«DeFinds» - система контроля качества поверхности листовых материалов

Общее описание » Свяжитесь с нами »

Система «DeFinds» предназначена для решения задач контроля качества поверхности проката. Она позволяет автоматизировать выявление дефектов покраски, проката и т.п. на поверхности объекта контроля за счет компьютерного анализа его изображений. Для этого над поверхностью контролируемого материала устанавливается видеокамера. Полученное изображение передается на ЭВМ, где оно анализируется специальным программным обеспечением, разработанным для поиска соответствующих дефектов.

С использованием анализа изображений возможно выявлять как любые неровности (сколы, замятия, царапины, трещины, шишки, отверстия и т.п.) на контролируемых материалах, так и дефекты покраски, проката.

Применение

• Автоматическое выявление сбоев в работе оборудования.
• Останавка технологического процесса сразу при появлении сбоев, не допуская усугубления неисправности.
• Минимизация объема бракованного материала.
• Классификация материала или изделия на брак и норму.

Примеры производственных задач, для решения которых применяется система «DeFinds»:

• Выявление дефектов на поверхности металла (стальной, алюминиевый, медный прокат).
• Выявление дефектов на листовых изделиях (металлочерепица, профнастил, ДСП, фанера).
• Выявление дефектов нанесения окраски на полиграфическую продукцию, упаковочные материалы, в том числе упаковку пищевых продуктов и др.
• Выявление дефектов рулонной бумаги (уплотнений, отверстий, пятен, посторонних включений) и др.

Основные функции системы

• Визуальный контроль состояния инспектируемой поверхности.
• Определение вероятностной характеристики факта присутствия дефектов покраски, проката и т.п. в поле слежения системы контроля в каждый момент времени.
• Оповещение оператора в случае выявления дефекта либо «подозрительного» участка.
• Автоматическое обнаружение дефектов.
• Возможность генерации управляющих сигналов для управления оборудованием.

Возможные режимы работы системы:

• Полуавтоматический контроль – система обнаруживает дефекты на поверхности без участия человека. В случае выявления «подозрительного» участка система предоставляет оператору изображение области предполагаемого дефекта. Оператор просматривает выделенные системой кадры и подтверждает, либо отменяет решение о наличии дефекта, а также вручную указывает тип дефекта.
• Автоматический контроль – система обнаруживает и классифицирует дефекты на поверхности самостоятельно, сохраняя информацию о типе, размере и расположении дефектов, а также изображения самих дефектов.

В стандартном исполнении система «DeFinds» производит обнаружение дефектов на однородной поверхности без функции классификации дефектов: Примеры обнаружения дефектов

При необходимости алгоритм, реализующий функцию классификации поверхностных дефектов, разрабатывается отдельно с учетом особенностей конкретных видов дефектов. Такая функция системы может потребоваться, если продукция имеет несколько категорий качества (сортов) в зависимости от имеющихся дефектов.

В том случае, если поверхность контролируемого материала неоднородна (дерево, материалы с нанесенными надписями и т.п.), требуется разработка специализированных алгоритмов и оборудования.

Состав системы

Система «DeFinds» включает в себя:

• Ядро системы – специализированное программное обеспечение, которое состоит из средств видеоввода, интерфейса пользователя и алгоритмов анализа видеоизображений.
• Аппаратное обеспечение: средства видеоввода (видеокамеры, объективы и др.), осветители, средства синхронизации с конвейером (энкодеры или индуктивные датчики), вычислительная система (промышленный или персональный компьютер).
• Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора (при необходимости).

Графический интерфейс ядра системы обеспечивает визуальный контроль, отображает поверхностные дефекты. Количество видеоканалов обычно не превышает 12.

На рисунке показан интерфейс программы «Paitdefects», которая является модификацией «DeFinds» и предназначена для выявления дефектов окраски листового металла.

Также при необходимости система может быть дополнена функциями контроля положения материала на конвейере.

Максимально допустимая скорость движения объектов контроля зависит от ряда факторов (характеристики видеокамер, производительность вычислительной системы, используемый алгоритм обнаружения дефектов и др.). Все эти факторы учитываются при проектировании системы для обеспечения гарантированной инспекции каждого участка объекта контроля.

Количество используемых видеокамер зависит от размеров контролируемого объекта, а также от размеров дефектов, которые требуется обнаруживать. Это количество можно определить по таблице:

* – при использовании стандартной аналоговой видеокамеры (стандарт видеосигнала PAL/CCIR) и минимальном размере изображения дефекта в 3 пикселя.

Кроме того, для снижения общего числа камер при сохранении требований по размерам контролируемого участка и минимальным размерам выявляемых дефектов могут быть использованы цифровые видеокамеры высокого разрешения или линейные камеры, синхронизированные со скоростью движения контролируемого материала.

Для обеспечения 100% контроля поверхности необходимо получать изображение всей поверхности материала, соответственно максимальная скорость соответствует ситуации, когда за время между кадрами поверхность смещается не более, чем на размер зоны контроля. Повысить максимальную скорость можно развернув камеры длиной стороной кадра вдоль движения материала (примерно на 30%, если этого недостаточно, то нужно использовать камеры более высокого разрешения).