System wizyjny przemysłu 4.0 staje się kluczowym narzędziem kontroli jakości, integrując technologię cyfrową z automatyzacją i poprawą procesów produkcyjnych.

Montaż systemu wizyjnego jest procesem, który wymaga precyzyjnej integracji sprzętowej i dopracowania oprogramowania. Ono jest „mózgiem” systemu, odpowiedzialnym za przetwarzanie danych wizyjnych.

Systemy wizyjne podejmują decyzje w sposób zautomatyzowany. Pozwala to na błyskawiczne wykrywanie i korygowanie błędów bez potrzeby interwencji człowieka.

Definicja i zasada działania

Definiując systemy wizji maszynowej, możemy mówić o złożonych układach detekcyjnych, które za pomocą specjalistycznych kamer i oprogramowania systemu wizyjnego przetwarzają obrazy, interpretują je i podejmuje działania zgodnie z algorytmami. W taki sposób systemy wizyjne umożliwiają wykrywanie wad, niezgodności wymiarowych czy też np. kontrolę poprawności etykietowania.

Zaprojektowanie systemu wizyjnego jest procesem, który wymaga zrozumienia specyfiki danego procesu produkcyjnego i jego wymogów jakościowych. System wizyjny przemysłu 4.0 zaprojektowany jest z myślą o maksymalizacji wydajności i redukcji wadliwych produktów, co generuje znaczne oszczędności dla firm.

Kluczowe komponenty systemu wizyjnego:

• Kamery i skanery. Od pierwszych systemów wizyjnych wykorzystywanych w przemyśle do obecnych, nowoczesnych systemów, kamery ewoluowały, aby dostarczać obrazy o coraz wyższej rozdzielczości i w różnych zakresach spektrum. Te urządzenia są niezbędne do przeprowadzania dokładnej inspekcji  każdego elementu produkcji.
• Oświetlenie zautomatyzowanych systemów wizyjnych. Pomaga w oddzieleniu istotnych cech przedmiotu od tła, co ułatwia ich wykrywanie i klasyfikowanie. Stworzenie systemu wizyjnego obejmuje wybór odpowiedniego oświetlenia, które jest dostosowane do konkretnych zastosowań.
• Oprogramowanie do przetwarzania obrazów. Odpowiada za analizę danych z kamer i czujników, co umożliwia precyzyjne wykrywanie wad. W nowoczesnych systemach wizyjnych, oprogramowanie to może być w stanie samodzielnie uczyć się i dostosowywać do nowych warunków produkcyjnych. Dzięki temu inspekcja systemów wizyjnych staje się coraz bardziej skuteczna i niezawodna.
• Interfejs systemu wizyjnego, czyli pomost między złożonymi typami systemów wizyjnych a operatorem maszyny. Przejrzyste i intuicyjne interfejsy są niezbędne do monitorowania i interwencji, gdy systemy wizyjne podejmują decyzje lub wymagają kalibracji. Interfejs użytkownika w zautomatyzowanych systemach wizyjnych pozwala również na dostosowanie parametrów inspekcji do zmieniających się wymagań produkcji. Jest też cennym źródłem informacji o procesie.

Typy systemów wizyjnych (2D, 3D)

Zaawansowane systemy wizyjne dzielą się na dwie główne kategorie: systemy wizji maszynowej 2D i 3D. Stworzenie systemu wizyjnego, które efektywnie sprosta wymaganiom kontroli jakości, wymaga dokładnego zrozumienia ich przeznaczenia i możliwości.
Pierwsze systemy wizyjne, przede wszystkim te 2D, rewolucjonizowały inspekcję wizualną przez automatyzację prostych zadań, takich jak wykrywanie defektów czy sprawdzanie obecności komponentów. Dzisiejsze nowoczesne systemy wizyjne 2D nadal są fundamentem w sektorach przemysłu, gdzie precyzja i szybkość analizy są kluczowe.
Tymczasem zautomatyzowane systemy wizyjne 3D poszerzają horyzonty kontroli jakości, oferując głębszy wgląd w przestrzenne aspekty obiektów. Przeznaczenie systemu wizyjnego 3D jest znacznie szersze dzięki czemu lepiej sprawdzają się w bardziej skomplikowanych aplikacjach.
Inspekcja jakości za pomocą systemów wizyjnych 3D może być przeprowadzona z wykorzystaniem różnych technologii, takich jak laserowa triangulacja, światło strukturalne czy stereoskopia, zapewniając wysoką dokładność pomiarów.

Systemy kontroli wizyjnej stają się kluczowym elementem w kontroli jakości, znacząco poprawiając efektywność i dokładność produkcji.
Zadania to realizują poprzez:

a) wykrywanie defektów za pomocą analizy wizyjnej powierzchni produktu, co umożliwia identyfikację wszelkich nieprawidłowości (rysy, pęknięcia czy zabrudzenia). Kamery kolorowe są często wykorzystywane do identyfikacji problemów, które mogą być niewidoczne dla kamer monochromatycznych,

b) inspekcja wymiarów. Kamery liniowe, są idealne do sprawdzania wymiarów obiektów. Ich precyzja jest niezbędna do weryfikacji wymiarów krytycznych komponentów,

c) integrację kontroli wizyjnej z linią produkcyjną, co pozwala na ciągłe monitorowanie poprawności montażu,

d) weryfikację i identyfikację. Kamery 3D wykorzystuje się do weryfikacji i identyfikacji nawet skomplikowanych części i ich umiejscowienia.

e) kontrolę poprawności etykietowania. Analiza wizyjna jest pomocna przy weryfikacji czy etykiety są właściwie umieszczone, czytelne i zgodne z wymogami. Kamery kolorowe często są wykorzystywane do odczytywania barwnych kodów lub etykiet.

f) ostateczną inspekcję gotowych produktów. Kamery liniowe, ze względu na swoją wysoką rozdzielczość i szybkość, są doskonałe do inspekcji ostatecznej, zapewniając, że gotowe produkty spełniają wszystkie standardy jakościowe przed wysyłką do klienta.
Każde z tych zastosowań demonstruje, jak automatyczna analiza wizyjna produktu i przetwarzanie obrazów przekładają się na realne korzyści dla procesu, jakim jest kontrola jakości produktu. Minimalizują ryzyko błędów, przestojów produkcyjnych i zwiększają ogólną efektywność linii produkcyjnej. Przy czym kluczowa jest tutaj integracja z linią produkcyjną opisywanych systemów.

Zaawansowane technologie przetwarzania obrazów oraz analiza wizyjna umożliwiają systemom wizyjnym wykrywanie nawet najdrobniejszych defektów z konsekwentną dokładnością, która przewyższa możliwości inspekcji ludzkiej. Kamery monochromatyczne i kolorowe dostarczają różnorodnych danych niezbędnych do oceny spójności produktów.

Dodatkowo wykorzystanie kamer liniowych, które charakteryzuje duża szybkość działania, przyczynia się do znaczącego zwiększenia tempa kontroli jakości. Integracja z linią produkcyjną pozwala na nieprzerwaną akwizycję danych, umożliwiając bieżącą kontrolę produktu bez spowalniania procesów produkcyjnych.

Automatyzacja procesu kontroli jakości za pomocą systemów kontroli wizyjnej może znacząco obniżyć koszty operacyjne. Kamery 3D i kolorowe, przeprowadzając szczegółową analizę wizyjną i kontrolę produktu, umożliwiają szybkie identyfikowanie i eliminowanie wad, co zmniejsza potrzebę kosztownych przestojów i interwencji manualnych.

Wysoka precyzja działania i zdolność do ciągłej akwizycji danych sprawiają, że opisywane systemy efektywnie identyfikują produkty niespełniające standardów jakościowych na wczesnym etapie produkcji oraz eliminują je z linii.

Pozwala to na szybką reakcję i minimalizację odpadów produkcyjnych. A to przekłada się na oszczędności materiałowe i zwiększenie ogólnej efektywności produkcyjnej.

Technologia głębokiego uczenia maszynowego i rozwój sztucznej inteligencji (AI) spowodują, że zaawansowane systemy wizyjne wyposażone w nowoczesne czujniki jeszcze mocniej zintegrują się z tymi technologiami.

Urządzenia pozyskujące dane w postaci obrazów i urządzenia analizujące te dane z wykorzystaniem AI, będą mogły zapewnić jeszcze większą precyzję i powtarzalność w kontroli jakości. Obsługa systemów wizyjnych stanie się jeszcze bardziej intuicyjna.

Elektroniczne urządzenia będą bardziej czułe i zdolne do działania w trudniejszych warunkach. Przyszłość zapowiada się obiecująco, zwłaszcza w kontekście oświetlaczy LED, które dostarczają jednolitego i precyzyjnego oświetlenia niezbędnego do uzyskania wysokiej jakości obrazów.

Rozwój technologii czujników może znacząco wpłynąć na możliwości urządzeń analizujących, szczególnie w zastosowaniach wymagających subtelnej detekcji i dokładności, jak w procesie produkcji preparatów farmaceutycznych.

Zautomatyzowane systemy wizyjne są kluczowym elementem w kierunku pełnej automatyzacji procesu produkcji. A interfejs systemu wizyjnego jest ich nieodłącznym elementem.

System kontroli wizyjnej stanowi dziś nieodłączny składnik nowoczesnych linii produkcyjnych, gwarantując nie tylko wysoką jakość i zgodność wyrobów, ale także bezpieczeństwo procesów.

Rozwój branży systemów wizyjnych, napędzany postępem w dziedzinie wizji maszynowej, umożliwia implementację coraz to bardziej zaawansowanych rozwiązań, które efektywnie wspierają produkcję przemysłową.
Systemy wizyjne to nie tylko narzędzia do nadzoru i kontroli jakości, ale także elementy zwiększające bezpieczeństwo pracowników i całych procesów produkcyjnych.

Skład systemu wizyjnego zwykle obejmuje specjalistyczne kamery liniowe i kolorowe, oprogramowanie oraz sensory, które są wyposażone w algorytmy umożliwiające szybką i dokładną analizę obrazów.

Montaż systemu wizyjnego wymaga precyzji i doświadczenia, co jest kluczem do maksymalizacji jego efektywności i niezawodności. Dzięki temu, systemy te mogą bezproblemowo integrować się z istniejącymi liniami produkcyjnymi, dostarczając informacji w czasie rzeczywistym i umożliwiając szybką reakcję na ewentualne nieprawidłowości.

Branża systemów wizyjnych ciągle ewoluuje, oferując coraz to nowsze rozwiązania, które nie tylko wspierają, ale często całkowicie przejmują procesy kontrolne w wielu sektorach przemysłu. Dzięki temu, możemy oczekiwać, że ich rola będzie nadal rosła, a systemy wizyjne wyposażone w najnowocześniejsze technologie staną się standardem w przemyśle 4.0.

Rozwój technologii wizyjnych w produkcji idzie w parze z innowacjami w zakresie kamer wizyjnych oraz czujników, których przyszłe trendy wydają się niezwykle obiecujące. Kamery i skanery, będące kluczowymi komponentami systemów wizyjnych, coraz częściej wyposażone są w zaawansowane funkcje, takie jak inteligentne algorytmy umożliwiające automatyczną analizę wizyjną na niespotykaną dotąd skalę.

Dzięki urządzeniom wizyjnym, procesy takie jak inspekcja jakości czy sortowanie stają się szybsze, dokładniejsze i mniej podatne na błędy. Oprogramowanie systemu wizyjnego będzie coraz więcej czerpać z możliwości rozwijającej się sztucznej inteligencji.

Z kolei czujnik wizyjny 2D, który był niegdyś standardem, coraz częściej ustępuje miejsca czujnikowi wizyjnym 3D, który potrafi dostarczyć znacznie więcej informacji o kontrolowanych obiektach. Liczba zastosowań czujnika wizyjnego 3D w ciągu najbliższych lat z pewnością wzrośnie, zważywszy na jego zdolność do precyzyjnego mapowania przestrzennego i analizy objętościowej elementów.
Możemy spodziewać się, że czujniki wizyjne 3D będą miały od 5 do 8 razy więcej zastosowań w nowoczesnych systemach wizyjnych, rewolucjonizując branżę poprzez swoją zdolność do pracy w trójwymiarze.

Widzenie przemysłowe stale poszerza swoje możliwości dzięki lepszemu zrozumieniu kontekstu i zdolnościom adaptacyjnym. Coraz częściej mówi się o konieczności integracji tych systemów z sieciami neuronowymi i algorytmami uczenia maszynowego, co umożliwiłoby im samodzielną naukę i doskonalenie technik inspekcji w czasie rzeczywistym.

Dzięki czujnikowi wizyjnemu, zarówno w wersji 2D, jak i 3D, które są już teraz niezastąpione, przyszłość niesie ze sobą perspektywę jeszcze bardziej zaawansowanych i samowystarczalnych systemów kontroli jakości. Należy się także spodziewać, że także obsługa systemów wizyjnych stanie się jeszcze bardziej intuicyjna i wygodna.

Co to jest czujnik wizyjny 3d?

Czujnik wizyjny 3D to urządzenie, które potrafi rejestrować obrazy (chmury punktów) w trzech wymiarach – szerokości, wysokości i głębi. Dzięki czujnikowi wizyjnemu 3D system może rozpoznawać kształty i położenie obiektów oraz dokładnie oceniać ich rozmiary i objętość.

Czym różni się czujnik wizyjny 2d od 3d?

Czujnik wizyjny 2D i czujnik wizyjny 3D różnią się głównie sposobem percepcji obiektów i informacji, jakie mogą z nich uzyskać. Oba są stosowane w systemach kontroli produktów.

Systemy wizyjne a integracja z linią produkcyjną — dlaczego to ważne?

Integracja z linią produkcyjną ma zasadnicze znaczenie, ponieważ zapewnia ciągłość i optymalizację procesów produkcyjnych. Systemy wizyjne umożliwiają automatyczne wykrywanie wad, monitorowanie precyzyjności montażu i zapewnienie zgodności produktu z wymaganiami jakościowymi bez potrzeby przerw w produkcji.

Jak wizja maszynowa wspomaga proces produkcji preparatów farmaceutycznych?

System wizyjny zaprojektowany dla procesu produkcji preparatów farmaceutycznych zapewnia precyzyjną kontrolę jakości i zgodności z regulacjami branżowymi.