Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Bezdotykowa kontrola wyrobów

-- poniedziałek, 06 listopad 2017

Nowoczesne systemy wizyjne bardzo dobrze sprawdzają się przy kontroli jakości wyrobów na liniach produkcyjnych, zwłaszcza tych pracujących z dużymi prędkościami. Systemy wizyjne są też dziś ważnym elementem procesów produkcyjnych funkcjonujących w ramach koncepcji Przemysłu 4.0.

Można powiedzieć, że systemy wizyjne (machine vision) coraz częściej wykorzystuje się w automatyzowaniu procesów produkcyjnych. Obserwuje się też stały postęp w jakości obrazu uzyskiwanego z kamer, w tym obrazu przestrzennego 3D (rozdzielczość, liczba klatek na sekundę itp.). Pozwala to na liniach produkcyjnych kontrolować cechy fizyczne obiektów, takie jak: wymiary, kształt, kolor, stan powierzchni (połysk, chropowatość, oznaczenia itp.), a także rozkład temperatury (kamery termowizyjne). Przetwarzając obraz z kamer, można automatycznie eliminować wadliwe elementy na każdym, również wczesnym etapie produkcji. 

Warto zwrócić uwagę, że systemy wizyjne w przemyśle i logistyce to więcej niż tylko kontrola jakości. Na przykład w 2016 r. informowano o wspólnym projekcie firmy Jungheinrich (producent wózków widłowych), hanowerskiego Instytutu Zintegrowanej Produkcji (IPH), firmy Basler AG i Götting KG oraz Instytutu Technicznego Nauk Komputerowych (ITI) na Uniwersytecie w Lubece, dotyczącym opracowania wózka widłowego do obsługi wysokiego składowania, który dzięki kamerom 3D może m.in. interpretować gesty człowieka. 

Wykorzystanie systemów wizyjnych w automatyzowaniu kontroli jakości w zakładach produkcyjnych to szybko rozwijający się rynek. Firma badawcza Technavio przygotowała raport „Global Machine Vision Market 20172021”, w którym prognozuje się, że globalny rynek systemów wizyjnych będzie rósł rocznie o blisko 9% (skumulowany roczny wskaźnik wzrostu), głównie w takich zastosowaniach, jak kontrola jakości, wymiarowa i przebiegu procesów. Jak oceniają analitycy z firmy Technavio, rośnie też zapotrzebowanie na elastyczną automatyzację zarówno w przemyśle dyskretnym, jak i procesowym. Według tego raportu najszybszy rozwój nastąpi w krajach APAC (Azja Południowa, Wschodnia i Oceania), zwłaszcza w Chinach, Japonii oraz w Indonezji. W tych państwach szybko będzie rosło wykorzystanie innowacyjnych i tanich kamer, ponieważ zachęca się w nich producentów do opracowywania i wdrażania takich systemów. 

Jak ocenia firma badawcza Technavio, globalny rynek systemów wizyjnych jest bardzo rozdrobniony oraz składa się z wielu regionalnych i lokalnych dostawców, oferujących zindywidualizowane systemy sterowania automatyką. Obecnie jako głównych graczy na tym rynku wymienia się takie firmy, jak: Basler, Cognex, KEYENCE, OMRON oraz Teledyne DALSA. W innych opracowaniach wymienia się jeszcze firmę Panasonic i takie chińskie podmioty, jak Daheng New Epoch Technology oraz Shenzhen JT Automation Equipment.

Technologie warte uwagi

Jak mówi Maciej Napierała, kierownik działu sprzedaży w firmie Automatech, systemy wizyjne rozwijają się nieustannie. Coraz większą popularność zdobywają rozwiązania wielokamerowe, w których kilka kamer pracuje wspólnie z jedną obsługującą je jednostką centralną, a także systemy pozwalające na trójwymiarową analizę produktu. Dają one możliwość nie tylko pełnej analizy obrazu 2D, jak ma to miejsce w tradycyjnych systemach wizyjnych, ale jednocześnie dodatkowo analizę produktu w trzecim wymiarze i automatyczne wygenerowanie jego modelu 3D. Ponadto są one całkowicie niezależne od warunków oświetlenia i dużo skuteczniejsze w pracy z materiałami odbijającymi światło lub o kolorach utrudniających standardową kontrolę wizyjną. Takie systemy pozwalają na zastosowanie kontroli wizyjnej w tych obszarach, w których dotychczas było to bardzo trudne lub wręcz niemożliwe. Jak dodaje Maciej Napierała, przykładami takich aplikacji jest branża oponiarska, gdzie pojawiła się dzięki nim możliwość swobodnego automatycznego odczytu napisów na oponach. Podobnie we wszystkich przypadkach, w których nie występuje kontrast wystarczający na zastosowanie kontroli za pomocą tradycyjnych systemów wizyjnych. Jako przykłady podaje branżę spożywczą, w której systemy 3D pozwalają na znacznie efektywniejszą analizę, chociażby w sektorze produkcji słodyczy – analiza zawartości/wypełnienia bombonierki z ciemną wytłoczką i ciemnymi pralinami czy analiza poprawności kształtu i wielkości oraz wytłoczeń na tabliczce czekolady.

Również Szymon Marciniuk, inżynier aplikacyjny do spraw systemów wizyjnych i czytników kodów Cognex w firmie Eltron, podkreśla znaczenie technologii 3D. Jak mówi, w wielu przypadkach system 3D może zastąpić kilka kamer 2D kontrolujących ten sam obiekt oraz wykonać inspekcje wykraczające poza możliwości standardowych kamer. Obecnie rozwijanych jest wiele odrębnych technologii pozwalających na analizę trójwymiarową, np. systemy pasywne wykorzystujące dwa obrazy płaskie, wykonane w różnych położeniach kamery (systemy dwukamerowe lub z kamerą ruchomą) albo wykorzystujące analizę cieniową, pozwalającą na odtworzenie powierzchni przestrzennej na podstawie intensywności na obrazie płaskim. Niektóre z tych technologii są na tyle nowe, że możliwości ich zastosowania w przemyśle (choćby do kontroli jakości czy prowadzenia robotów) są ciągle odkrywane i weryfikowane. Jak uzupełnia Szymon Marciniuk, poza optymalizacją algorytmów, podnoszeniem rozdzielczości i wydajności standardowych systemów wizyjnych, wielu czołowych producentów wprowadziło do oferty systemy wielokamerowe. Pozwalają one, najczęściej za pośrednictwem dedykowanego kontrolera, na płynną wymianę danych między kamerami w systemie i tworzenie złożonych aplikacji.

Robert Goncerz – Chief Solutions Architect w firmie SKK (firma zajmuje się m.in. integracją w zakresie autoidentyfikacji) zgadza się, że dzięki zastosowaniu skanerów 3D i układów laserowych odwzorowujących zarys można np. obliczać gabaryty, pojemności i wymiary. Gdy coś jest pakowane, to warto wiedzieć, jakie ma gabaryty. Takie rozwiązania optyczne klasy 3D wykorzystują firmy spedycyjne do pomiaru paczek i sprawdzania, czy spełniają one określone kryteria. Przynosi to im wymierny zysk finansowy. Tak samo jest w systemach do optymalizacji załadunku. Jednak jak twierdzi Robert Goncerz, rozwiązania 2D mogą nadal pozostać na rynku. 

Jego zdaniem, przedstawiając systemy bezdotykowej kontroli wyrobów, warto spojrzeć na zagadnienie z punktu widzenia ich użytkowników w zakładach przemysłowych. Dlatego podzieliłby systemy wizyjne na dwie podstawowe grupy: systemy wizyjne czy też czytniki, w których odczytuje się jedno-, dwuwymiarowe kody kreskowe albo inne, np. systemy rozpoznawania tekstu (OCR), oraz takie, w których programuje się, jak ma wyglądać wzorzec, i sprawdza, czy dany element spełnia oczekiwania pod względem jakościowym. Jak dodaje, systemy wizyjne można też pogrupować pod względem linii produkcyjnej i funkcji, jaką pełnią. Może to być kontrola kodowa, czyli np. odczytuje się, czy karton opakowania ma kod kreskowy zgodny z tym, jaki powinien na nim być. Taką walidację prowadzą choćby producenci kosmetyków przy produkcji kontraktowej, w której raz używają opakowań typu A, innym razem typu B itp. Chodzi o wyeliminowanie pomyłek i nie ma znaczenia, czy system „czyta” kod, czy też rozpoznaje kształt opakowania. Według Roberta Goncerza drugim obszarem są kontrole jakości produktowej, w trakcie których sprawdzane jest, czy półprodukt, produkt lub opakowanie jest odpowiedniej jakości (porównując jego obraz ze wzorcem). 

Przy wykorzystaniu systemów wizyjnych 2D bardzo dobrze i szybko kontroluje się np. narzędzia, bo porównuje się dany przedmiot do wzorca. Nie potrzeba mocnych procesorów do obróbki obrazu, bo są tylko dwa wymiary. To coraz częściej stosowany sposób kontroli jakości. Można w ten sposób sprawdzać formy wtryskowe do produkcji batonów czy ciastek. Robert Goncerz przywołuje tu przykład jednego z producentów batonów, który musiał wycofać całą partię produktów z rynku, ponieważ uszkodzeniu uległa forma, a pochodzące z niej elementy plastiku mogły trafić do któregoś z opakowań z gotowym produktem. Stosunkowo prosty i szybki system wizyjny 2D pozwala natychmiast wykryć usterkę i zatrzymać dalszą produkcję. Jeśli kontroluje się narzędzia, to można od razu wykryć wadliwe produkty. 

Jak dodaje Robert Goncerz, mimo że dostępne są bardzo dobre rozwiązania pracujące z kamerami kolorowymi, często klienci wybierają rozwiązania czarno-białe pracujące w odcieniach szarości, bo łatwo można w nich wyostrzyć kontury lub doświetlić innym spektrum światła, co uwypukli np. wady krawędzi. Oczywiście, że urządzenia dostępne na rynku mają coraz większe możliwości i do lamusa odchodzą zwykłe liniowe skanery kodów kreskowych, zastępowane są przez kamery, dla których nie ma znaczenia orientacja i położenie kodu.


Przeczytaj także

BHP: Zakłady mechaniki pojazdów profesjonalizują się
Zmienia się branża zakładów mechaniki pojazdów. Wyższe standardy obsługi klienta, większy nacisk na kwestie bhp i prawidłową gospodarkę odpadami oraz postępująca komputeryzacja sprawiają, że... więcej »
Zaoszczędź 10 sekund na każdym identyfikowanym przewodzie
Nowy aplikator i drukarka do identyfikacji przewodów Wraptor A6500 firmy Brady może znacznie zwiększyć wydajność produkcji dzięki identyfikacji przewodów z owijanymi etykietami w zaledwie 5 sekund.... więcej »
Silniki prądu stałego: naprawiać, czy wymieniać?
Przy podejmowaniu decyzji o naprawie lub wymianie silnika elektrycznego musimy brać pod uwagę specyficzne potrzeby naszej firmy oraz budżet. Regularna i prawidłowo prowadzona konserwacja przedłuża... więcej »
Gdańskie Dni Elektryki 2017 - relacja
Stowarzyszenie Elektryków Polskich Oddział Gdańsk już po raz 42. zorganizowało Gdańskie Dni Elektryki. GDE oraz wydarzenia mu towarzyszące, odbywały się w dniach 26-28 października 2017r. i miały... więcej »
Niezawodni Strażnicy
Współczesne przedsiębiorstwo bez dedykowanych systemów kontroli zgodności, jakości i przepływu towarów, które stoją na straży reputacji marki, jest jak łódź, która prędzej czy później trafi na skały. więcej »
Wywiad: Fabryka Toyoty w Jelczu-Laskowicach
Fabryka Toyoty w Jelczu-Laskowicach Zakład nominowany w konkursie Fabryka Roku 2017 Fabryka Toyoty w Jelczu-Laskowicach to nowoczesny zakład produkujący silniki spełniające najbardziej... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Fabryka Roku 2017
2017-11-23 - 2017-11-23
Miejsce: Warszawa
Targi EUROTOOL
2017-11-28 - 2017-11-30
Miejsce: Kraków
Targi FASTENER POLAND
2017-11-28 - 2017-11-30
Miejsce: Kraków
INTRALOMAG II Targi Logistyki Magazynowe
2017-11-29 - 2017-11-30
Miejsce: Łódź
Targi RENEXPO® INTERHYDRO
2017-11-29 - 2017-11-30
Miejsce: Salzburg
Top Industry Summit 2017
2017-11-29 - 2017-11-29
Miejsce: Warszawa

Katalog

Mobile Blast Cleaning
Mobile Blast Cleaning
Mazurska 42/6
70-424 Szczecin
tel. 691-691-097

Tech Solutions sp. z o.o.
Tech Solutions sp. z o.o.
Wersalska 47/75
91-212 Łódź
tel. 42 6403050

Mechanical-Project
Mechanical-Project
Robotnicza 7/8
71-712 Szczecin
tel. 504-455-268

zobacz wszystkie




SONDA

Czy inwestycje na rzecz energooszczędności się opłacają?

Oddanych głosów: 16

50% 50 %
tak 8 głos(ów)

31.3% 31.3 %
nie 5 głos(ów)

18.8% 18.8 %
nie potrafię wyliczyć 3 głos(ów)


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce