Оптимизация технологического процесса и качества в производстве фольги
Классификация и анализ изображений дефектов, проверка 40 000 строк в секунду
- Заказчик
- R.A.M. GmbH
- Местоположение
- Германия
- Дата
- 2018
![Контроль качества фольги с помощью линейных камер и фреймграбберов](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/3vIRFX4HU67R49LcUMsxRW/c5fe78581e205cc875888593a6e7a224/CS-RAM-foil-inspection.webp?fm=webp&f=center&w=800&q=80&fit=pad)
![Система контроля качества двухосноориентированной рулонной пленки](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/7nO0kbhmwaQAxDodewIW3T/c7d1c80d304735d1af4f1718736efd91/CS-RAM-foil-inspection-system.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Принцип работы системы контроля качества
В момент запуска технологической линии по производству фольги в работу вступают полностью совместимые линейные камеры. Черно-белые камеры высокого разрешения с интерфейсом CoaXPress с глубиной цвета полутонового изображения 8 бит отвечают за анализ и сравнение с пороговыми значениями 256 возможных различных значений яркости каждого отснятого пикселя движущегося рулонного материала. Если фиксируется выход за пределы диапазона допустимых значений пикселя, т. е. верхнего (= пиксель ярче) и нижнего (= пиксель темнее) пороговых значений, то участок фольги считается дефектным. При обнаружении дефектов камера передает только дефектный участок, а не полную строку изображения, что позволяет проводить детальный анализ с экономией ресурсов.
Для поиска дефектов на поверхности и в толще рулонного материала система контроля качества полностью сканирует верхнюю и нижнюю поверхности рулона при возможной ширине полотна от 50 мм до 10 м. Если, например, для охвата всей ширины рулона требуется разрешение 81 920 пикселей в поперечном направлении, параллельно подключаются пять камер разрешением 16 тыс. пикселей. При необходимости число камер можно увеличить. Скорость строчного сканирования может легко достигать 40 000 строк в секунду. В осветительной установке можно использовать флуоресцентные и светодиодные линейные источники света для освещения материала методом проходящего света, светлого поля, темного поля или падающего света.
![Фреймграббер microEnable 5 marathon VCX-QP](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/7oPyXEGYkRC2eYnvZhjT9I/b5a78494181eff7949644be65947dbd6/microEnable5-marathon-ACX-QP.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Фреймграббер для высокой скорости съемки на высоком разрешении
Ранее использовавшиеся камеры разрешением 2 тыс. пикселей не могли удовлетворить высоким требованиям к скорости, разрешению и качеству изображения, и их заменили на линейные КМОП-камеры разрешением до 16 тыс. пикселей со встроенным фреймграббером. Эти камеры предусматривают возможность предварительной обработки изображений на FPGA-процессоре фреймграббера.
Даже одна камера разрешением 8 тыс. пикселей подойдет для выявления чрезвычайно мелких дефектов: такого разрешения достаточно для обнаружения стандартных дефектов размером 0,2 мм без пропусков в рулоне фольги. Если предъявляемые требования еще выше, можно параллельно подключить несколько камер разрешением 4, 8 или 16 тыс. пикселей с фреймграбберами по сети Ethernet.
Программное решение на основе VisualApplets
FPGA-процессор фреймграббера можно запрограммировать в графической среде разработки VisualApplets для решения конкретных задач обработки изображений, например, сортировки пикселей в нужном порядке с помощью функций коррекции сенсора. Для подсчета и классификации обнаруженных дефектов используется другое приложение.
Оптические дефекты автоматически классифицируются как пятна, прижоги, пузыри, посторонние примеси, включения или утолщения. Их можно просматривать как непрерывную последовательность изображений, а также в символической и графической форме. Полутоновые изображения дефектов (изображения дефектных участков) передаются для дальнейшего анализа.
В сотрудничестве с поставщиком нам удалось повысить качество в производстве фольги. Теперь дефекты фольги выявляются, классифицируются и оперативно анализируются непосредственно в технологических процессах на высокой скорости, с требуемым высоким разрешением и в пределах заданных допусков.
Возможности системы обработки изображений
Минимальная длительность экспозиции камеры 25 мкс для высокой скорости передачи данных
Самостоятельное программирование FPGA фреймграббера в VisualApplets для решения конкретных задач обработки изображений
Предварительный анализ данных на FPGA (без дополнительного компьютера) для сокращения объема передаваемых фреймграбберами данных и повышения производительности
Возможность самостоятельного внесения изменений в программное обеспечение и оперативное получение обновлений для камер в системе
Короткое обучение основам программирования в VisualApplets при наличии базовых знаний
Компоненты этого решения
Хотите реализовать подобное решение? Обратите внимание на эти компоненты.