Hiện nay, nhiều nhà máy đã sử dụng machine vision hay còn gọi là thị giác máy để thay thế con người, giúp hệ thống sản xuất có thể chụp ảnh sản phẩm tự động và kiểm tra lỗi sản phẩm 100% với độ chi tiết và chính xác cao, đồng thời vẫn đảm bảo năng suất của hệ thống, giúp nhà máy tiết kiệm chi phí, đem về nhiều lợi ích cho doanh nghiệp.
I. Machine vision – Thị giác máy là gì?
Một trong những cách đơn giản nhất để hiểu về machine vision là coi nó là “đôi mắt” của một cỗ máy. Machine vision dựa vào các cảm biến kỹ thuật số được bảo vệ bên trong máy ảnh công nghiệp bằng quang học chuyên dụng để thu nhận hình ảnh, nhờ đó phần cứng và phần mềm máy tính có thể xử lý, phân tích và đo lường các đặc điểm khác nhau để đưa ra quyết định. Các doanh nghiệp sử dụng hệ thống thị giác máy theo nhiều cách khác nhau để cải thiện chất lượng, hiệu quả của hoạt động sản xuất, đồng thời giảm chi phí sản xuất.
II. Ứng dụng của machine vision trong công nghiệp:
Để đạt được kết quả chính xác, đáng tin cậy và có thể lặp lại, các công cụ định vị bộ phận của hệ thống tầm nhìn phải có đủ thông minh để so sánh nhanh chóng và chính xác các sản phẩm trên dây chuyền sản xuất:
1. Dẫn hướng Robot:
Dẫn hướng Robot máy có thể xác định vị trí và hướng của một sản phẩm, so sánh nó với dung sai được chỉ định và đảm bảo nó ở đúng góc để xác minh việc lắp ráp phù hợp.
Tiếp theo, dẫn hướng Robot có thể được sử dụng để báo cáo vị trí và hướng, cho phép Robot xác định vị trí của bộ phận hoặc máy để gắp nhả, lắp ráp linh kiện…
Hướng dẫn bằng machine vision đạt được tốc độ và độ chính xác cao hơn nhiều so với việc định vị bằng tay trong các công việc như sắp xếp các bộ phận trên hoặc ra khỏi pallet, đóng gói các bộ phận ra khỏi băng chuyền, tìm và căn chỉnh các bộ phận để lắp ráp với các bộ phận khác, đặt các bộ phận lên kệ làm việc hoặc tháo các bộ phận từ thùng.
Các thiết bị machine vision của Cognex với ưu điểm được thiết kế nhỏ gọn cùng với khả năng xử lý dữ liệu và truyền tín hiệu tốc độ cao; có thể tích hợp nhanh chóng với mọi loại Robot.
2. Nhận dạng: machine vision cho phép công nghệ đọc mã và ký tự chữ và số
Hệ thống machine vision có thể nhận dạng bộ phận đọc mã vạch (1-D), mã ma trận dữ liệu (2-D), dấu bộ phận trực tiếp (DPM) và các ký tự được in trên các bộ phận, nhãn và các gói.
Hệ thống có thể nhận dạng ký tự quang học (OCR) đọc các ký tự chữ và số mà không cần biết trước, trong khi hệ thống xác minh ký tự quang học (OCV) xác nhận sự hiện diện của một chuỗi ký tự.
Ngoài ra, hệ thốngcó thể xác định các bộ phận bằng cách định vị một mẫu duy nhất hoặc xác định các mục dựa trên màu sắc, hình dạng hoặc kích thước. Các ứng dụng DPM đánh dấu mã hoặc chuỗi ký tự trực tiếp vào bộ phận.
Các nhà sản xuất trong tất cả các ngành công nghiệp thường sử dụng kỹ thuật này để chống lỗi, giám sát quá trình kiểm soát và các chỉ số kiểm soát chất lượng cũng như định lượng các khu vực có vấn đề trong nhà máy.
3. Đo lường và hiệu chuẩn: Đo khoảng cách và vị trí để kiểm tra thông số kỹ thuật
Hệ thống machine vision có thể đo và tính toán khoảng cách giữa hai hoặc nhiều điểm hoặc vị trí hình học trên một sản phẩm và xác định xem các chỉ số này có đáp ứng các thông số kỹ thuật hay không. Nếu không, hệ thống sẽ gửi tín hiệu lỗi đến bộ điều khiển máy, kích hoạt cơ chế từ chối đẩy vật thể ra khỏi băng chuyền.
Trên thực tế, một máy ảnh gắn cố định sẽ ghi lại hình ảnh của các sản phẩm khi nó đi qua trường quan sát của máy ảnh và hệ thống thị giác sẽ sử dụng phần mềm để tính toán khoảng cách giữa các điểm khác nhau trong hình ảnh. Bởi vì nhiều hệ thống machine vision có thể đo các tính năng của đối tượng trong phạm vi 0,0254 milimét, và giải quyết một số ứng dụng được xử lý theo cách truyền thống bằng cách đo tiếp xúc.
4. Kiểm tra: Xác định các khuyết tật, bất thường và các sai sót sản xuất khác
Hệ thống machine vision sẽ kiểm tra và phát hiện các khuyết tật, tạp chất và các bất thường khác trong các sản phẩm trên dây chuyền sản xuất.
Ví dụ bao gồm kiểm tra các viên thuốc để tìm sai sót, màn hình để xác minh các biểu tượng hoặc màn hình cảm ứng để đo mức độ tương phản của đèn nền. Machine vision cũng có thể như đảm bảo sự khớp nhau giữa sản phẩm và bao bì trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, đồng thời kiểm tra niêm phong an toàn, nắp và vòng trên chai.
III. Lợi ích của machine vision: Cải thiện chất lượng và năng suất, đồng thời giảm chi phí sản xuất.
Hệ thống thị giác máy vận hành xuyên suốt với tin cậy và ổn định cao. Bên cạnh đó, hệ thống có khả năng nắm bắt nhiều thông tin với độ chính xác cao trong việc đánh giá ngoại quan sản phẩm, tìm ra khiếm khuyết cũng như trong việc thu thập dữ liệu để chỉ đạo các hoạt động của Robot hay các thiết bị khác.
Hơn nữa, hệ thống thị giác máy mang lại lợi ích an toàn bằng cách giảm sự tham gia của con người vào quy trình sản xuất, bảo vệ nhân công khỏi môi trường độc hại và ngăn chặn sự can thiệp của con người đối với khu vực mật.