Visione artificiale per l’automazione
Sistemi di visione industriale in linee di automazione
I sistemi di visione industriale, noti anche come sistemi di visione artificiale, si riferiscono alla tecnologia utilizzata nel settore industriale per automatizzare e migliorare il processo di ispezione e analisi visiva.
Questi sistemi sono generalmente costituiti da componenti hardware come telecamere e illuminatori, abbinati a software che elabora e interpreta i dati visivi.
Di base questi sistemi sono inseriti in linee di automazione industriale e devono comunicare con gli altri sistemi per gestire l’intero processo di automazione.
Spesso i sistemi di visione industriale comunicano attraverso vari protocolli modbus, opcua, profinet ecc… al plc se un prodotto rispetta o meno i requisiti di qualità richiesti.
I sistemi di visione industriale più complessi possono essere montati su robot per avere una maggiore flessibilità di movimento. Solitamente però, si installano su strutture fisse a fine linea per il controllo qualità automatizzato.
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Sistemi di visione industriale per ispezioni automatiche
I sistemi di visione industriale per ispezioni automatiche trasformano il controllo manuale a campione in una verifica oggettiva sul 100% dei lotti.
All’interno di una linea di automazione, questi sistemi utilizzano sensori ottici e algoritmi avanzati di analisi delle immagini per identificare in frazioni di secondo difetti superficiali, misurazioni fuori tolleranza, graffi o anomalie di assemblaggio.
Il vantaggio operativo per chi gestisce la produzione è duplice: si intercettano gli scarti prima che passino alle fasi di lavorazione successive o, peggio, arrivino al cliente finale, tutelando i margini e azzerando i costi legati ai resi.
Si possono integrare sistemi di visione in linee già esistenti?
Sì, a patto di definire bene i requisiti in termini di tempo ciclo, ingombri e difetto da trovare. Solitamente in questi casi una progettazione specifica permette di ottimizzare i costi, utilizzando soluzioni progettate su misura e non a catalogo.
Cosa intendiamo per sistemi di visione a catalogo?
Questi sistemi non sono progettati sulle tue specifiche esigenze, ma semplicemente vengono prodotti in serie prima ancora di sapere dove saranno applicati. Un esempio classico sono le smart camera che di fatto escono già preconfigurate prima ancora di conoscere il loro ambito applicativo. Per questo motivo sta al progettista analizzare il problema da risolvere e capire se possono essere sufficienti.
Quali limiti presentano i sistemi di visione industriale a catalogo?
I sistemi a catalogo risolvono problemi generici, ma spesso presentano rigidi limiti di:
- Integrazione
- Accuratezza
- Usabilità
Questo perché non sono progettati partendo dallo specifico problema da risolvere.
In Vision-e siamo specializzati in sistemi di visione industriale. Questo ci permette di soddisfare al meglio le diverse richieste dei nostri clienti. Di fatto valutiamo e progettiamo la soluzione migliore per risolvere il tuo caso specifico che può comprendere la scelta di sistemi di visione a catalogo o la progettazione su misura.
L’obiettivo è sempre quello di bilanciare il risultato che si vuole ottenere, con il costo e lo strumento da utilizzare. Per questo partendo da una progettazione adeguata i nostri sistemi permettono di:
- Automatizzare il controllo qualità.
- Ottenere accuratezze di rilevamento difficili o impossibili da ottenere con soluzioni standard
- Progettazione su misura della soluzione che comprende:
- Ottimizzazione delle performance su Hardware specifico.
- Reportistica personalizzata
- Interfacciamento con una macchina esistente anche su protocolli non convenzionali
- Realizzazione su misura degli algoritmi di controllo del prodotto. Troviamo esattamente il difetto che vuoi cercare con estrema precisione.
- Creare un sistema di controllo qualità affidabile e ripetibile. I nostri sistemi di visione industriale lavorano da oltre un decennio su centinaia di macchine in tutto il mondo 7/24 per 365 giorni all’anno.
- Auto configurazione parametri macchina. Il sistema di visione industriale riesce automaticamente a configurare i parametri ottimali per trovare i difetti. Semplice da utilizzare per persone non esperte
Sistemi di visione per automazione industriale
Per garantire la massima efficienza, i sistemi di visione industriale dialogano in tempo reale con i PLC e i robot dell’impianto tramite protocolli industriali.
Attraverso i principali protocolli di comunicazione industriale (come Modbus, OPC UA o Profinet), il sistema elabora il dato visivo e invia un segnale immediato ai PLC o ai bracci robotici, guidandoli ad esempio nello smistamento o nello scarto automatico del pezzo.
La vera sfida nella progettazione di queste architetture è far sì che la tecnologia si adatti fluidamente ai ritmi della macchina, offrendo al contempo interfacce semplici e intuitive che rendano gli operatori di linea completamente autonomi nella gestione dei cambi formato, senza dover dipendere da programmatori esterni.
Fornitura sistemi visione artificiale: come si sceglie il fornitore?
Scegli il fornitore che prima dell’offerta analizza bene il tuo problema, ti chiede un campionario dei difetti e ti fornisce una prova di fattibilità.
Sono le cose che noi chiediamo ai clienti prima di proporre un sistema.
- Un campionario dei difetti da trovare. È la base per scegliere l’hardware. Con i pezzi difettosi in mano si separano i difetti essenziali da quelli che non lo sono, e si vede come cambia il costo finale. Di solito ci sono difetti ricorrenti e difetti rari: se trovare quello raro costa dieci volte tanto, è meglio saperlo prima.
- Un criterio di validazione. Ad esempio: quanto è piccolo il difetto più piccolo da trovare.
- Cadenza della linea e spazio disponibile. Quanti pezzi al secondo passano, o a che velocità va il nastro, e dove e in quanto spazio si monta il sistema. Ne dipendono il tipo di telecamera, l’illuminazione e la potenza di calcolo, quindi il costo.
- Quanto varia il prodotto. Quanti formati, colori e finiture passano sulla linea e ogni quanto si cambia. Più il prodotto varia, più il sistema deve essere facilmente configurabile dagli operatori senza chiamare il fornitore a ogni cambio formato.
- Una verifica preliminare di fattibilità. Sui sistemi di visione complessi servono alcune prove sperimentali su un campione, sul campo, prima di costruire il sistema: dicono se è davvero fattibile e danno la confidenza che funzionerà.
Come vedi sono molteplici le cose da attenzionare prima di procedere.
VEInspector: Oltre i sistemi di visione industriale standard
VEInspector è il nostro sistema di visione altamente integrabile, progettato per automatizzare al 100% la verifica e scelta del prodotto.
Nasce per rispondere alle diverse esigenze di qualsiasi linea di automazione con l’obiettivo di rendere un sistema di visione industriale adattabile a diverse esigenze di velocità, analisi del prodotto, reportistica e molto altro.
Non essendo vincolati ad una specifica soluzione hardware o software, progettiamo il sistema di visione industriale in base alle specifiche richieste dall’applicazione in sé.
Sviluppando la parte software in base all’hardware scelto è possibile modificare l’interazione dell’utente con la macchina, semplificandola o aggiungendo funzionalità in base alle specifiche richieste.
Un sistema di visione industriale altamente configurabile
Di seguito mostriamo come si presenta l’interfaccia grafica di un’applicazione base di VEInspector che può essere migliorata con richieste specifiche.
Per esempio si può scegliere quali dati visualizzare e quali no, e molto altro.
Caratteristiche principali
- Integrazione con diverse telecamere industriali. VEInspector può supportare qualsiasi telecamera industriale. La progettazione del tipo di camera è gestita interamente da noi sulla base delle specifiche costi/tempi richiesti.
- Integrazione con diversi tipi di PLC in base alle scelte del cliente. Supporto di diversi protocolli di comunicazione. OPC DA, OPC UA Modbus EtherCat ecc…
- Salvataggio dei dati di produzione dentro al Database. I dati sono scelti dal cliente sulla base delle sue necessità
- Visualizzazione dei report dati della produzione
- Velocizza la messa in produzione di un sistema di controllo qualità adattandosi alle diverse esigenze di produzione richieste.
- Possibilità di modificare l’interfaccia utente per una migliore user experience da parte degli operatori
- Supporto alla gestione dei parametri di configurazione macchina automatici tramite intelligenza artificiale
Casi studio
Ecco alcuni casi studio in cui abbiamo applicato VEInspector come sistema di visione industriale
Controllo Graffi su mattonelle (Ceramiche)
VEInspector è applicato da anni su linee di automazione per il controllo di graffi, crepe e difetti nel settore ceramico. Il sistema lavora prima e dopo il processo di cottura per individuare eventuali anomalie garantendo accuratezze del 99%.
Questo permette ai nostri clienti di realizzare una produzione controllata, abbattendo drasticamente l’invio di pezzi non idonei ai clienti finali e rilavorazioni successive, abbassando i falsi positivi.
Controllo difetti Filtri per il sangue (Biomedicale)
VEInspector controlla la presenza di inquinanti nei filtri utilizzati per il sangue.
Tipici difetti possono essere punti neri, spaziatura tra le maglie del filtro, linearità, larghezza totale.
Impiegato in diverse applicazioni è possibile controllare da 2 pezzi al secondo fino a 15 pezzi al secondo in un sistema multi-camera.
Controllare questo tipo di difetti è importante per evitare che i filtri che presentano queste anomalie vengano utilizzati sui pazienti. Le anomalie quindi possono presentarsi in diverse forme e dimensioni, infatti dipende dal processo di fusione durante la creazione del filtro. Successivamente i filtri sono posizionati da un sistema robotico per essere ispezionati da VEInspector.
Controllo chiusura vaschette per salumi (Alimentare)
VEInspector è applicato nell’industria alimentare per verificare la perfetta chiusura delle vaschette di salumi. Oltre alla sigillatura, il sistema effettua controlli multipli in tempo reale: legge la data di scadenza, verifica la presenza o assenza di inquinanti e può calcolare la percentuale di grasso, arrivando a processare fino a 5 pezzi al secondo.
Quello che accomuna la riuscita di questi progetti è la progettazione personalizzata hardware e software. Affidandosi ad un sistema usato su più di 200 installazioni nel mondo.
