EN
Niektoré výrobné linky pracujú veľmi rýchlo. Ak chcete, aby vaša linka pokračovala v prevádzke bez zastavení, musíte zabezpečiť, aby krok kontroly nebol úzkym miestom. Pomalý systém vizuálnej kontroly spôsobuje oneskorenia, zvyšuje náklady a umožňuje prejsť viac chýb. Rýchlosť systému vizuálnej kontroly závisí od správneho nastavenia niekoľkých dôležitých komponentov. Pozrime sa na tie najdôležitejšie.
Výkon kamery určuje tempo
Kamera je miestom, kde všetko začína. Ak vaša kamera nedokáže rýchlo zachytiť čistý obraz, nič iné nemá význam. Môžete mať najrýchlejší procesor alebo najinteligentnejší softvér, no zlý obraz znamená zlé výsledky.
Prvou vecou, ktorú je potrebné skontrolovať, je snímková frekvencia. Ide o počet obrázkov, ktoré fotoaparát dokáže požiadať za sekundu. Pomalá snímková frekvencia znamená zlú výkonnosť zachytávania. Na linkách, kde sa za minútu spracováva tisíce dielov, musí fotoaparát túto rýchlosť zodpovedať. Napríklad linka, ktorá spracováva 1200 dielov za minútu, vám poskytuje len približne 50 milisekúnd na jasné zachytenie každého dielu.
Ďalším dôležitým faktorom je expozíciu. Ak je uzávierka otvorená príliš dlho, pohybujúce sa časti sa rozostria do rozmazaných čiar. Ak je uzávierka zatvorená príliš rýchlo, obrázok vyjde príliš tmavý. Pri vysokorýchlostnej kontrolnej prevádzke sa expozície často znížia na úroveň mikrosekúnd. Niektoré výkonné systémy dokážu skrátiť expozíciu z 40 až 50 mikrosekúnd na 12 mikrosekúnd. Samotná táto zmena môže zvýšiť rýchlosť kontroly z 4000 dielov za minútu na viac ako 6000.
Typ uzávierky tiež zohráva veľkú úlohu. Valcové uzávierky zachytávajú obrázky riadok po riadku. Pre nepohyblivé objekty fungujú dobre, ale pohybujúce sa časti môžu vyzerať skreslene. Globálne uzávierky zachytávajú celý obraz naraz. Zastavia pohyb bez akéhokoľvek skreslenia. Pre vysokorýchlostné linky sú kamery s globálnou uzávierkou najvhodnejšou voľbou.
Výkon spracovania a inteligentné algoritmy
Keď kamera zachytí obraz, začína sa vlastná práca. Systém musí tento obraz analyzovať a rozhodnúť, či je súčiastka v poriadku alebo chybná. Rýchlosť, akou sa to deje, závisí od výkonu spracovania a od toho, ako sú chytré algoritmy.
Rýchlosť spracovania sa výrazne zlepšila. Niektoré moderné systémy vizuálnej kontroly ponúkajú viac než dvojnásobný výkon spracovania v porovnaní so systémami z pred desiatich rokov. Referenčná hodnota pre presnú a efektívnu prácu sa teraz pohybuje okolo 300 mikrosekúnd. Táto dodatočná rýchlosť vám umožňuje prevádzkovať rýchlejšie linky bez obmedzenia presnosti.
Avšak surový výkon procesora je len polovica príbehu. Rovnako dôležitá je efektívnosť algoritmov. Jednoduché kontroly, ako napríklad kontrola prítomnosti otvoru, sa dokončia za 20 až 100 milisekúnd. Zložitejšie kontroly trvajú dlhšie. Inteligentný návrh systému môže skrátiť dobu spracovania znížením rozlíšenia obrazu tam, kde je to možné, alebo odstránením nepotrebných krokov. V jednom prípade štúdie sa ukázalo, že optimalizovaný systém dokončil spracovanie obrazu približne za 150 milisekúnd na snímku.
Algoritmy založené na umelej inteligencii zmenili pravidlá hry. Zvládajú zložitú detekciu chýb s vysokou presnosťou a zároveň udržiavajú vysokú rýchlosť. Niektoré systémy využívajú dvojmotorový prístup, ktorý kombinuje tradičné algoritmy pre rýchlosť a umelej inteligenciu pre inteligenciu. Týmto sa dosahuje komplexná schopnosť kontroly bez spomalenia výrobného pásu.
Osvetlenie a kvalita obrazu majú väčší význam, než si väčšina ľudí myslí
Mnohí ľudia sú prekvapení, keď sa dozvedia, že zlé osvetlenie spomaľuje systém vizuálnej kontroly rovnako veľmi ako pomalá kamera. Zlé osvetlenie vytvára obrázky, ktoré je ťažké analyzovať, a preto sa softvér musí viac namáhať a dlhšie hľadať chyby.
Konštantné osvetlenie je nevyhnutné. Prirodzené svetlo sa počas dňa mení a tieto zmeny môžu narušiť vaše výsledky kontroly. Bleskové osvetlenie je obzvlášť užitočné pre vysokorýchlostné linky. Vysiela veľmi jasný a veľmi krátky záblesk svetla, ktorý „zmrazí“ rýchlo sa pohybujúce časti a vytvára ostré obrázky.
Dobré osvetlenie tiež skracuje dobu spracovania. Keď sa chyby jasne vynikajú na pozadí, algoritmus nemusí tak intenzívne hľadať. Jedna modernizácia osvetlenia zvýšila rýchlosť kontroly z 4000 na 6000 súčiastok za minútu jednoducho tým, že obrázky boli čistejšie a ľahšie analyzovateľné.
Úzke miesta pri prenose dát a rozhraní
Nikto o tom nedostatočne hovorí, ale prenos dát je bežným úzkym miestom. Obrázky vo vysokom rozlíšení obsahujú veľa dát. Jeden RGB obrázok s rozmermi 2000 × 2000 zaberie približne 12 MB pamäte. Teraz si predstavte desiatky kamier, ktoré pracujú nepretržite a vytvárajú terabajty dát.
Ak je spojenie medzi kamerou a procesorom príliš pomalé, obrázky sa začínajú hromadiť. Systém vynecháva snímky alebo ich spracováva so zdržaním, čo spôsobuje oneskorenia a nerozpoznanie chýb. Rýchle rozhrania, ako napríklad GigE Vision, USB3 Vision a CoaXPress, tento problém riešia. Presúvajú veľké súbory obrázkov rýchlo a bez preťaženia.
Pomáha tiež hardvérové spúšťanie. Namiesto softvéru, ktorý môže spôsobiť náhodné oneskorenia, hardvérové spúšťacie signály využívajú senzory na presné určenie okamihu, kedy má kamera zachytiť obrázok. Tým sa dosahuje presnosť na úrovni mikrosekúnd a celý systém zostáva reaktívny.
Integrácia systému a časovanie spúšťania
Systém vizuálnej kontroly nefunguje samostatne. Musí bezproblémovo spolupracovať s ostatnými časťami vašej výrobnej linky. Zlá integrácia znamená nízku rýchlosť.
Časovanie spúšťania je kritické. Systém musí presne vedieť, kedy je súčiastka v správnej polohe na kontrolu. Na rýchlo sa pohybujúcej linke môže byť časové okno na zachytenie kvalitného obrazu široké len 50 milisekúnd. Ak sa spúšťanie aktivuje príliš skoro alebo príliš neskoro, výsledkom sú rozmazané alebo mimo stredu umiestnené obrázky, ktoré plýtvajú časom.
Technológia letiaceho spúšťania je jedným z riešení. Namiesto zastavenia linky alebo robota v každom bode kontroly systém zachytáva obrázky počas neustáleho pohybu. Výrobcovia uvádzajú zlepšenie času kontroly o 40 až 50 percent pri použití tohto prístupu. Kľúčovým faktorom je úzka integrácia medzi riadením pohybu, časovaním kamery a osvetlením.
Viacnásobné nastavenia kamier pridávajú ďalšiu vrstvu zložitosti. Všetky kamery je potrebné synchronizovať tak, aby zachytávali obrázky v rovnakom čase. Inak vzniknú nesúladové údaje, ktoré je ťažké analyzovať. Dobré systémy toto riešia automaticky a zabezpečujú hladký chod aj pri viacerých uhloch kontroly.
Spojenie všetkého dohromady
Rýchlosť systému vizuálnej kontroly závisí od súčasného správneho nastavenia niekoľkých vecí. Výkon kamery určuje, ako rýchlo je možné zachytiť kvalitné obrázky. Výpočtový výkon a účinnosť algoritmov určujú, ako rýchlo je možné tieto obrázky analyzovať. Osvetlenie ovplyvňuje kvalitu obrázkov, čo má priamy vplyv na dobu analýzy. Rýchlosť prenosu dát určuje, či obrázky dosiahnu procesor bez oneskorenia. A integrácia systému zabezpečuje, že všetko spolu hladko funguje.
Výrobcovia, ktorí tieto faktory zvládnu správne, dosahujú skutočné výsledky. Niektorí znížia čas na kontrolu až o 40 percent. Iní dosahujú detekciu chýb s presnosťou 99 percent a zároveň udržiavajú tempa vysokorýchlostných výrobných liniek. YIHUI navrhuje vybavenie pre vizuálnu kontrolu s týmito zásadami na pamäti a ponúka systémy, ktoré vyvážene kombinujú rýchlosť a presnosť pre odvetvia ako strojárstvo, elektronika, letecký a vesmírny priemysel a automobilový priemysel. Rýchla kontrola má zmysel len vtedy, ak je zároveň aj presná. Ak zvládnete základné princípy, váš systém vizuálnej kontroly bude dokázať udržať krok s akýmkoľvek tempom, ktoré vám výrobná linka predloží.