Kontrola jakości28 lipca 20266 min czytaniaTomasz Belka

Systemy wizyjne w kontroli jakości — kiedy kamera widzi więcej niż operator?

Wada wykryta na linii kosztuje grosze. Ta sama wada znaleziona przez klienta — reklamację, transport zwrotny i nadszarpnięte zaufanie. Systemy wizyjne przesuwają kontrolę jakości z końca procesu do jego wnętrza i robią to w takcie produkcji, bez zmęczenia i bez „gorszych dni”. Wyjaśniamy, co potrafią, z czego składa się wdrożenie i kiedy w zupełności wystarczą zwykłe czujniki.

System wizyjny THT-Scan mierzący fornir bezpośrednio w procesie produkcji

W skrócie

  • System wizyjny wygrywa z kontrolą wzrokową nie ostrością widzenia, lecz powtarzalnością: ocenia tysięczną sztukę tak samo jak pierwszą i mierzy każdy detal w takcie produkcji, a nie wyrywkową próbkę.
  • Wdrożenie składa się z pięciu elementów: definicji zadania, oświetlenia, doboru kamery i optyki, mechaniki stanowiska oraz integracji ze sterowaniem, przy czym stabilne oświetlenie odpowiada za połowę sukcesu aplikacji.
  • Kamera ma sens tam, gdzie ocena jest złożona: wiele cech naraz, wady o nieprzewidywalnym kształcie, pomiar na ruchomym materiale; obecność detalu czy pozycję krańcową taniej wykryją czujniki indukcyjne, optyczne lub laserowe.

Wizyjna kontrola jakości przez lata była domeną wielkich fabryk motoryzacyjnych i elektroniki. Dziś kamery przemysłowe i moc obliczeniowa potaniały na tyle, że systemy wizyjne trafiają do średnich zakładów — również w branżach pracujących na materiale naturalnym, jak przemysł drzewny czy stolarka otworowa. Wiemy to z pierwszej ręki: kilka naszych stacji kontrolnych pracuje właśnie tam.

Co potrafi system wizyjny na linii

Cztery zadania, które kamera przejmuje najczęściej

  • Pomiar wymiarów w takcie produkcji — długości, szerokości, grubości, położenia otworów — na każdej sztuce, a nie na wyrywkowej próbce.
  • Detekcja wad powierzchni — pęknięcia, ubytki, przebarwienia, zabrudzenia i wady struktury materiału.
  • Weryfikacja kompletności montażu — czy wszystkie elementy są na miejscu, we właściwej pozycji i orientacji.
  • Pozycjonowanie dla automatyki — wskazywanie robotowi, gdzie leży detal i jak go uchwycić.

Ostatnia pozycja z tej listy jest dziś najszybciej rosnąca: wizja i robotyzacja coraz częściej pracują w parze, bo kamera pozwala robotowi obsłużyć detal, który nie trafia za każdym razem w to samo miejsce.

Dlaczego kamera wygrywa z kontrolą wzrokową

Nie dlatego, że „widzi lepiej” — ludzkie oko jest znakomite. Kamera wygrywa powtarzalnością: ocenia tysięczną sztukę dokładnie tak samo jak pierwszą, na trzeciej zmianie tak samo jak na pierwszej. Człowiek przy monotonnej kontroli wzrokowej męczy się po kilkudziesięciu minutach — i to nie jest zarzut, tylko fizjologia. Do tego dochodzi dokumentacja wyników: system zapisuje pomiar każdej sztuki, więc reklamację można skonfrontować z danymi, a trendy (np. powolne rozjeżdżanie się wymiaru) wychwycić, zanim powstaną braki. Najlepszy przykład z naszej praktyki: automatyczna linia testowa okien PVC dla klienta z Niemiec, której głównym celem była właśnie eliminacja błędów ludzkich w kontroli — i ten cel osiągnęła.

Przykłady wdrożeń z naszego portfolio

WdrożenieCo kontroluje i dlaczego akurat automat
THT-Scan — pomiar forniruAutorski system mierzący fornir bezpośrednio w procesie, zaprojektowany pod naturalną zmienność materiału.
Stacja testowania okien PVCAutomatyczna weryfikacja jakości stolarki dla odbiorcy zagranicznego, bez udziału operatora.
Stacja testowania desek STL-0520Kontrola parametrów tarcicy w pełni automatycznym cyklu, jako element automatyzacji zakładu drzewnego.
Stanowisko testowania wytrzymałościWeryfikacja spoiny klejowej — czyli cechy, której „na oko” nie widać wcale, więc kontrola wzrokowa jest tu bezradna.

Trzecia pozycja z tabeli jest dobrym przykładem tego, że kontrola jakości rzadko stoi osobno — stacja testowania desek jest jednym z etapów automatyzacji zakładu drzewnego, a nie wyizolowanym stanowiskiem na końcu linii.

Z czego składa się wdrożenie systemu wizyjnego

  1. Definicja zadania

    Co dokładnie kontrolujemy, z jaką dokładnością i co dzieje się ze sztuką wadliwą. To fundament — „kontrola jakości” nie jest specyfikacją.

  2. Oświetlenie

    Połowa sukcesu każdej aplikacji wizyjnej. Stabilne, dobrane do materiału światło potrafi zastąpić najdroższe algorytmy; przypadkowe — pogrzebać najlepszą kamerę.

  3. Kamera i optyka

    Rozdzielczość i pole widzenia wynikają z wymaganej dokładności pomiaru, a nie z folderu reklamowego producenta.

  4. Mechanika stanowiska

    Powtarzalne prowadzenie i pozycjonowanie detalu. Jeżeli detal za każdym razem leży inaczej, żadna kamera tego nie nadrobi.

  5. Integracja ze sterowaniem

    Wynik kontroli musi coś powodować: zatrzymanie, odrzut na zsuwnię, sygnał dla operatora, wpis do raportu.

Czwarty krok bywa niedoceniany, a przesądza o całości: systemy wizyjne projektuje się razem z transportem materiału, nie obok niego. System wizyjny bez integracji z linią to natomiast tylko drogi aparat fotograficzny.

Wizja czy zwykłe czujniki?

Nie każde zadanie kontrolne wymaga kamery. Obecność detalu, prostą odległość czy pozycję krańcową taniej i pewniej załatwią czujniki indukcyjne, optyczne lub laserowe — to standardowy arsenał automatyki przemysłowej. System wizyjny wchodzi do gry, gdy ocena jest złożona: wiele cech naraz, wady o nieprzewidywalnym kształcie, pomiar na ruchomym materiale, zmienny wygląd detalu.

Od czego zacząć

Wybierz jedno kryterium jakości, które boli najbardziej — generuje reklamacje, przestoje albo wymaga osobnego stanowiska kontroli ręcznej — i od niego zacznij pilotaż. Pojedyncza stacja kontrolna zintegrowana z linią pokaże realny efekt szybciej niż wielki projekt „kontroli wszystkiego”. A jeśli chcesz zobaczyć, jak takie stacje wyglądają w praktyce, zajrzyj do naszych realizacji — znajdziesz tam zdjęcia i filmy stanowisk testowych pracujących u klientów.

Częste pytania

Autor

Tomasz Belka

Konstruktor, właściciel biura konstrukcyjnego THT Projekt. Od ponad 20 lat projektuje maszyny specjalistyczne, linie transportu wewnętrznego i stanowiska zrobotyzowane dla przemysłu drzewnego, meblarskiego i stalowego. Prowadzi modernizacje maszyn wraz z oceną zgodności i dokumentacją CE. Poznaj biuro konstrukcyjne THT Projekt.

Chcesz wychwytywać wady w linii, zanim zobaczy je klient? Porozmawiajmy.

Skontaktuj się z nami