Система машинного зрения для инспекции металлических цилиндрических контейнеров

98
views

Предлагаем систему компьютерного зрения с 8-ю камерами, обеспечивающими обзор изделия на все 360º. Система предназначена для осмотра металлических контейнеров и обнаружения дефектов в виде загибов и тройных швов, а также для проверки наличия и качества ушных петель в режиме реального времени.

В индустрии металлической упаковки точность и целостность не подлежат обсуждению. Даже незначительный дефект, такой как  загибтройной шов или  наличие ушного язычка,  может привести к протечке, нарушению герметичности или отбраковке конечным потребителем. Для решения этой проблемы ведущий производитель контейнеров внедрил систему кругового визуального контроля на 360º с использованием искусственного интеллекта  для контроля качества в режиме реального времени. 

Описание задачи

Заказчику требовалось гарантировать  производство миллионов контейнеров в месяц  без дефектов. Ручной отбор проб был медленным и ненадежным методом обнаружения микроскопических загибов или дефектов швов, а проверка  наличия и качества ушных петель  была особенно сложной на высоких скоростях.

Цели новой системы заключались в следующем:

  • Обнаружение  дефектов, связанных с загибанием металла и неровностью краев.
  • Проверки  целостности тройного шва  по всей окружности изделия.
  • Обеспечения  наличия и правильного расположения ушных вкладок на каждом контейнере.
  • Автоматическая  отбраковка бракованных изделий  без остановки производства.

Описание решения

Решение, разработанное нашей компанией, объединяет 8 синхронизированных камер, обеспечивая  два полных 360-градусных осмотра по вертикали. Такая конфигурация позволяет полностью визуализировать как  верхнюю, так и нижнюю области швов  каждого контейнера по мере его перемещения по производственной линии.

Система обеспечивает слеюущие функции:

1. Полная 360º инспекция с использованием нескольких камер.

Восемь камер высокого разрешения фиксируют каждый ракурс контейнера, создавая  составное цилиндрическое изображение, которое позволяет искусственному интеллекту оценивать геометрическую и поверхностную однородность с микрометрической точностью.

2. Выявление завитков и дефектов швов.

Алгоритмы глубокого обучения анализируют  геометрию завивки и профиль тройного шва, определяя:

  • Приплюснутые или неполные завитки
  • Избыточное или недостаточное перекрытие
  • Деформации или зазоры в зоне уплотнения

Эти аномалии классифицируются по степени серьезности и отмечаются в режиме реального времени.

3. Проверка наличия и положения ушной вкладки.

Отдельный модуль искусственного интеллекта обнаруживает и проверяет  наличие и правильное положение ушных вкладок  с помощью анализа формы и контраста. Любая отсутствующая или смещенная ушная вкладка автоматически вызывает сигнал отбраковки.

4. Интеграция ПЛК и устранение дефектов.

При обнаружении дефекта система  мгновенно посылает цифровой сигнал на ПЛК станка, который управляет  автоматическим удалением  дефектного контейнера, не замедляя работу линии.

5. Интерфейс оператора и панель управления

Решение включает в себя  стандартизированную панель управления HMI, которая позволяет операторам:

  • Визуализирлвать результаты проверки  в режиме реального времени.
  • Настраивать уровни чувствительности  для каждого типа дефекта.
  • Создавать, изменять и загрухать рецепты инспекций.
  • Получать доступ к производственной статистике и журналам дефектов.

Результаты внедрения

Внедрение системы принесло немедленные преимущества производственному процессу:

  • 100% охват досмотра контейнеров
  • Точность обнаружения дефектов, таких как загибание нитей, швы и ушные петли, превышает 99,8%.
  • Автоматическая отбраковка  бракованных контейнеров с управлением ПЛК в режиме реального времени.
  • Сокращение объема ручной проверки на 40%.
  • После полной интеграции не было незапланированных остановок производственных линий.
  • Окупаемость инвестиций достигнута за 10 месяцев благодаря сокращению отходов и переделок.

Ключевые результаты

  • 8-камерная  система кругового обзора на 360º в двух плоскостях для полного охвата.
  • Обнаружение дефектов в виде завитков и тройных швов в режиме реального времени.
  • Проверка наличия ушной вкладки  с мгновенной обратной связью.
  • Бесшовная  интеграция с ПЛК  для удаления дефектов.
  • Настраиваемая панель HMI для мониторинга, настройки и управления рецептами.

Значение для отрасли

Этот проект демонстрирует, как технологии искусственного интеллекта и компьютерного зрения трансформируют контроль качества металлической упаковки.

Благодаря сочетанию  многокамерной съемки, глубокого обучения и автоматизации, система помогает производителям обеспечивать  безупречную герметичностьотслеживаемость и стабильное качество даже при самых высоких скоростях производства.