Na skróty
- Jakie błędy mogą wykrywać systemy wizyjne?
- Kontrola obecności i kompletności produktu
- Kontrola poprawności montażu i położenia elementów
- Wykrywanie wad powierzchniowych i wizualnych
- Kontrola wymiarów i geometrii produktu
- Kontrola nadruków, etykiet, tekstu i kodów
- Gdzie stosować wizyjną kontrolę jakości?
- Dlaczego automatyczna kontrola na linii ogranicza ryzyko przeoczenia błędu?
- Automatyczna kontrola jakości z HKK Group
- Najważniejsze informacje
Na linii produkcyjnej nawet niewielka niezgodność może prowadzić do kolejnych problemów: zatrzymania procesu, konieczności ponownego sortowania partii, reklamacji albo przekazania dalej produktu, który nie spełnia wymaganych parametrów. Dlatego coraz więcej przedsiębiorstw wykorzystuje systemy wizyjne do automatycznej kontroli jakości bezpośrednio podczas produkcji, montażu i pakowania.
Machine Vision pozwala kontrolować kolejne produkty według tych samych kryteriów i reagować na niezgodności dokładnie w miejscu, w którym zostaną wykryte. Zakres możliwości jest szeroki – od prostego potwierdzenia obecności elementu po analizę nadruków, geometrii czy określonych cech powierzchni produktu.
Jakie błędy mogą wykrywać systemy wizyjne?
Nie istnieje jedna uniwersalna lista błędów, które automatycznie wykryje każdy system wizyjny. Zakres kontroli zależy od konkretnego produktu, rodzaju niezgodności, sposobu prezentacji obiektu przed kamerą, warunków oświetleniowych oraz zastosowanych algorytmów.
System wizyjny można jednak zaprojektować do wykrywania wielu powtarzalnych problemów występujących w procesach przemysłowych.
Najczęściej są to:
- brak określonego komponentu,
- zastosowanie niewłaściwego elementu,
- nieprawidłowe położenie części,
- błędna orientacja produktu,
- niekompletny montaż,
- wybrane wady powierzchniowe,
- niezgodność wymiarowa,
- brak nadruku,
- nieprawidłowy tekst,
- brak lub niewłaściwe położenie etykiety,
- brak możliwości odczytu oznaczenia,
- niezgodność kodu z oczekiwanym produktem.
Najważniejsze nie jest jednak to, ile funkcji posiada konkretna kamera, lecz czy cały system potrafi stabilnie i powtarzalnie odróżniać produkt zgodny od niezgodnego.
Kontrola obecności i kompletności produktu
Jednym z najczęstszych zastosowań Machine Vision jest sprawdzanie, czy produkt zawiera wszystkie wymagane elementy. System może zweryfikować obecność na przykład: śruby, nakrętki, uszczelki, korka, zaślepki, komponentu elektronicznego, elementu opakowania, określonej części zestawu.
Kontrola może odbywać się bezpośrednio po wykonaniu określonej operacji montażowej. Jeżeli któregoś elementu brakuje, system przekazuje informację o niezgodności, dzięki czemu problem może zostać wykryty jeszcze przed przejściem produktu do kolejnego etapu procesu.
Możliwe jest również sprawdzanie kilku komponentów jednocześnie. Kamera analizuje wtedy określone obszary obrazu i potwierdza, czy wymagane elementy znajdują się we właściwych miejscach.
Takie zastosowanie jest szczególnie przydatne w procesach seryjnych, w których pominięcie pojedynczego komponentu może być trudne do zauważenia podczas szybkiej kontroli manualnej.
Kontrola poprawności montażu i położenia elementów
Sama obecność komponentu nie oznacza jeszcze, że został on zamontowany prawidłowo.
Element może być przesunięty, obrócony, niedociśnięty, umieszczony po niewłaściwej stronie, zamontowany w złym miejscu, zastąpiony niewłaściwym wariantem.
System wizyjny może analizować położenie elementu względem określonych punktów referencyjnych i porównywać je z wymaganym układem.
Pozwala to automatycznie kontrolować poprawność montażu bez konieczności ręcznego sprawdzania kolejnych produktów.
Ma to szczególne znaczenie w produkcji seryjnej. Jeżeli błąd montażowy wynika z niewłaściwego ustawienia maszyny lub procesu, może zostać powielony na wielu kolejnych sztukach. Wykrycie go bezpośrednio po wykonaniu operacji pozwala szybciej zatrzymać ten mechanizm.
Wykrywanie wad powierzchniowych i wizualnych
Machine Vision może być wykorzystywany również do analizy wyglądu powierzchni produktu. W zależności od materiału, rodzaju produktu i sposobu wykonania inspekcji system może wykrywać między innymi:
- zarysowania, pęknięcia, ubytki, deformacje,
- zabrudzenia,
- nieprawidłowy kolor,
- różnice w strukturze,
- inne widoczne odstępstwa od przyjętego wzorca.
Ten rodzaj kontroli jest bardziej wymagający niż proste sprawdzenie obecności elementu.
Prawidłowy produkt również może wykazywać pewną naturalną zmienność, dlatego trzeba określić granicę pomiędzy akceptowalną różnicą a rzeczywistą wadą.
Duże znaczenie mają w takich zastosowaniach stabilne warunki obrazowania – odpowiednie oświetlenie, sposób prezentacji produktu oraz algorytmy potrafiące rozróżnić niezgodność od naturalnej zmienności.
W bardziej złożonych aplikacjach zastosowanie mogą znaleźć również rozwiązania wykorzystujące uczenie maszynowe lub sztuczną inteligencję.
Kontrola wymiarów i geometrii produktu
Obraz z kamery może służyć także do wykonywania określonych pomiarów.
System wizyjny może analizować między innymi:
- położenie krawędzi,
- szerokość,
- długość,
- średnicę,
- odległość pomiędzy elementami,
- kąty,
- zgodność kształtu z wymaganym wzorcem.
Pozwala to realizować bezkontaktową kontrolę wybranych parametrów geometrycznych bez zatrzymywania produktu.
System wizyjny nie jest jednak automatycznie zamiennikiem każdego specjalistycznego urządzenia metrologicznego. Możliwość zastosowania Machine Vision zależy od wymaganej dokładności, wielkości kontrolowanego obszaru i warunków procesu. Jeżeli tolerancja jest bardzo niewielka, wymagania dotyczące pomiaru trzeba uwzględnić już na etapie projektowania aplikacji.
Kontrola nadruków, etykiet, tekstu i kodów
Szerokim obszarem zastosowań systemów wizyjnych jest również kontrola oznakowania produktu i opakowania.
System może sprawdzić:
- czy etykieta znajduje się na produkcie,
- czy została umieszczona we właściwym miejscu,
- czy nadruk jest obecny,
- czy wymagane informacje znajdują się w odpowiednim obszarze,
- czy tekst można odczytać,
- czy numer partii jest zgodny,
- czy data została naniesiona,
- czy kod kreskowy lub kod 2D można odczytać,
- czy odczytany kod odpowiada właściwemu produktowi.
Technologia OCR pozwala automatycznie rozpoznawać tekst znajdujący się na opakowaniach, etykietach i produktach. System może więc porównać odczytaną informację z danymi oczekiwanymi dla konkretnego zlecenia, produktu lub partii.
Warto jednak rozróżnić odczyt kodu od jego formalnej weryfikacji jakościowej. Do oceny jakości technicznej kodów według określonych norm wykorzystuje się wyspecjalizowane weryfikatory kodów kreskowych i kodów 2D.
Jeżeli interesuje Cię ten obszar, więcej informacji znajdziesz w naszych materiałach dotyczących weryfikacji kodów kreskowych i kodów 2D.
Gdzie stosować wizyjną kontrolę jakości?
System wizyjny może zostać umieszczony w różnych punktach procesu – wszędzie tam, gdzie produkt można odpowiednio zaprezentować przed kamerą i istnieje jasno określone kryterium kontroli.
Produkcja i montaż – Kontrola może następować bezpośrednio po wykonaniu konkretnej operacji. System sprawdza wtedy, czy element został zamontowany i czy znajduje się w prawidłowym położeniu. Pozwala to wykryć błąd jeszcze przed przejściem produktu do kolejnego stanowiska.
Pakowanie – Machine Vision może sprawdzać kompletność opakowania, obecność produktu, akcesoriów lub określonych części zestawu. Kontrola może również obejmować sposób zamknięcia opakowania oraz obecność wymaganych oznaczeń.
Etykietowanie – Po automatycznym naniesieniu etykiety system wizyjny może sprawdzić, czy etykieta jest obecna i znajduje się we właściwym miejscu. Dzięki temu kontrola staje się integralną częścią procesu automatycznego etykietowania, a nie osobną operacją wykonywaną dopiero po jego zakończeniu.
Kontrola końcowa – System może znajdować się również pod koniec linii. W takim przypadku jego zadaniem jest sprawdzenie wybranych cech gotowego produktu przed zapakowaniem, paletyzacją albo przekazaniem do kolejnego etapu logistyki.
Procesy logistyczne – Technologia wizyjna znajduje zastosowanie także poza produkcją. Może wspierać między innymi automatyczny odczyt kodów, identyfikację przesyłek, kompletację czy kontrolę przepływu produktów w tunelach skanujących i bramkach logistycznych.
To jednak odrębny obszar zastosowań Machine Vision. Więcej na ten temat opisujemy w naszych materiałach dotyczących technologii wizyjnej w logistyce.
Dlaczego automatyczna kontrola na linii ogranicza ryzyko przeoczenia błędu?
Największą zaletą kontroli wykonywanej bezpośrednio na linii nie jest samo zastąpienie wzroku operatora kamerą. Kluczowe jest to, że wykrycie niezgodności staje się częścią procesu produkcyjnego.
Jeżeli kontrola odbywa się dopiero po zakończeniu dużej partii, pomiędzy powstaniem błędu a jego wykryciem może minąć dużo czasu. W tym okresie ta sama przyczyna może wygenerować kolejne niezgodne produkty.
System pracujący bezpośrednio przy stanowisku pozwala zareagować znacznie wcześniej.
Po wykryciu niezgodności możliwe jest między innymi:
- oznaczenie produktu jako NOK,
- automatyczne odrzucenie wadliwej sztuki,
- zatrzymanie procesu,
- wygenerowanie alarmu,
- zapisanie zdjęcia niezgodnego produktu,
- przypisanie wyniku do konkretnej sztuki lub partii,
- przekazanie danych do systemu nadrzędnego.
Dzięki temu kontrola jakości nie jest wyłącznie etapem oceny produktu. Staje się mechanizmem szybkiej informacji zwrotnej dla całego procesu.
Dużą wartością jest również możliwość kontroli kolejnych sztuk przechodzących przez określony punkt oraz stosowanie wobec nich takich samych, zdefiniowanych wcześniej kryteriów.
To właśnie połączenie wykrycia, identyfikacji produktu, zapisu wyniku i natychmiastowej reakcji stanowi jedną z najważniejszych przewag automatycznej kontroli jakości na linii.
Więcej o całym ekosystemie technologii służących automatyzacji kontroli opisujemy w artykule „Automatyczna kontrola jakości w produkcji i logistyce”.
Automatyczna kontrola jakości z HKK Group i naszymi partnerami
HKK Group wspiera firmy produkcyjne i logistyczne w projektowaniu oraz wdrażaniu rozwiązań automatycznej identyfikacji, automatyki i Machine Vision. Współpracujemy z największymi dostawcami technologii takimi jak Zebra, Datalogic i Pekat Vision.
W przypadku wizyjnej kontroli jakości punktem wyjścia jest konkretna aplikacja oraz jasno określona niezgodność, którą system ma wykrywać. Analizujemy proces, kontrolowany produkt, przykłady prawidłowych i wadliwych sztuk oraz sposób, w jaki wynik kontroli powinien wpływać na dalszy przebieg produkcji. Na tej podstawie można dobrać odpowiednią technologię i przeprowadzić testy rozwiązania.
Jeśli chcesz sprawdzić, czy określony błąd w Twoim procesie można wykrywać automatycznie, skontaktuj się z HKK Group. Przeanalizujemy zastosowanie i pomożemy zaprojektować rozwiązanie dopasowane do rzeczywistych wymagań produkcji.
