EuroWire May 2016

Articolo tecnico

3 Sistema di ispezione mediante visione artificiale 3.1 Progettazione optomeccanica Il sistema di rilevazione dei difetti di avvolgimento è costituito da una o più telecamere ad alta risoluzione e da un’illuminazione adeguata per catturare immagini di cavi in movimento a velocità superiori a 1.200 piedi (400 metri) al minuto. L’utilizzo di più telecamere a 360 gradi consente la completa copertura della superficie del cavo. Il sistema produce immagini di alta qualità a queste velocità, con una frequenza di fotogrammi al secondo molto elevata. Tale frequenza è sincronizzata con un algoritmo encoder e di velocità. seconda dell’applicazione. I fattori considerati sono la riflettenza del materiale, il profilo della superficie, il colore, la velocità della linea e il tipo di telecamera. Al fine di assicurare la coerenza delle immagini, l’apparecchio è dotato di una protezione per evitare che l’illuminazione dell’ambiente, particelle esterne o altri fattori possano influenzare i risultati. Inoltre, la vibrazione del cavo è minimizzata grazie all’utilizzo di guide che evitano immagini sfocate. Per l’elaborazione delle immagini per l’ispezione dell’avvolgimento dei cavi viene utilizzato un algoritmo avanzato. Un tipico algoritmo è in grado di rilevare difetti di superficie e di avvolgimento quali graffi, buchi, avvolgimento irregolare, un angolo di avvolgimento errato, la sbucciatura e la lacerazione del nastro. questi vengano raggruppati per un’ulteriore interpretazione. In caso di rilevamento di un difetto, l’operatore viene avvertito da un allarme e viene salvato un rapporto di errore nel registro dei dati corrente. Per una maggiore chiarezza, il difetto viene inoltre visualizzato sullo schermo dell’operatore. 3.2 Miglioramento della garanzia di qualità Indicato per qualsiasi tipo di prodotto: dato che il sistema di rilevamento dei difetti di superficie con un’accurata misurazione del diametro utilizza il sistema di visione artificiale, può essere utilizzato per controllare la superficie di molti tipi di prodotti con avvolgimento L’illuminazione varia a L’algoritmo richiede un’analisi dei pixel dell’immagine e che

o profili corrugati. Si tratta del metodo disponibile più accurato per rilevare difetti di avvolgimento e superficiali e conseguentemente l’algoritmo avanzato può aiutare a classificare il tipo di difetti. Riduzione di difetti : il sistema può fornire all’operatore una visione delle immagini di superficie correnti nonché i difetti più recenti unitamente alle dimensioni del difetto e al diametro del cavo corrente. Questo flusso continuo di informazioni in tempo reale, in particolare i dati relativi ai difetti, permette all’operatore di isolare le cause delle imperfezioni dell’avvolgimento. Identificare quando e come un difetto si verifica permetterà al personale tecnico di conoscere la causa principale dei difetti e ridurre la loro frequenza. Garanzia di qualità : il sistema continuerà a monitorare l’avvolgimento del cavo costantemente sia per quanto riguarda la distanza di sovrapposizione, sia per quanto riguarda l’angolo di avvolgimento. Le misurazioni possono essere registrate per una successiva analisi. Le immagini di difetti superficiali e di avvolgimento vengono catturate e salvate su un disco rigido per l’utilizzo in relazioni sulla qualità. Lo schermo del sistema di ispezione dell’avvolgimento permette ai supervisori dell’ingegneria e della produzione di esaminare con maggiore facilità i difetti senza la necessità di osservare direttamente il difetto sul cavo. Le immagini dei difetti vengono salvate assieme ad informazioni riguardanti la posizione che consentono agli operatori di individuare ed eliminare velocemente i difetti prima che raggiungano i clienti o si verifichi un difetto sul campo. 3.3 Limitazioni Il sistema di ispezione dei difetti di avvolgimento presenta alcune limitazioni: • A volte tipi di avvolgimento molto diversi richiederanno l’adeguamento alla configurazione ottica o modifiche del software • Dal momento che la telecamera è rivolta verso la superficie, le gocce d’acqua, il grasso e le particelle di polvere verranno rilevate dal sistema come difetti. In generale, questo problema può essere risolto installando un sistema di pulizia con soffi d’aria ben collocato. In alternativa, la sensibilità del sistema può essere diminuita, il che può sfociare in alcuni difetti minori che passano attraverso il filtro 3.4 Risultati delle prove Il sistema di ispezione dei difetti di avvolgimento è una versione modificata

▲ ▲ Figura 1 : Avvolgimento irregolare

▲ ▲ Figura 2 : Difetti superficiali

▲ ▲ Figura 3 : Spellatura del nastro

▲ ▲ Figura 4 : Raggrinzimento del nastro

▲ ▲ Figura 5 : Increspatura dell’armatura

▲ ▲ Figura 6 : Scolorimento

erano in grado di identificare né misurare le spirali del prodotto. Questi sistemi si limitavano a ignorare le spirali per individuare difetti significativi, come pori, rigonfiamenti evidenti o cambiamenti di forma. Il sistema di controllo dell’avvolgimento è stato migliorato con l’aggiunta di un software di elaborazione delle immagini e delle configurazioni di telecamera alternative che identificano il profilo del cavo avvolto e può misurare parametri e rilevare variazioni nell’avvolgimento che sono considerati difetti.

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Maggio 2016