Introduzione
Per applicazioni di visione computazionale medio-basse economicamente vantaggiose, adottiamo una soluzione integrata che combina il controllo del movimento e la visione artificiale. Questa soluzione sfrutta l'elevata potenza computazionale dell'architettura hardware multicore del controller Serie B e la tecnologia di distribuzione del software distribuito per integrare algoritmi di visione artificiale. I calcoli della visione artificiale vengono eseguiti internamente al controller, facilitando l'interazione dei dati interni con il controllo del movimento. Ciò migliora l'efficienza del flusso di dati, rendendo l'implementazione del rilevamento visivo più conveniente, economicamente vantaggiosa e garantendo le prestazioni.
Architettura di base della macchina integrata Vision Motion Control
La macchina integrata per il controllo del movimento della visione incorpora OpenCV open source e l'SDK di elaborazione della visione sviluppato internamente. Da un lato, gli utenti possono creare liberamente programmi di elaborazione visiva utilizzando OpenCV open source sul controller. Possono controllare simultaneamente le telecamere collegate direttamente, elaborare le immagini ed eseguire il controllo del movimento per ottenere soluzioni integrate di calcolo della visione e controllo del movimento.
Utilizzando la soluzione integrata visione più controllo del movimento, il modulo di visione all'interno del controller e il modulo del controller di movimento collegano i dati, eliminando il tempo richiesto per la comunicazione e la trasmissione dei dati tra il controller e i sistemi di visione esterni. Ciò non solo semplifica notevolmente i costi di implementazione, ma consente anche di risparmiare tempo nella comunicazione del controllo visivo, migliorando notevolmente l'efficienza complessiva dell'elaborazione. Semplifica inoltre la separazione dei servizi per le diverse tipologie di prodotti, consentendo ai clienti di sperimentare il valore apportato dalla tecnologia integrata.
D’altro canto, per ottimizzare le prestazioni di elaborazione della visione, il controller integrato per il controllo del movimento della visione di prossima generazione integrerà anche un SDK di visione ad alte prestazioni. Gli utenti possono eseguire in modo efficiente e sicuro attività di elaborazione visiva più complesse.
Processo di sviluppo della visione
Quando si tratta di sviluppare nuovi prodotti o progetti, un processo di sviluppo visivo semplice e intuitivo è la chiave per garantire il successo. Di seguito è riportato un tipico esempio di un processo di sviluppo:
Sull'interfaccia della macchina integrata visione-movimento possiamo progettare ed inserire schermate e funzioni legate alla visione. Utilizzando l'HMI per richiamare le interfacce utente e i moduli relativi alla visione, il flusso di elaborazione della visione può essere integrato nel processo di controllo del movimento. Ciò consente ai clienti di utilizzare le funzioni di visione richieste direttamente sulla macchina integrata di controllo visione-movimento senza la necessità di aggiungere un ulteriore PC per l'acquisizione e il calcolo della visione. Come mostrato nello schema seguente:
Esempio di interfaccia HMI Calling Vision
Siamo in grado di fornire alcuni progetti di schermate standard pre-sviluppati che i clienti possono utilizzare direttamente per le operazioni di interazione uomo-macchina. I clienti possono anche personalizzare gli schermi di controllo del movimento e della visione che meglio si adattano alle loro esigenze. Di seguito è riportato un esempio di schermata di controllo della telecamera nel progetto di schermata standard:
Schermata di controllo della fotocamera standard
Introduzione al caso di studio
Caso uno:
Nome del progetto: Selezionatrice automatica integrata Vision-Motion Control
Panoramica del progetto: ordina automaticamente i materiali in vassoi misti con "valore a dieci facce" e "valore a cinque facce". Identifica il tipo e la posizione dei materiali nel vassoio misto, li preleva nei rispettivi vassoi e li dispone ordinatamente secondo le posizioni specificate. È necessario escludere situazioni in cui i materiali siano coperti o oscurati, per evitare interferenze con altri materiali durante il prelievo o il mancato prelievo.
Processo di rilevamento: modelli preimpostati per due tipi di materiali e aggiunta di segnali di acquisizione ed elaborazione della telecamera al flusso di controllo per completare l'azione di smistamento dei materiali misti. Quando non sono presenti materiali nel vassoio misto, viene attivato un allarme per mettere in pausa l'operazione.
Immagine del vassoio misto sotto la fotocamera
Schermo del controller della selezionatrice automatica integrata Vision-Motion Control
Visualizzazione fisica della selezionatrice automatica integrata Vision-Motion Control
Caso di studio due:
Nome del progetto: Rilevamento di morsetti difettosi
Panoramica del progetto: Il cliente ha scoperto difetti occasionali nella produzione delle fascette, che rendevano difficile garantire la resa e la qualità dei prodotti finiti. La visione artificiale è necessaria per rilevare e identificare i prodotti finiti, selezionando automaticamente i prodotti difettosi per migliorare la resa e la qualità dei prodotti ispezionati.
Processo di rilevamento: acquisisci le caratteristiche che distinguono tra prodotti buoni e difettosi, preimposta gli intervalli di valori delle caratteristiche per prodotti buoni e difettosi e completa il rilevamento dei prodotti difettosi. La macchina può anche essere controllata per scartare i prodotti difettosi.
Rilevamento di prodotti difettosi
Presentazione della soluzione ottica
Caso tre:
Nome del progetto: Misurazione delle dimensioni del pezzo da lavorare al tornio
Precisione della misurazione delle dimensioni: 0,02 mm
Panoramica del progetto: i pezzi del tornio devono essere sottoposti a misurazione online delle loro dimensioni dopo la lavorazione per determinare se soddisfano le tolleranze di produzione. I prodotti difettosi vengono risolti per la compensazione automatica dell'utensile, l'avviso di guasto dell'utensile o la gestione della durata dell'utensile. Il progetto misura il raggio della curvatura laterale del pezzo e l'utilizzo della visione per la misurazione senza contatto è più rapido e preciso. Inoltre, i dati di misurazione dimensionale possono essere utilizzati per regolare i parametri di lavorazione per la compensazione dell'utensile, migliorando ulteriormente la qualità della produzione.
Processo di misurazione: collegare la fotocamera al controller, illuminare e fotografare il lato del pezzo. Il controller dispone di un algoritmo di rilevamento dell'arco circolare integrato. È sufficiente impostare l'intervallo di rilevamento e i parametri prima del rilevamento per calcolare il raggio dell'arco laterale del pezzo, quindi trasmettere il risultato al programma di lavorazione.
Disegno CAD del pezzo da tornio
Diagramma degli effetti della misurazione delle dimensioni del pezzo del tornio
Presentazione della soluzione ottica con proiezione in controluce
Caso quattro:
Nome del progetto: Misurazione delle dimensioni della molla
Precisione della misurazione delle dimensioni: 0,02 mm
Panoramica del progetto: misurare la lunghezza complessiva della molla, il parallelismo delle estremità anteriore e posteriore e il diametro esterno. Nel processo di produzione delle molle, possono verificarsi problemi occasionali come la lunghezza insufficiente della molla e le dimensioni irregolari su entrambe le estremità. I metodi convenzionali di misurazione a contatto non possono essere utilizzati per la misurazione della molla. La tecnologia di visione artificiale viene utilizzata per misurare le molle e fornire feedback per regolare il processo di produzione.
Processo di misurazione: il parallelismo della molla viene ottenuto tramite rilevamento segmentato. Gli utenti possono preimpostare il numero di segmenti e la lunghezza di ciascun segmento per il rilevamento segmentato della molla. Quindi, il parallelismo della molla viene calcolato utilizzando la visione. La lunghezza complessiva della molla viene automaticamente individuata e calcolata tramite visione. Se la lunghezza complessiva, il parallelismo o il diametro esterno della molla supera l'intervallo impostato dall'utente, la compensazione del programma viene eseguita automaticamente sul prodotto successivo.
Diagramma dell'effetto dell'ispezione della molla
Schermata di impostazione dei parametri di visione dell'ispezione della molla
Vantaggi della macchina integrata Vision-Motion Control
La nuova architettura multi-core distribuita ad alta potenza di calcolo del controller integrato per il controllo del movimento e visione presenta vantaggi di prodotto significativi nello sviluppo di progetti di visione con requisiti di potenza di calcolo da bassi a medi:
Efficienza: il nostro prodotto è in grado di monitorare informazioni in tempo reale come la posizione, l'aspetto e lo stato degli oggetti nel processo di produzione ed eseguire l'elaborazione e il controllo della visione direttamente dal controller, eliminando la necessità di fasi di trasmissione. Ciò consente il miglioramento online della qualità e dell’efficienza del prodotto.
Conveniente: il nostro prodotto adotta una soluzione di visione integrata, eliminando la necessità di un PC tradizionale tipicamente richiesto per le applicazioni di visione. L'elaborazione della visione viene eseguita direttamente sul controller, consentendo agli utenti di risparmiare sui costi aggiuntivi delle apparecchiature.
Facilità di funzionamento: il nostro prodotto integra il familiare OpenCV e sta anche sviluppando SDK di elaborazione visiva superiori e moduli specifici. Ciò rende sempre più semplice per i clienti utilizzare e sviluppare le proprie applicazioni.
