dette gir mikrosekundnøyaktighet og holder hele systemet responsivt.
Systemintegrering og utløsingstid
Et visuelt inspeksjonssystem fungerer ikke alene. Det må fungere sømløst sammen med resten av produksjonslinjen din. Dårlig integrasjon betyr dårlig hastighet.
Utløsingstidspunktet er kritisk. Systemet må vite nøyaktig når en komponent er på plass for å bli inspisert. På en raskt bevegelig linje kan vinduet for å ta et godt bilde være bare 50 millisekunder bredt. Hvis utløsningen kommer for tidlig eller for sent, får du uskarpe eller sentreringsfeilbilder som spiller bort tid.
Flyvende utløsingsteknologi er én løsning. I stedet for å stanse linjen eller roboten ved hver inspeksjonspunkt, tar systemet bildene mens alt fortsetter å bevege seg. Produsenter rapporterer forbedringer i inspeksjonstiden på 40 til 50 prosent ved å bruke denne metoden. Nøkkelen er tett integrasjon mellom bevegelsesstyring, kameratiming og belysning.
Flere kamerakonfigurasjoner legger til en ekstra lag av kompleksitet. Alle kameraene må synkroniseres slik at de tar bildene samtidig. Ellers får du usammenhengende data som er vanskelige å analysere. Velutformede systemer håndterer dette automatisk og sikrer smidig drift, selv med flere inspeksjonsvinkler.
Å Sette Alt Sammen
Farten til et visjoninspeksjonssystem avhenger av at flere ting gjøres riktig samtidig. Kameraytelsen avgjør hvor fort du kan ta skarpe bilder. Behandlingskraft og algoritmeeffektivitet avgjør hvor fort du kan analysere dem. Belysningen påvirker bildekvaliteten, noe som direkte påvirker analysertiden. Datatransferhastigheten avgjør om bildene når prosessoren uten forsinkelse. Og systemintegrering sikrer at alt fungerer sammen smidig.
Produsenter som får disse faktorene riktig, ser reelle resultater. Noen reduserer inspeksjonstiden med 40 prosent. Andre oppnår 99 prosent feildeteksjon samtidig som de holder tritt med høyhastighetsproduserte linjer. YIHUI designer utstyr for bildebasert inspeksjon med disse prinsippene i mente og tilbyr systemer som balanserer hastighet og nøyaktighet for industrier som maskinindustrien, elektronikk, luft- og romfart samt bilindustrien. En rask inspeksjon er bare nyttig hvis den også er nøyaktig. Få grunnleggende prinsipper på plass, og ditt system for bildebasert inspeksjon vil holde tritt med alt som din produksjonslinje kaster mot det.