Kvě 22, 2018

Strojové vidění pomáhá hlídat kvalitu na výrobních linkách

Každý výrobní nebo průmyslový provoz dnes řeší kvalitu výroby. Obvykle je za ni zodpovědný specializovaný pracovník. Hranice, co je a co už není kvalitní výrobek, se neustále posouvá a nároky na výstupní kontrolu rostou. Mnohdy už nestačí pouhá výstupní kontrola a zvláště při velkých objemech je výhodné zařadit i mezioperační kontroly procesů. S hlídáním kvality dnes může mnoha firmám výrazně pomoci moderní strojové vidění.

Efektivní kontrola kvality díky strojovému vidění

Vezměme to ale postupně. Pokud se jedná o kusovou výrobu nebo výrobky, které nemají vysoké nároky na přesnost výroby, lze používat klasická ruční měřidla (posuvku, mikrometry, dotykové sondy, etalony apod.).

Někdy však tyto metody nestačí, a to obvykle v těchto případech:

• Když výrobní objemy přerostou určitou hranici.
• Když se ukáže potřeba kontrolovat každý kus na výrobní lince ve vysokém taktu.
• Když je požadována stabilní úroveň kontroly.

V ten okamžik přichází klíčové rozhodnutí, jaký nástroj je pro danou potřebu vlastně ten správný.

Řešením jsou kamerové systémy pro bezkontaktní měření založené na strojovém vidění. Jaké jsou jejich přednosti?

Rychlost

Obvykle se kamerové systémy přizpůsobí taktu výrobní linky. Není výjimkou, pokud kontrola probíhá v taktu 10 ks/s, případně i vyšší. Dnešní kamery používané pro průmyslové měření jsou schopny snímat desítky až stovky obrázků za sekundu. Nezřídka se tedy stává, že měření limituje spíše manipulace s výrobkem nebo samotná výroba, než schopnosti strojového vidění. 

Bezkontaktnost

Základní výhodou kamerových systémů je bezkontaktnost. Neztrácí se čas manipulací s měřidly a nedochází k jejich opotřebení – a především je možné v jednom okamžiku měřit i tvarově složité díly.

Strojové vidění dobře funguje také při kontrole výrobků, kterých se z principu ani nelze dotýkat – kvůli vysoké teplotě, hygieně (potraviny), chemické kontaminaci či kvůli křehkosti výrobků.

Vzdálenost snímacích prvků od výrobku se navíc dá regulovat vhodným nastavením systému, což usnadňuje integraci do výrobních linek.

Přesnost strojového vidění

Kamerové systémy nabízí výhodný kompromis mezi praktickou použitelností a přesností měření. Při vhodném nastavení optických parametrů a užitím pokročilého stupně kalibrace lze dosahovat přesnosti měření až ±0,001 mm.

Přesností sice vynikají i klasická metrologická měřidla (mj. ta používaná v laboratořích), ale jejich integrace do výrobních linek je však velmi složitá a v mnoha případech v podstatě nereálná. Strojové vidění za pomoci kamerových systémů je tak vhodným řešením.

Stabilita

Častý obrázek dnešních výstupních kontrol výrobních provozů je takový, že několik pracovníků (někdy až desítky!) kontrolují výrobky manuálním způsobem pomocí ručních měřidel a etalonů.

Zaručit, že všechny výrobky byly zkontrolovány srovnatelným (ideálně stejným) způsobem je z technického hlediska nemožné. Každý pracovník má své vnímání prostoru, tvaru, odečítání hodnot z měřidel a jejich interpretace. To vše ještě podtrhuje ztráta pozornosti při provádění monotónní činnosti.

Strojové vidění se neunaví. Posuzuje všechny výrobky naprosto stejným způsobem a archivuje zaznamenané odchylky či nedostatky k dalšímu statistickému zpracování. To pomáhá odhalit změny ve výrobě, opotřebení nástrojů či nastavení linky ještě dříve, než dojde k produkci neshodných výrobků.

Flexibilita

Správné seřízení každé výrobní linky přímo ovlivňuje kvalitu produkce. Obvykle jsou pracovníci s touto schopností a citem pro detail váženými zaměstnanci. Jejich čas je cenný a obvykle mají plné ruce práce, aby produkce běžela plynule a v požadované kvalitě.

Bezdotykové kamerové systémy svou flexibilitou umožňují rychlou změnu na kontrolu jiného typorozměru výrobku. Obvykle stačí vybrat z přednastaveného seznamu typ výrobku a kamerový systém je tím připraven pro jinou úlohu.

Strojové vidění ani nemrkne a jde hned do akce.

Kdy tedy zvolit mechanické měřidlo a kdy bezkontaktní kamerovou kontrolu?

Platí, že pro kusovou výrobu, kde jsou kladeny minimální nároky na takt či kvalitu výroby, jsou konvenční metody měření a kontroly dostatečné. Obvykle se jedná o ruční měřicí přístroje nebo i automatizované dotykové přístroje.

Situace se však zásadně mění v situaci, kde jsou naopak kladeny nároky na vysoký takt měření s požadavkem na flexibilitu. Pokud není možné se z nějakých důvodů výrobku dotýkat, jsou kamerové bezdotykové systémy prakticky jedinou možností, jak takový požadavek na kontrolu kvality splnit.

Strojové vidění představuje inovaci, kterou průmyslovým a výrobním firmám pomůže udržet vysoký kvalitativní standard produkce.

Jedno je však jisté: ať už se použije jakýkoliv způsob kontroly kvality, měl by zaručit, že z výrobního procesu se k zákazníkovi dostanou jen výrobky, které mají požadované parametry a kvalitu. V opačném případě hrozí reklamace a potíže… tento příběh ale jistě už všichni znáte. ?