Vision Skolen skal gjøre vision systemer og dets mulighetene bedre kjent, og kan således gi et bedre grunnlag for å vurdere aktualiteten av slike systemer. Vi har alliert oss med salgssjef Helge Jordfald hos den norske vision pioneren Tordivel. Første del handler om hvordan produksjonskostnadene kan reduseres med vision systemer, hva et vision system er, og hva det kan brukes til.
Vi starter med det helt grunnleggende - hva er et vision system? Et system består av en datamaskin, programvare, kamera, linse, lyskilder og et grensesnitt mot en produksjonslinje. Kameraet brukes blant annet til identifikasjon, sammenstillingsverifikasjon, måling, robotstyring, lese tekst eller lese koder.
Basert på kontraster i bildene finner systemet kanter eller linjer, hjørner, tekst, koder eller arealer. Ved å kombinere denne informasjonen samt kunnskap om produktet, etableres tilstander.
Stort potensial
Et vision systemet er et verktøy for forbedring av produksjonen slik at produksjonskostnadene kan reduseres. Her følger noen typiske eksempler hvor et vision system kan gi store besparelser.
Reklamasjoner - kan medfører store ekstra kostnader, samt risiko for å miste kunden. Et vision system gir hurtig og pålitelig inspeksjon, finner feil og dokumenterer kvaliteten. Vision kontroll er et godt salgsargument - og den beste garanti for ”null feil”.
Sluttkontroll?
Ofte benyttes manuell arbeidskraft til å utføre sluttkontroll, og ingen kan finne flere feil enn et godt trenet og opplagt menneske. Men hva skjer når de blir trette, og hvordan sikre at alle har samme oppfatning av rett kvalitet? Et vision system sikrer en stabil kvalitet dag etter dag, og medarbeidere kan brukes til mer verdiskapende, mindre monotont og fysisk belastende arbeid. I tillegg kan et vision system inspisere mye hurtigere.
I en sluttkontroll oppdages gjerne defekte produkter - men da er allerede mye verdi tillagt produktene som ikke kan selges. Med vision systemer kan feil overvåkes i produksjonen like etter en bearbeiding eller en montasje. Da kan produkter med feil fjernes med en gang, og gi mindre forbruk av varer og mer tilgjengelig produksjonstid. Ved å sortere ut feil tidlig, kan denne ofte rettes manuelt og produktet settes i produksjon igjen.
Forebyggende vedlikehold
Alle maskiner trenger vedlikehold og utskiftning av deler over tid, men det er utfordrende å finne optimale tidspunkter for dette. Et vision system kan overvåke maskinene ved å inspisere og måle nøkkeldata som indikerer behov for dette. Ved å følge trender og statistikker kan problemer oppdages og tiltak settes i verk, før en større del av produksjonen er produsert med feil.
Pakkeprosesser
Pakking og palletering er meget arbeidskrevende og fysisk hardt arbeid. Roboter er ideelle for denne type oppgaver, men hvordan skal en robot kunne håndtere mange forskjellige produkter, plukke fra og levere til forskjellige steder - uten kompliserte mekaniske innretninger som sikrer tilstrekkelig presisjon i arbeidet? Vision + robot = fleksibel automasjon - vision systemet identifiserer og lokaliserer produkter, og gir roboten fleksibilitet, presisjon og større hastighet.
Bruksområder
Vision systemer har mange bruksområder, noe følgende eksempler illustrerer.
Automatisk identifikasjon av produkter i en produksjonslinje gir mulighet for å kjøre med flere forskjellige produkter samtidig. Et vision system identifiserer produkttypen og velger for eksempel hvilket bearbeidingsprogram som skal kjøres, eller gir signal til en robot hvor det skal pakkes. For produkter med serienummer gir automatisk identifikasjon sporbarhet og dokumentasjon. Et vision system kan identifisere objekter på mange forskjellige måter, ved å måle størrelse og dimensjoner, ved å kontrollere form og farge, eller lese tekst og koder.
Målinger
Med et vision system kan måleoppgaver gjøres direkte i produksjonslinjen. Dimensjoner med nøyaktighet i mm området utføres flere ganger i sekundet, og vinkler, arealer og diametre kan enkelt måles med samme nøyaktighet. Med kalibrering og referansesystemer kan objekter måles i perspektiv, og store dimensjoner kan måles med samme nøyaktighet ved å kombinere flere kameraer i samme system. For stikkprøvekontroll kan et vision system erstatte de tradisjonelle manuelle målebordene.
Visuell kontroll
Bearbeiding eller merking av produkter kan enkelt sjekkes med et vision system. Det kan kontrolleres for skjegg og skader, eller at etiketten er montert og med riktig datostempling. Det kan teste om alle hull er boret eller stanset, riktig plassering og korrekt diameter, eller inspisere om det er hull i bokser og lokk. Andre eksempler er å kontrollere tilstedeværelse av skruer eller muttere før delen sendes videre til neste produksjonsmaskin.
Sammenstillingskontroll
Et vision system er et utmerket alternativ for å verifisere at sammenstilling av produkter er korrekt. Ofte må kontrollen utføres fra flere forskjellig vinkler, som krever flere kameraer, eller en robot som kan variere posisjon til objektet foran kun ett kamera. Med dagens vision systemer kan dette enkelt gjøres, og flere inspeksjoner kan gjøres med samme kamera. Kontrollen kan gjøres direkte i en automatisk monteringslinje, eller semi-automatisk ved manuell sammenstilling for å oppdage menneskelige feil. Ved manuell montering aktiverer operatøren selv systemet for sluttkontroll. På operatørpanelet vil eventuelle feil bli vist for informasjon og korreksjon til operatøren.
Trykk, tekst eller kode
Et vesentlig bruksområde for optisk inspeksjon er kontroll og identifikasjon av trykk, tekst og kode. OCR (Optical Character Recognition) benyttes for å kunne lese og identifisere, OCV (Optical Character Verification) for å inspisere kvaliteten eller lesbarheten. Begge deler kan kombineres i samme system, som samtidig kan utføre andre oppgaver
Robotsyn
Roboter er i dag en integrert del av mange produksjonsprosesser. Vision gir robotene fleksibilitet og mulighet til å utføre flere funksjoner enn før. I tilegg til å forenkle og øke takten i ”pick and place” oppgaver, kan en robot benyttes til å presentere produkter for optisk inspeksjon. I transportprosessen kan produktet passere et vision system for kontroll. Om nødvendig kan roboten manøvrere produktet i forskjellige posisjoner slik at alle detaljer kan kontrolleres med den ønskede nøyaktighet.
Multi-vision system
Mange vision systemer kan benyttes i alle typer applikasjoner, utfører flere oppgaver samtidig, og enkelte egner seg like godt til en enkel målestasjon eller som en kombinasjon av flere.
