Автоматизация

Машинное зрение на производстве: как обнаружить брак до отгрузки

На упаковке отсутствует маркировка, в комплекте не хватает детали, этикетка наклеена неправильно. Если ошибку замечает покупатель, предприятие получает возврат и дополнительные расходы.
Машинное зрение помогает проверять продукцию прямо на линии. Камера получает изображение, программа анализирует заданные признаки, а система передаёт результат оператору или оборудованию отбраковки.
Но начинать нужно с конкретного вопроса: какую ошибку необходимо обнаружить и как она выглядит?
Какие задачи можно автоматизировать
Проверка комплектности. Определить, все ли детали находятся в открытой упаковке, установлены ли крепления и присутствует ли нужный элемент сборки.
Контроль маркировки. Проверить наличие и читаемость кода, распознать текст и сопоставить его с заданием.
Поиск внешних дефектов. Выявлять видимые царапины, сколы, повреждения упаковки и другие согласованные отклонения.
Это реальные направления применения технологии. Например, в материале Axis о промышленной видеоаналитике описано использование камер для автоматизированного контроля качества на производстве BMW Group.
Почему дорогая камера может не увидеть дефект
Представим блестящую металлическую деталь с небольшой царапиной. При одном освещении повреждение заметно, при другом скрывается за бликом.
Поэтому систему подбирают целиком: камера, объектив, подсветка, крепление, вычислитель и программное обеспечение. Учитывают размер дефекта, положение изделия и скорость его движения.
Повышение разрешения не исправит неудачное освещение или смазанное изображение. Сначала нужно получить снимок, на котором нужный признак уверенно различим.
Какое оборудование обрабатывает изображения
В зависимости от задачи анализ может выполняться внутри интеллектуальной камеры или на отдельном промышленном компьютере. Для ресурсоёмких нейросетевых алгоритмов можно рассматривать платформу с графическим ускорителем.
В каталоге НЕЛМАР представлен графический модуль RTX 5080 MXM для промышленных и встраиваемых систем. Такой компонент рассматривают при разработке компактного вычислительного узла для обработки изображений.
Это отдельный модуль, а не готовая система контроля качества. Его применимость необходимо проверить по совместимости платформы, питанию, охлаждению и требованиям программного обеспечения. Для простой проверки наличия детали подобный ускоритель может быть избыточным.
Пример: проверка комплекта перед закрытием коробки
Допустим, в упаковке должны находиться изделие, кабель и крепёж. Камера снимает открытую коробку, программа проверяет наличие элементов и передаёт результат.
До внедрения важно уточнить:
  • лежат ли предметы в фиксированных местах;
  • могут ли они перекрывать друг друга;
  • меняется ли цвет упаковки;
  • сколько времени доступно на проверку;
  • что должно произойти при обнаружении ошибки.
Если крепёж скрыт под изделием, одна камера сверху не сможет подтвердить его наличие. Возможно, потребуется другой ракурс или проверка на более раннем этапе сборки.
Это условный пример того, как производственный процесс влияет на выбор оборудования.
Что проверить до запуска
Подготовьте исправные изделия и образцы с разными дефектами. Испытание должно проходить при рабочей скорости линии и характерных условиях освещения.
Оценивайте не только найденный брак, но и пропущенные дефекты и ошибочную отбраковку годной продукции. Проверьте также время обработки и передачу сигнала исполнительному механизму.
Не стоит начинать с обещания «видеть любой брак». Лучше выбрать одну измеримую задачу, проверить её на образцах и затем расширять систему.
Как начать проект
Направьте фотографии продукции, примеры дефектов, размеры изделий, скорость линии и описание места установки. Эти сведения помогут определить требования к камере, оптике и вычислительной платформе.

Оборудование для контроля качества: промышленная камера, подсветка и вычислительный модуль.
НЕЛМАР
инфографика