Tecnologie -- Machine Vision
“Per Machine Vision si intende l’uso di dispositivi ottici di rilevamento senza contatto per ricevere e interpretare automaticamente un’immagine tratta da una scena reale al fine di ottenere informazioni e/o controllare macchine o processi”
Society of Manufacturing Engineers
La machine vision presenta numerose soluzioni potenti ed efficaci per l’ispezione senza contatto in un’ampia gamma di prodotti e processi. La maggior parte delle attività di ispezione visiva viene effettuata da operatori umani, fornendo flessibilità. Gli inconvenienti delle ispezioni visive eseguite dall’occhio umano sono risaputi. La vista umana non garantisce affidabilità e ripetibilità ed è più lenta di una macchina nell’esecuzione di ispezioni lunghe e ripetitive. Ecco perché la machine vision è cruciale per una produzione di qualità: può offrire affidabilità e ripetibilità nel corso dei diversi processi di ispezione, è veloce e obiettiva e supera i limiti umani.
Per “Machine Vision” nella sua definizione principale, si intende la capacità di un computer di “vedere”. Può essere definita come la disciplina che mira a dotare le macchine dei sensi essenziali, per avere una visione sul mondo simile a quella degli esseri umani. Machine Vision si concentra sull’estrazione e l'analisi automatiche di informazioni ricavate da immagini multiple. Non si tratta di una tecnologia singola, quanto dell’integrazione di diversi elementi hardware e software da diversi settori: elettromagnetismo, semiconduttori, robotica, teoria dell’informazione e intelligenza artificiale.
Un sistema Machine Vision è formato da quattro componenti principali:
- Unità di acquisizione (sensori e gruppi ottici)
- Unità di movimentazione
- Unità di sincronizzazione
- Unità di elaborazione immagini
Marposs utilizza i sensori e gli impianti di illuminazione più avanzati per ottenere sempre una qualità superiore delle immagini. Ciò può inoltre comportare operazioni al di fuori dello spettro visibile (ad es. infrarossi e ultravioletti), se applicazioni impegnative lo richiedono.
Vengono utilizzate unità di movimentazione flessibili per garantire una copertura completa, compresi pezzi di geometrica complessa, mantenendo bassi i tempi di ciclo. Tuttavia, per ottenere un’ispezione veloce, affidabile e ripetibile, tutti i dispositivi devono essere perfettamente sincronizzati. L’unità di elaborazione immagini (IPM) si basa su un'architettura multi-core e multiprocessore al fine di ottenere un'esecuzione in parallelo delle lunghe elaborazioni in tempo reale. All’interno dell’IPM, i dati immagine grezzi vengono convertiti in caratteristiche di alto livello, allo scopo di calcolare misure numeriche o di prendere decisioni a livello di controllo del processo.
Per il corretto funzionamento, un sistema Machine Vision deve seguire alcune regole decisionali. Se queste regole cambiano (ad es. a causa di modifiche al processo industriale), deve cambiare anche il sistema. Tenendo questo a mente, Marposs si serve di moderne tecniche di apprendimento per “trasferire” le conoscenze umane alla macchina e fornirle flessibilità nel processo di ispezione. Si stabilisce quindi una collaborazione tra il supervisore umano e la macchina, unendo le conoscenze umane e la ripetibilità della macchina per creare continuità e coerenza.
Controllo estetico superficiale
Le macchine per controllo estetico di Marposs sono dotate di impianti di illuminazione flessibili, telecamere ad alta risoluzione e apparecchiature di movimentazione per un’ispezione efficiente degli oggetti oltre che dei pezzi lavorati. Tali sistemi sono in grado di rilevare e classificare diversi tipi di difetti sulla superficie dell’oggetto.
La difficoltà principale legata a questa applicazione riguarda la configurazione delle regole di ispezione, che dipendono dal grado di qualità richiesto dal processo di ispezione. Marposs affronta la questione concentrandosi su un rilevamento avanzato dei difetti e su sistemi di analisi della texture, basati su nuove tecniche algoritmiche. In tal modo, si sfruttano gli input e i feedback dell’utente per garantire una configurazione del sistema più semplice e rapida, per diversi tipi di ispezione.
Ispezione di contenitori in vetro
Il sistema di ispezione contenitori in vetro Marposs si serve di un sensore CCD ad alta risoluzione e di obiettivi telecentrici, accoppiati a una sorgente luminosa collimata, per ottenere la retroilluminazione dell’oggetto. Durante il processo, il sistema di ispezione contenitori in vetro esegue controlli dimensionali e geometrici su contenitori di varie dimensioni, forme e colori.
Ispezione dei pannelli fotovoltaici
I sistemi Marposs per l’ispezione dei pannelli fotovoltaici comprendono la verifica della forma degli specchi parabolici negli ambienti di produzione. Ciò comprende la verifica nonché la regolazione dell'allineamento reciproco tra specchi parabolici lineari e ricevitore in fase di installazione e durante le operazioni di manutenzione periodica. Il principio operativo comprende l’illuminazione dello specchio e la sua scansione con una telecamera. Ciò consente di individuare eventuali deviazioni in termini di forma e allineamento.