بینایی خودگردان ماشین

تصویر: زوهار کانتور، فروش عمده   Inspekto
 
قالب تزریق پلاستیک یک کاربرد دشوار برای بینایی ماشین است. حتی یک سطح بسیار بازتابنده پلاستیک را به سختی می توان درخشان کرد و این حقیقت که یک خط تولید می تواند مواردی با رنگ ها و شکل های مختلف ایجاد کند، برای راه حل های سنتی مشکل ساز است.
 
بینایی خود گردان ماشین (Autonomous Machine Vision یا AMV) رویکرد جدیدی برای تضمین کیفیت (quality assurance یا QA) است که توسطInspekto ، یک شرکت آلمانی، همراه با شرکت DNA ساخته شده است. همان طور که از نامش پیداست، این فناوری از هر لحاظ خود گردان تصور می شود، از تعیین تعداد ایده آل نمونه هایی که سیستم برای یاد گیری مشخصات نیاز دارد گرفته، تا تنظیمات خودکار دوربین برای به دست آوردن بهترین تصویر ممکن از موردی که باید بازرسی شود. این اجازه می دهد تا مهندسانی از خط تولید که هیچ دانش قبلی در مورد بینایی ماشین یا هوش مصنوعی ندارند، سیستم را در عرض چند ساعت، و نه در عرض هفته ها و ماه ها با کمک یکپارچه ساز سیستم، برای کار تنظیم کنند.
 برداشت صنعت از سیستم های اندازه گیری نوری در سال های اخیر تغییر کرده است و استفاده از آنها سال به سال در حال رشد است.INSPEKTO S70، اولین سیستم تضمین کیفیت در گروه بینایی خود گردان ماشین، به لطف قابلیت تنظیم و خود آموزیش، می تواند با موفقیت از پس چالش هایی برآید که راه حل های سنتیِ تضمین کیفیت را برای قالب گیری تزریق پلاستیک ناکافی می سازند. در این جا سه ​​مثال از این که چگونه بینایی خود گردان ماشین می تواند برای این صنعت مفید واقع شود آورده شده است.
 

1- بازرسی چند محصوله

راه حل های سنتی بینایی ماشین به گونه ای طراحی شده اند که فقط یک مورد را در یک نقطه خاص از خط تولید بازرسی می کنند. این امر آنها را برای بخشی مانند قالب تزریق پلاستیک، که در آن یک خط تولید می تواند به طور بالقوه محصولات مختلفی را تولید کند که به اشکال و پیکر بندی های مختلف در می آیند، غیر عملیاتی می سازد.
 قطعات میکرو قالب زنی شده می توانند ابعادی میکرونی داشته باشند.با این حال، Inspekto TYPES™، یکی از چندین برنامه قابل نصب بر رویS70، به تولیدکنندگان پلاستیک اجازه می دهد تا بر این مشکل فائق آیند. در حالی که راه حل های سنتی بینایی ماشین فقط می توانند یک محصول را در هر مکان مشخص از خط تولید کنترل کنند، یک سیستم S70 نصب شده با TYPES™ قادر است هر تعداد محصول - حتی ده ها یا صدها محصول مختلف - را در همان مکان روی خط بازرسی کند.
 
بینایی خود گردان ماشین که منشأ گرفته از فکر خلاص شدن از محدودیت های سنتی تنها یک محصول در هر راه حل است، به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا با یک سیستم واحد، موارد مختلفی را بازرسی کنند، چیزی که تا همین اواخر قابل تصور نبود.
 

2- پارامترهای دوربین خود تنظیم

یکی دیگر از مشکلات معمول در این بخش، دستیابی به روشنایی صحیح برای قطعات مورد بازرسی است. به طور معمول، قالب های تزریق دارای سطوح صاف و بسیار بازتابان هستند که به آینه شباهت دارند. علاوه بر این، خود قالب ها می توانند به همان رنگ پلیمر پلاستیکی باشند، یا به دلیل عدم وجود کنتراست در اثر روشنایی ناکافی داخل قالب، هم رنگ با پلیمر به نظر برسند.
 
و سرانجام این که ماشین های قالب سازی تا حد امکان جمع و جور ساخته می شوند به گونه ای که به اندازه کافی برای بیرون انداختن قطعه باز می شوند، اما این باز شدگی به آن اندازه کافی که وجود روشنایی مناسب برای تضمین کیفیت بصری را ضمانت کند نیست.
 اگر نتوانید چیزی را اندازه بگیرید نمی توانید آن را بسازید.همه این چالش ها انجام عمل بازرسی را برای راه حل های سنتی تضمین کیفیت دشوار می سازد، اما نه برای سیستم های AMV یا بینایی خود گردان ماشین، که طراحی شده اند برای تنظیم خودکار پارامترهای دوربینِ خود، تا نور، فوکوس و کنتراست کامل را به دست آورند. به این ترتیب می توان قطعات پلاستیکی را به گونه ای روشن کرد که به وضوح یکی را از دیگری متمایز کرده و به سیستم اجازه دهد تضمین کیفیت بصری مؤثر را در خود گردانی کامل انجام دهد.
 

3- تضمین کیفیت کل

راه حل های سنتی تضمین کیفیت برای طراحی، ساخت و آزمایش به چندین ماه زمان نیاز دارند و هزینه های کل فرآیند اغلب حتی به صدها هزار یورو می رسد. اما از طرف دیگر، INSPEKTO S70  می تواند توسط مهندسین خط تولید خود کارخانه بدون هیچ گونه مداخله خارجی نصب شود و هزینه ای جزئی در مقایسه با یک راه حل سنتی دارد.
 
مقرون به صرفه بودن و سرعت نصب S70 به این معنی است که مدیران کارخانه می توانند به جای این که برای تضمین کیفیت در انتها کار کنند، به ایستگاه های تضمین کیفیت در هر محل اتصال در خط تولید دسترسی داشته باشند – که این کار توأم با بهره‌وری، سود آوری و عملکرد بسیار بالاتری است. در روشی دیگر، مدیران کیفیت می توانند تصمیم بگیرند که S70 خود را در صورت لزوم، فقط با تکرار مراحل نصب سریع و آسان، از یک محل اتصال به محل دیگر منتقل کنند.
 
به این ترتیب، تولید کنندگان می توانند به آنچه Inspekto آن را تضمین کیفیت  کل می نامد – یعنی تضمین کیفیت در هر مرحله از تولید – برسند.
 

نقش حیاتی اعتبار سنجی در قالب زنی خرد

   
تصویر: دیو اولری، مدیر کیفیت، آکومولد
 
در این جا به بررسی نقش اندازه گیری و اعتبار سنجی در یک برنامه توسعه محصول مبتنی بر میکرو قالب زنی می پردازیم.
 بینایی خود گردان ماشین که منشأ گرفته از فکر خلاص شدن از محدودیت های سنتی تنها یک محصول در هر راه حل است، به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا با یک سیستم واحد، موارد مختلفی را بازرسی کنند، چیزی که تا همین اواخر قابل تصور نبود.به خوبی درک شده است که برای حصول موفقیت در قالب زنی خرد، مهم است که مشتریان به دنبال شرکای میکرو قالب گیری که به صورتی کاملاً عمودی یکی شده اند باشند و با آنها کار کنند. اکنون شرکت های عمودی یکپارچه از نظر قیمت، تا ارزیابی برای طراحی برای ساخت و طراحی برای میکرو قالب زنی، طراحی و ساخت ابزار، طراحی و ساخت اتوماسیون، طراحی و برنامه نویسی بازرسی بصری خودکار، و اندازه گیری فولاد و قطعه وجود دارد. این شرکت ها توانایی در کنترل ابزار طراحی و ساخت، قالب زنی و اعتبار سنجی فرآیند را در داخل خود دیده اند. ارزش واقعی عبارت است از توانایی کار با مشتری و عکس العمل سریع در برابر تغییرات در یک پروژه. با انجام این کار، کنترل اولویت ها در داخل امکان پذیر می شود و در صورت اهمیت دادن به واکنش سریع به تغییرات توسعه محصول، نیازی به اعتماد به شخص ثالث یا مجموعه ای از اشخاص ثالث نخواهد بود.
 

دیگر هیچ زیان لازمی وجود نخواهد داشت

معمولاً به جنبه اعتبار سنجی، اهمیتی که باید و شاید، داده نمی شود، اما وقتی این ضرب المثل قدیمی را در نظر بگیرید که "اگر نتوانید چیزی را اندازه بگیرید نمی توانید آن را بسازید"، نقش اساسی اعتبار سنجی در یک پروسه توسعه محصول موفق، مقرون به صرفه، و «به موقع» واضح خواهد شد.
 
اندازه گیری باید در هر مظنه صادر شده توسط میکرو قالب ساز، مورد توجه اساسی قرار گیرد. اگر یک میکرو قالب ساز بتواند میکرو ابزاری فولادی را تولید کند و متعاقباً قطعه را قالب زنی کند، مطمئن باشید به همان قطعیتی که شب به دنبال روز می آید، قطعه نیاز خواهد داشت که اندازه گیری شود و صرفاً به دقت قالب نمی توان متکی بود. بدین ترتیب، لزوماً، توسعه و کیفیت سنجی پروسه - که شامل توسعه و کیفیت سنجی اندازه گیری است - باید در هر مظنه برای مشتری لحاظ شود.
 
طول زمان توسعه اندازه گیری و تکرار پذیری و قابلیت تکثیر مجدد وسیله اندازه گیری برای مشتریان میکرو قالب بسیار حیاتی و بسیار ارزشمند است و یک میکرو قالب ساز باید در فرآیند تولید محصول با مشتری همکاری کند. فرآیندهای اندازه گیری باید ارزیابی و اعتبار سنجی شوند آن گونه که فرآیند قالب زنی فرایندی کِیفی شود.
 

چالش های اصلی

اغلب در سناریوی قالب زنی خرد، اندازه گیری و مسائل مربوط به اعتبار سنجی می تواند چالش برانگیز باشد.
 در حالی که راه حل های سنتی بینایی ماشین فقط می توانند یک محصول را در هر مکان مشخص از خط تولید کنترل کنند، یک سیستم S70 نصب شده با TYPES™ قادر است هر تعداد محصول - حتی ده ها یا صدها محصول مختلف - را در همان مکان روی خط بازرسی کند.زمینه های کلیدی پیچیدگی شامل اندازه قطعه، نصب قطعات، تحمل چاپ و زبری سطح است.
 
از بین این ها، اندازه قطعه چالشی اساسی است. قطعات میکرو قالب زنی شده می توانند ابعادی میکرونی داشته باشند، با ویژگی هایی که فقط با بزرگنمایی 10 برابر (یا بیشتر) قابل مشاهده هستند. با چنین اندازه های جزئی کوچکی، روش های اندازه گیری نیاز دارند که غیر تماسی باشند مانند روش ای بینایی ماشین، استفاده از لیزر و نور سفید.
 
چالش دیگر این است که چگونه می توان قطعه ای را که اندازه گیری می شود به بهترین شکل ممکن ثابت نگاه داشت تا اندازه گیری های قابل تکرار و قابل تکثیر از طریق فرآیند های اندازه گیری برنامه ای یا دستی حاصل شود.
 
زبری سطح یکی دیگر از چالش های مهم اندازه گیری به دلیل اندازه کوچک و نیازهای نهایی حیاتی است. استفاده از ابزارهای اندازه گیری غیر تماسی برای چنین کاربردهایی حیاتی است.
 
در بسیاری از شرکت ها از چندین روش اندازه گیری غیر تماسی از جمله بینایی (دوربین)، لیزر و تداخل سنجی نور سفید استفاده می شود.
 

مترولوژی نوری

تردیدی نیست که برداشت صنعت از سیستم های اندازه گیری نوری در سال های اخیر تغییر کرده است و استفاده از آنها سال به سال در حال رشد است. دلایل واضحی برای این امر وجود دارد، از جمله مهمترین آنها می توان اشاره کرد به توانایی آن در اندازه گیری، بدون آسیب رساندن به سطوح یا ویژگی های برخی از اجزای ظریف قطعات. با این حال و علاوه بر این، اندازه گیری نوری همچنین حرکت به سمت اتوماسیون بیشتر در ساخت را به دلیل سرعت بیشتر ذاتی اش در مقایسه با سیستم های تماسی تحریک می کند، و همچنین توجه به این واقعیت که به سرعت می تواند اندازه گیری تمام میدان را انجام دهد نه این که تمام تمرکز شما را روی ویژگی های خاصی بگذارد، مهم است.
 
نقش اصلی اندازه گیری در یک شرکت میکرو قالب زنی عمودی یکپارچه کاملاً مشهود بوده و اصلی در موفقیت کلی تولید محصول است. مترولوژی اکنون یک فناوری توانمند سازی قدرتمند است و نقشی اساسی در تولید به موقع و مقرون به صرفه قطعات و اجزای مصرف نهایی غالباً دقیق دارد.
 
منبع: manufacturingtomorrow