Systemy wizyjne w produkcji przemysłowej

© Omron

Udostępnij:

Estetyczny wygląd produktów i przejrzystość informacji na etykietach są odpowiedzią na podstawowe oczekiwania konsumentów. Bez względu na to, czy przedmiotem zakupu jest jogurt czy lekarstwa – chcemy się cieszyć atrakcyjnym wyglądem produktu. Istotna jest też funkcjonalność opakowania umożliwiająca szybkie sprawdzenie daty przydatności, zawartości, składu i miejsca produkcji. Właśnie ten aspekt stanowi największe wyzwanie dla przemysłu: w jaki sposób podnieść skuteczność kontroli produktu przy zachowaniu efektywności procesu produkcji.

Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia z branżą spożywczą, farmaceutyczną czy przemysłem motoryzacyjnym, proces produkcji powinien zapewnić całkowitą eliminację usterek wyrobów, skorygowanie linii produkcyjnej i odrzucenie wadliwych produktów. Takie możliwości dają systemy wizyjne. Umożliwiają one również uzyskanie raportu z inspekcji – w formie wyników ciągłych, wyświetlanych na bieżąco, oraz pakietów informacji przesyłanych na kartę SD lub za pomocą sieci Ethernet bezpośrednio do zakładowej bazy danych.



Podstawowe parametry
Wybierając system wizyjny, należy pamiętać, że najlepiej sprawdzają się rozwiązania przeznaczone do prostych kontroli, np. niedomknięcia opakowania, niedokręcenia korka czy wadliwego koloru. Nowoczesne rozbudowane czujniki wizyjne stosowane w prostych aplikacjach wyposażone są w kilkanaście różnych narzędzi, w tym w detekcję koloru i funkcję liczenia, a także mają możliwość odczytu pełnego OCR. Drugą grupę urządzeń do kontroli tworzą kompleksowe systemy wizyjne wyposażone w ponad 100 narzędzi. Niektóre z nich można modyfikować, tworząc makra. To bardzo szybkie narzędzie: czas obróbki, wykonania zdjęcia i przejścia do następnego detalu oscyluje wokół 3 milisekund. Dodatkowo niektóre firmy – w tym Omron – oferują procesory, które mogą obsłużyć do ośmiu kamer z ośmiu trigerów, nie kolejkując zdjęć. Systemy wizyjne można stosować również do pomiarów, np. pinów, długości czy szerokości detali z dokładnością rozdzielczości optycznej do 0,02 mm. Dane wysyłane z systemu przyjmują formę komunikatu: „OK/NO” lub postać wartości, która staje się podstawą dalszej obróbki w systemie.



Dobór systemu do potrzeb przedsiębiorstwa
Podstawowym kryterium doboru systemu wizyjnego do potrzeb przedsiębiorstwa powinna być wydajność linii produkcyjnej, a więc liczba produkowanych sztuk na minutę. Następnie należy ustalić, z jakimi wadami mamy do czynienia, co chcemy sprawdzać oraz jaka jest tolerancja błędu, tj. pułap, którego przekroczenie powoduje, że produkt nie nadaje się do wyjścia z fabryki i musi zostać odrzucony. Przed wyborem systemu kontroli wizyjnej – zarówno jeśli chodzi o prostą aplikację, jak i bardzo wymagającą, o większej szybkości – powinniśmy też ustalić, w jakim miejscu będzie ona fizycznie usytuowana. Czynniki takie jak wilgoć czy wysoka temperatura mogą mieć znaczący wpływ na uzyskane rezultaty. Ważną rolę odgrywa również oświetlenie: to, czy produkt stoi przy oknie, czy jego warunki oświetlenia dynamicznie się zmieniają, determinować będzie sposób zabudowy stanowiska kontrolnego. Inne istotne czynniki to m.in. odległość, na jaką możemy podejść do produktu, oraz sam rozmiar badanego detalu.

Wyposażenie niestandardowe
System sam w sobie jest urządzeniem w pełni samodzielnym. Oznacza to, że do pełnienia swoich podstawowych funkcji nie wymaga dodatkowego wyposażenia. Zapotrzebowanie na nie zależy od tego, jakie zadania – poza samą kontrolą – ma do spełnienia w zakładzie, a także – jakie warunki w nim panują. Jeśli mamy do czynienia ze zmiennymi warunkami zewnętrznymi, warto pomyśleć o szczelnej zabudowie chroniącej przed wilgocią, pyłami i temperaturą. W przypadku produkcji zautomatyzowanej należy pamiętać też o tym, że po inspekcji produktu i wykryciu ewentualnych wad jego usunięcie z linii produkcyjnej powinno się odbywać w sposób niezakłócający pracy linii. Istnieje tu kilka możliwych rozwiązań, np. zamontowanie na taśmie buforu bocznego lub korzystanie z pomocy robotów.

Metoda przesyłu danych
Stosując proste czujniki wizyjne uniezależnione od systemu nadrzędnego, możemy korzystać tylko z wyjść zero-jedynkowych: „OK/NO”. W wersji standardowej mamy do dyspozycji trzy takie wyjścia, które – w razie potrzeby – można rozbudować o kolejne przez zastosowanie modułu danych. W podstawowych modelach czujników wizyjnych przesyłanie danych może odbywać się za pomocą interfejsu Ethernet/IP oraz Profinet – protokoły sieciowe dają pełną możliwość odczytu danych oraz ich obróbki w PLC. Natomiast w systemach wizyjnych mamy w sumie do dyspozycji dziewięć różnych interfejsów zewnętrznych do komunikowania się z urządzeniami. Na szczególną uwagę zasługuje protokół EtherCAT uważany aktualnie za jeden z najszybszych interfejsów komunikacyjnych.

W kierunku przemysłu 4.0
Od systemów wizyjnych wymaga się przede wszystkim wysokiego stopnia automatyzacji, niezawodności i nieomylności. Coraz częściej oczekuje się również, że będą przyjazne dla operatora, łatwe w użyciu, a w przypadku zmiany profilu produkcji umożliwią maksymalne skrócenie tej operacji. Wprowadzając na rynek nowe wyroby, producenci – w tym firma Omron – coraz częściej zwracają uwagę na ten aspekt. W efekcie najnowsze systemy wizyjne łączą w sobie wysoki stopień zaawansowania z łatwością obsługi. Tą ostatnią cechę zapewnia im specjalne, okrojone menu i przyjazna konstrukcja umożliwiająca operatorowi szybką i sprawną zmianę wybranych parametrów – bez konieczności dokonywania szczegółowej analizy wszystkich ustawień. Inną zaletą nowoczesnych systemów wizyjnych jest szybkość wykonania inspekcji. Linie produkcyjne przyspieszają i wszystko wskazuje na to, że tendencja ta w najbliższym czasie się utrzyma. Systemy wizyjne idą za tym trendem, stając się coraz szybsze i dokładniejsze. Tylko takie rozwiązania mogą bowiem podołać dzisiejszym oczekiwaniom rynku.

Udostępnij:

Drukuj



MM




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również