Автоматизированный контроль инструментов приобретает все большее значение в современном производстве. С помощью системы машинного зрения немецкая компания Ziegelbauer получила интеллектуальное решение для точного контроля обрабатывающих инструментов, использующее искусственный интеллект, глубокое обучение и обработку 3D-изображений, являющееся перспективным ответом на растущие требования к эффективности и качеству.
Компания Ziegelbauer — это семейное предприятие с более чем 60-летним опытом работы, специализирующееся на ремонте инструментов для деревообработки и металлообработки, а также на производстве инструментов на заказ, отвечающих конкретным потребностям клиентов. Оснащенная современными станками с ЧПУ для заточки инструментов, компания предлагает полный спектр услуг в области обработки инструментов.
Как и во многих отраслях, в секторе заточки инструментов наблюдается растущая нехватка квалифицированной рабочей силы. Для того чтобы идти в ногу с растущими требованиями к качеству и эффективности, автоматизация процессов становится все более важной. В этом контексте ключевую роль играет технология машинного зрения — область, которую компания Ziegelbauer интенсивно изучает и которая продолжает приобретать стратегическое значение.
Цели проекта
В рамках инициативы по цифровизации и автоматизации компания Ziegelbauer в партнерстве с нашей компанией разработала автоматизированное решение для идентификации и измерения инструментов. Цель заключалась в надежном распознавании инструментов, подготавливаемых к нанесению покрытия, на основе следующих характеристик:
- Диаметр
- Общая длина
- Тип инструмента
- Наличие каналов охлаждения
Наше решение
Разработанная в тесном сотрудничестве с нашей компанией, система машинного зрения основана на компактном высокопроизводительном устройстве, оснащенном передовой технологией камер и интеллектуальной обработкой изображений.
В основе системы лежат 8 цветных камер GigE, каждая из которых оснащена объективами высокого разрешения, что позволяет быстро и точно идентифицировать инструменты.
Принцип работы
- Инструменты размещаются в лотках различного диаметра.
- Система определяет диаметр инструмента от 6 мм до 40 мм и высоту инструмента до 180 мм.
- Для инструментов сверхдлинной длины систему камер можно поднять на 90 мм, что позволяет определять длину от 90 до 180 мм.
- Диапазон измерений 200 x 400 x 90 мм полностью охватывается 8 камерами, откалиброванными с помощью стереомодели Halcon.
- Перекрывающиеся поля зрения четырех пар камер обеспечивают полное трехмерное покрытие и исключают перекрытия.
- Закрытая световая камера с рассеянным освещением обеспечивает стабильные условия освещения даже для сильно отражающих поверхностей.
Архитектура программного обеспечения и машинное зрение
Решение основано на мощной библиотеке обработки изображений. Полное приложение было разработано компанией phil-vision. От интеграции и калибровки камеры до стереореконструкции, 3D-обработки и финальной визуализации, универсальность оказалась идеальным решением для удовлетворения высоких технических требований этого проекта.
-
Для идентификации кончиков инструментов на изображениях со всех четырех камер применяется метод обнаружения объектов на основе глубокого обучения. Кончики, обнаруженные как минимум в трех ракурсах, визуально выделяются.
-
Высота инструмента определяется путем усреднения высоты обнаруженной головки инструмента.
-
Затем выполняется трехмерная реконструкция инструмента.
-
Классификация на основе глубокого обучения используется для отнесения инструментов к одному из семи предопределенных типов.
-
Параллельно с этим, обученные модели обнаружения объектов используются для выявления наличия каналов охлаждения.
Повышение эффективности
Благодаря интеграции компания Ziegelbauer добилась значительных улучшений в производственной логистике. Автоматическое распознавание инструментов и точное измерение привели к существенной экономии времени и ресурсов, а также к сокращению ручной обработки и минимизации потенциальных источников ошибок. Это важный шаг на пути к полностью автоматизированному и оптимизированному внутреннему логистическому процессу.
Благодаря алгоритмам, основанным на искусственном интеллекте, система обеспечивает не только высокую точность, но и масштабируемость, ориентированную на будущее. После почти года успешной эксплуатации на этапе прототипирования система готова к внедрению в более широкую клиентскую базу.
Компания Hermann Ziegelbauer GmbH, имеющая более чем 60-летний опыт работы и являющаяся традиционным предприятием, специализируется на ремонте режущего инструмента для деревообрабатывающих и металлообрабатывающих предприятий, а также на изготовлении специального инструмента по индивидуальным заказам. Благодаря современным станкам с ЧПУ для заточки инструмента, Ziegelbauer предлагает широкий спектр услуг по обработке инструмента.
Наша компания — ведущий эксперт в области машинного и компьютерного зрения, предлагающий широкий спектр высокопроизводительных решений. Являясь дистрибьютором высококачественных компонентов для систем машинного зрения от ведущих производителей и обладая глубокими знаниями в области системной интеграции, мы не только предоставляем нашим клиентам ощутимую добавленную стоимость, но и выступаем в качестве надежного технического консультанта и партнера для интеграторов в выборе и внедрении подходящих компонентов обработки изображений.
Опираясь на обширный отраслевой опыт, мы проектируем и внедряем модульные подсистемы обработки изображений и предлагаем интеллектуальные, специализированные решения для сложных задач машинного зрения в широком спектре отраслей и приложений. Наша обширная программа обучения дополнительно расширяет возможности наших клиентов, предоставляя им практические знания по всем аспектам машинного зрения.