بینایی ماشین

10 سوال مطرح در هنگام خرید ماشین بینایی

امروزه با وجود در دسترس بودن تعداد زیاد ماشین های بینایی ، انتخاب گزینه مناسب و منطبق با كاربرد موردنظر میتواند کاری دشوار به حساب بیاید.

آیا گزینه مورد نظر شما می تواند تحت شرایط مختلف موجود درکارخانه عمل نماید؟
جديدترين شبکه به منظور استفاده مناسب کدامند؟
انتخاب کدام یک از انواع لوازم جانبی و پشتیبانی محصول اهمیت دارد؟
گونه حفاظت از سیستم به هنگام توسعه وگسترش صورت می پذیرد ؟

حتی اگر شما از نظر تجهیزات و یا کارکنان فنی در سطح بالایی قرار داشته باشید ، این راهنما به شما در انتخاب سنسور مناسب کمک خواهد کرد.این راهنما به 10 مورد از مهمترین سوالات قابل تامل پاسخ داده و راهکارهای ارزشمندی را برای آن ها پیشنهاد می دهد.

با حضور برترين كمپاني جهانی در زمینه ی ابزارآلات بینایی شما می توانید پروژه ی بینایی خود را یک موفقیت کامل به حساب بیاورید

1) اهمیت ابزار تعیین مکان قطعه چیست و چگونه می توان کارآیی آنها را ارزیابی کرد؟

وسایل تعیین مکان قطعه كه براي کلیه ماشین های بینایی مجازی در دسترس هستند ، وسایل هستند با سيستمهاي نرم افزاري که به منظور یافتن قطعه در میدان دید ماشین بینایی استفاده می شوند.به طور معمول این مرحله اولین قدم در هر نوع کاربرد ماشین است

با وجود این که این موضوع ساده به نظر می رسد ، ولی تعیین مکان قطعه در محیط های صنعتی امروزی توسط ماشین های بینایی می تواند بسیار چالش برانگیز باشد.زیرا شرایط متغیری وجود دارند که می توانند نحوه ی تشخیص مکان توسط ماشین که برای مدل عملکردی خاصی تعریف شده است را تحت الشعاع قرار دهند.این شرایط شامل موارد زیر می شوند :

چرخش قطعه
تغییرات در کمیت روشنایی
شرایط نوری متنافر
تغییرات طبیعی در ظاهر قطعه

نکته :
چگونه می توان اطمینان پیدا کرد که در ماشین بینایی، ابزار تعیین مکان قطعه ، قادر خواهد بود قطعات را تحت رنج شرایط موجود در کارخانه با دقت تشخیص دهد؟ در جدول زیر 10 مورد از مهمترین شرایط مشکل برانگیز برای ماشین های بینایی ، دلایل وقوع ، و راه هایی جهت بررسی عملکرد این ماشینها تحت شرایط مختلف آورده شده است.

شرایط	دلایل وقوع	آزمايش بينايي
چرخش قطعه	شل بودن ثابت کننده قطعه و لرزش و حرکت خط	ماشین بینایی را از صفر تا 360 درجه بچرخانید
تغییر مقیاس	تغییرات فاصله دوربین تا قطعه	دوربین را به قطعه دور و نزدیک کنید
تاری	خروج چشم از وضعیت تعادل	دوربین را از حالت تنظیم خارج نمائید تا قطعه خوب دیده نشود
کنتراست پائین	رنگ قطعه با پس زمینه قاطی شود و یا لبه های قطعه واضح نباشند	قطعه را تحت یک پس زمینه همرنگ با قطعه قرار دهید
شرایط نوری متناقض	شدت نور محدود متغیر و یا ناکافی	شدت نور محل را از زیاد به کم تغییرداده ودریچه را باز و بسته کنید
سایه ها	بازوی روبات و سایر تجهیزات بالای قطعه	از دست خود و یا یک شی دیگر جهت ایجاد سایه روی قطعه استفاده نمائید
روی هم افتادن قطعات	حرک قطعات مختلف و غیر ثابت در طول خط	یک جزء از قطعه را با یکی دیگر برخورد دهید
بازتابش	بازتاب نور از سطح قطعه	نور را از نقاط مختلف سطح قطعه بتابانید
لرزش	حرکت نوار نقاله، موتور و سایر تجهیزات خط	قطعه را به آرامی جلوی دوربین تکان دهید
ناهماهنگی های پروسه	ناهماهنگی در پروسه تولید	قطعات با ظاهر متفاوت نسبت به شرایط پروسه را به ماشین نشان دهید

2) ارتباطات شبکه داخلی چه نقشی ایفا می کنند و چه قابلیت هایی را باید داشته باشند؟

ارتباطات شبکه مزایای متعددی دارد.در درجه اول ماشین های بینایی را قادر می سازد که داده های مربوط به نتایج را به کامپیوترها ارسال نمایند.همچنین این امکان را به ماشین می دهد که به طور مستقیم به plc ، ربات ها و سایر ابزارآلات اتوماتیک کارخانه متصل گردد

به منظور ایجاد ارتباط بین ماشین و کامپیوتر ، مطمئن شوید که ماشین مورد نظر، محدوده وسيعي مطابق با استاندارد پروتکل های شبکه را پوشش می دهد که شامل موارد زیر می شوند :

SMTP

امکان آگاه سازی الکتریکی خطاهای ایجاد شده در خط تولید را فراهم می سازد.به عنوان مثال اگر 10 قطعه متوالی توسط ماشین معیوب شناخته شوند ، ماشین پیامی را به کامپیوتر ، پیجر و یا تلفن ارسال می نماید.این موضوع نه تنها شامل هشدارهای فوری با مضمون توقف خط می باشد ، بلکه همچنین شامل سطح دومی از نظارت در مواقعی است که اپراتور مرحله ای از پروسه تولید را از دست می دهد.

FTP) File Transmittion Protocol):

مصرف کنندگان را قادر می سازد که به آسانی نتایج حاصله توسط ماشین را بدون نیاز به نرم افزارهای سنتی نوشتاری ذخیره نمایند.

DHCP)Dynamic Host Configuration Protocol):

توسطDHCP برای هر ماشین متصل به شبکه به طور اتوماتیک یک IP address لحاظ می شود. ماشینهای كه داراي این قابلیت نيستند نیاز به یکIP address به صورت دستی دارند که معمولا نیاز به یک مهندس IT برای تعیین صحیح آن می باشد.

DNS:

توسطDNS شما می توانید یک نام به هر ماشین بینایی اختصاص دهید . به عنوان مثال به جای استفاده از یکIP address نه رقمی می توان از نام "ماشین بطری سازی خط شماره 1 " استفاده نمود.بدونDNS پیگیری نحوه ی عملکرد ماشینها امری دشوار خواهد بود و معمولا ماشینها به برچسب هایی حاوی IP address شان به منظور نصب روی ماشین نیاز پیدا خواهند کرد.

TCP / IPclient / server:

توسط آن ماشین قادر به انتقال نتایج به سایر دستگاه ها مستقیما از طریق Ethernt بدون نیاز به کد گذاری خواهد بود.

Telnet:

یک پروتکل استاندارد اینترنتی است که امکان ورود و اتصال به سیستم از راه دور را به دستگاه اصلی می دهد.برای اتصال ماشین بینایی به دستگاه های اتوماسیون صنعتی مانند PLCها و ربات ها ، پروتکل های صنعتی زیر را نیاز خواهید داشت

Ethernet / Ip:

این پروتکل ماشین را قادر می سازد تا به PLCها و دستگاه های دیگر توسط یک کابل ساده ی Ethernet متصل گردد ، بدون اینکه نیازی به طراحی سیم کشی های پیچیده و هزینه های شبکه داشته باشد.

ModBus / tcp:

یکی دیگر از پروتکل های شبکه کارخانه می باشد که امکان ارتباط مستقیم به دستگاه های دیگر توسط Ethernet را فراهم می کند. در نهایت با وجود استفاده بسیار زیاد از ماشینهای بینایی در فرآیند های تولید ، وجود یک شیوه ی مناسب برای مدیریت آنها اهمیت پیدا می کند.در انتخاب ماشینها دقت نمائید که ماشین امکان مدیریت و کنترل عملیات سنسینگ از نقاط دور در کارخانه را برای شما ایجاد نماید.

3) آیا ماشین بینایی باعث راحتی نصب ابزار ، ایجاد واصل های اجرایی ، و برقراری شبکه می گردد؟

ماشین های بینایی معمولا نیاز به واصل runtime ندارند،اما اپراتورها عموما نیاز به ارتباط با ماشینها به منظور اصلاحات ، تغییر پارامترها ، و تصمیم گرفتن در مواقع خطا دارند. ماشین های بینایی مورد تقاضا باید امکان ایجاد واصل اجرایی را به منظور پیکربندی سیستم داشته باشند.مطمئن شوید که این امر بدون نیاز به استفاده از Visual Basic میسر شود.ماشین بینایی می بایست قادر به ارائه ی ابزارهای ساده ی مدیریتی شامل پشتیبانی ، به روز رسانی و مستند سازی باشد.

نکته :
مطمئن شوید که واصل اجرایی ایجاد شده قادر به اجرای موارد زیر باشد :
نمایش تصاویر گرافیکی به منظور آنالیز سریع خطاها
اجرای راحت عملیات معاینه و تعیین پارامترها توسط اپراتور
نمایش داده های نتایج حاصل از صحیح و یا خطادار بودن پروسه

4) آیا ماشین بینایی دارای وسایل پردازش تصویر می باشد؟

وسایل پردازش تصاویر مصرف کننده را قادر می سازند تا تصاویر خام را به منظور مشخص نمودن شرایط مطلوب و یا حذف شرایط نا مطلوب اداره نماید.این توانایی می تواند یک فاکتور کلیدی در تمامی مراحل کاری ماشین به حساب بیاید و باید جزئی از استانداردها قرار بگیرد.

محصولاتي كه مجهز به وسایل پردازش تصویری باشند شما را قادر به ارائه ی موارد زیر می نماید :

بهبود اختلاف بین لبه های قطعه و پس زمینه اش
فیلتر عوامل خارجی و جزئی در تصاویر
حذف انعکاس نور ناشی از سطح قطعه
کاهش ناهمواری ها در تصاویر

بهینه سازی کیفیت تصاویر خام ، دقت و قدرت ماشین بینایی به طرز چشمگیری بهبود می یابد.

5) چه قابلیت هایی در زمینه خواندن و بازبینی نتایج دارای اهمیت اند؟

به منظور خواندن کدهای رمزی سیستم اتوماسیون و یا بازبینی دیتا واطلاعات کدها ، قابلیت هایی مطرح می شوند که شامل موارد زیر می شوند :

Statistical font training:

این ویژگی امکان ایجاد یک مدل ساده و یا " تصویر مرجع " از یک سری تصاویر را فراهم می سازد.این ویژگی به ماشین امکان عملکرد تحت محدوده هاي متفاوت کیفیت پرینت را می دهد ، حتی اگر که مجبور به عمل با کنتراست پائین ، تفاوت های مکانی ، و یا تفاوت در عرض حرکت باشد.نه تنها شما می توانید مطمئن باشید که هر لیبل با کیفیت دقیق دیده شده در مدل ، پرینت خواهد شد بلکه توانایی در گسترش یک مدل آماری می تواند موفقیت عمل را قطعی سازد.

وسایل بازبینی تصویر :

شما قادر خواهید بود یک مدل منظم را با افزایش کنتراست و فیلترینگ نویزهای موجود درتصویر بهبود دهید.داشتن مدل های بهینه ضریب اطمینان و تکرارپذیری ماشینها را افزایش میدهد.برای اطلاعات بیشتر در مورد پردازش تصویر مجددا به سوال 4 رجوع کنید.

بازخوانی آنی تصاویر :

این ویژگی اپراتورهای خط و تکنسین ها را قادر می سازد تا به سرعت تصاویر خطا را توسط مانیتور مشاهده نمایند.چه خرابی بر اثر خروج دوربین از وضعیتش باشد چه بر اثر از دست رفتن لیبل ، دانستن فوری دلیل خرابی به منظور گرفتن تصمیمات لازمه بسیار اهمیت پیدا خواهد کرد

نکته :
در یک کارخانه بسته بندی بسته ها و مواد ، برچسب گذاری تجهیزات ، پرینت متدها ، و شرایط نوری محدود ، شرایطی هستند که در زمان های مختلف متفاوتند.به منظور بررسی یک ماشین ، لازم است که آنرا برای نمونه های زیاد و برچسب هاي کالاهای مختلف به منظور اطلاع از نحوه ی عملکرد آن تحت شرایط مختلف امتحان نمود.
بعلاوه چون معمولا شرایط در حال تغيير است امتحان کردن لیبل های مختلف به منظور اطلاع از صحت عملکرد ماشین ایده ی مناسبی به حساب می آید.

6) چگونه می توان از قابلیت تکرار پذیری ابزار اندازه گیری ماشین اطمینان حاصل نمود؟

اگر سیستم شما شامل ابعاد وسیعی از اندازه گیری می باشد ، شما نه تنها باید از دقت اندازه گیری ، بلکه باید از دارا بودن قابلیت تکرار پذیری بالای آنها نیز اطمینان حاصل نمائید.

نکته :
تکرارپذیری می تواند بوسیله ارائه ی یک قطعه به ماشین به منظور اندازه گیری آن حداقل 25 بار متوالی بدون تغییر در موقیت آن ، روشنایی ، و هر عامل دیگر امتحان گردد.به این منظور شما بایستی قادر به ترسیم اندازه گیری های تکراری باشید و از اینکه هر گونه تفاوت در نتایج با خطاهای اندازه گیری مطابقت داشته باشد مطمئن شوید.

بعلاوه به منظور آزمايش تکرارپذیری ، اطمینان از اینکه ماشین دارای یک ابزار اندازه گیری مناسب باشد حائز اهمیت می گردد.این موضوع باعث حذف نیاز به نوشتن برنامه به منظور ایجاد توابعی که جزء استانداردها نیستند می گردد.

7) چگونه می توان ابزار کدخوانی صنعتی را بررسی نمود و خصوصیات آن چیست؟

ماشین های بینایی امروزی ، می بایست اطمینان ، تکرارپذیری روی 2D Codes که به مقدار ناچیز شکل گرفته اند و یا آنهایی که از نظر وضعيت بخش به بخش متفاوت اند را ارائه دهند.آنها می بایست کار خود را صرفنظر از نوع درجه بندی متد ها ( dot peen ، etching ، hot stamping ،inkjet که از مرسوم ترین انواع متدها هستند) و تحت انواع مختلف سطح مثل شیشه ، فلز ، سرامیک وپلاستیک انجام دهند.

نکته :
به منظور بررسی ابزار کدخوانی صنعتی ، اولین چیزی که باید مورد آزمایش قرار گیرد نرخ خواندن ماشین می باشد که به درصد کدهایی که ماشین از بین کل کدهای دیده شده خوانده است تلاقی می شود.به این منظور یک کد کامل خوانده شده را در اختیار ماشین قرار دهید و بگذارید که ماشین آنرا صدها بار تحت شرایط ثابت بخواند.از 100% بودن نرخ خواندن مطمئن شوید وگرنه ممکن است در آینده به مشکل بر بخورید.به عنوان مثال یک نرخ خواندن 99.7% به این معنی است که يك کد از 350 خوانده نخواهد شد.تحت نرخ تولید 2000 قطعه در ساعت ، سنسور ميتواند 2700 قطعه را در هر شیفت از دست بدهد .
هنگامی که شما نرخ خواندن ماشین را ارزیابی کردید ، باید یک آزمایش قابلیت اطمینان ، به منظور اطلاع یافتن از تاثیر عواملی نظیر لرزش خط ، شرایط نوری متفاوت ، و سرعت زیاد خط روی پروسه خواندن ، انجام دهید.به این منظور یک نمونه ی با کیفیت خوب ، بد و حاشیه ای از کدها را به ماشین اعمال نمائید.این عمل یک ارزیابی از مقاومت ماشین در برابر محدوده شرایط واقعی خواهد بود که ماشین مجبور به مقابله با آنها می باشد.

در مورد شرایط خاص کدخوانی ماشین این سوالات پیش خواهد آمد :

قابلیت تصدیق کیفیت کد : به دنبال محصولاتی باشید که می توانند کیفیت کد را به منظور برقراری استانداردها تعیین کنند.این موضوع می تواند اطلاعات ارزشمندی درباره چگونگی کار پروسه ی تولید ارائه دهد.
نرخ خواندن به ثانیه : بسته به سرعت خط تولید و نیازهای عملیاتی ، ممکن است شما نیاز به تعیین نرخ خواندن ماشین به ثانیه داشته باشید.سریع ترین ماشین موجود قادر به خواندن تقریبا 50 کد در ثانیه است.
بازخوانی آنی تصاویر : این ویژگی اپراتورهای خط و تکنسین ها را قادر می سازد تا به سرعت تصاویر خطا را توسط مانیتور مشاهده نمایند.چه خرابی بر اثر خروج دوربین از وضعیتش باشد چه بر اثر از دست رفتن لیبل ، دانستن فوری دلیل خرابی به منظور گرفتن تصمیمات لازمه بسیار اهمیت پیدا خواهد کرد.

8) چه چیزهایی باید راجع به لوازم جانبی ماشینهای بینایی دانست؟

به منظور اطمینان از اینکه پروسه ی کلی سیستم به سرعت و بدون مشکل پیش می رود ، به دنبال ماشینی با مجموعه ای از لوازم جانبی همساز با خودش باشید.این موضوع باعث می شود که کمپانی فروش محصولات متعهد به تست کلیه لوازمات گردد و تائید کند که همه چیز بدون هیچ مشکلی با یکدیگر کار می کند. لوازم مورد نیاز شامل موارد زیر می شوند :

وسایل نوری : کمپانی فروشنده ماشین می بایست قادر به ارائه ی آپشن های متفاوتی باشد زیرا که انواع متفاوتی از قطعات با سطوح مختلف و شرایط نوری محدود وجود دارد.یک مجموعه کامل از ماژول های نوری می بایست شامل ماژول های نوری رینگی (ring light module)که شدت نور مناسب و یکسان در تمام جهات ایجاد می کند ، back light modules که ماکزیمم کنتراست را بین قطعه و پس زمینه آن ایجاد می کند ، dark field lights که شدت نور با کمترین زاویه را برای تصویر برداری از اختلالات سطح قطعه ایجاد می کند باشد.
وسایل ارتباطی : مطمئن شوید که وسایل ارتباطی ارائه شده مانند ماژول های ورودی و خروجی و ماژول های درگاه شبکه قادر به برقراری ارتباط راحت و سریع بین ماشین بینایی و PLC ها ، ربات ها و سایر ابزارآلات اتوماسیون کارخانه خواهد بود.
مانیتورها : بعضی از فروشندگان ماشینهای بینایی یک سری نمایشگر همساز نیز ارائه می دهند.به هنگام انتخاب یک مانیتور ، جستجو به منظور یافتن یک نمایشگر LCD با محافظ ضد تشعشع و قابلیت نصب NEMA که شرایط ضد آب و ضد گرد و غبار را دارد اهمیت پیدا می کند.
محفظه دوربین : محافظ دوربین های صنعتی می بایست حفاظت در برابر گرد و خاک ، دمای بالا ، و شستشو را ارائه دهد و باید قابلیت نصب راحت و حفاظت از لنزهای مختلف از نظر نوع و سایز را داشته باشد.

9) آیا ماشین بینایی نیاز به PC دارد؟

فروشنده می بایست ماشین استانداردی را ارائه دهد که در طول پیکربندی و یا در مد تولید نیاز به PC نداشته باشد .ماشین باید یک عملکرد plug and play صحیح ، که شما را قادر به شکل دادن سریع کاربرد می نماید ارائه دهد ، از شروع تا پایان ، درست خارج از box.در همین راستا ماشین نباید نیاز به حضور یک PC در محوطه کارخانه هر زمان که نیاز به تغییرات داریم داشته باشد .در نهایت یک ماشین به معنای واقعی استاندارد ، باید شما را قادر به استفاده از یک مانیتور برای دیدن تصاویر بدون نیاز به PC گرداند.

10) چه نوع سرویس های ساپورت محصول وجود دارند؟

به هنگام بررسی ماشینها ، جستجو برای یافتن فروشنده ای که رنج عریضی از سرویس های آموزش و ساپورت را ارائه دهد ، اهمیت پیدا می کند.این سرویس ها با ارزیابی ابتدایی فرآیند شما شروع می شوند.سوالات مهم شامل موارد زیر است :

آیا مطلب فوق به شما کمک میکند یک ماشین بینایی مخصوص تمام وقت داشته باشید؟ · چگونه و توسط چه کسی می توان بررسی های لازمه را انجام داد؟
آیا فروشنده هزینه ای را صرف استفاده از منابع مهندسی لازم به منظور افزایش کیفیت تولید می نماید ویا این وظیفه خودتان است؟
پس از انتخاب ، چه وسایل ساپورت محصول به منظور اطمینان از موفقیت آمیز بودن عملیات نصب در دسترس است؟
آیا فروشنده آموزش های باارزش و تاثیرگذار را مانند خودآموز on-line ، دوره های on-line ، ساپورت تکنیکال جهانی و آموزش در سایت را ارائه می دهد؟
آیا پشتیبان انتخاب شده دارای track record و financial stability به منظور ارائه ی راه حل های طولانی مدت ماشین شما می باشد؟

همچنین جستجو برای یافتن فروشنده مرتبط با یک شبکه جهانی با خدمات قبل و پس از فروش اهمیت دارد.این گونه شما قادر خواهید بود در هر نقطه از جهان از ساپورت سطح بالای ثابتی برخوردار شوید.این موضوع مخصوصا زمانی اهمیت پیدا می کند که سیستم در یک مکان به کار گرفته شده و دوباره به مکانی دیگر جابجا می گردد.

نکته:
مطمئن شوید که فروشنده ای که با آن کار می کنید نمی خواهد صرفا یک ماشین بینایی به شما بفروشد ، بلکه سيستم مورد نیاز شما را به طور کامل درک کرده وکلیه تجهیزات را قبل از ارائه ی پیشنهادش مورد بررسی قرار داده است.اگر ماشین بینایی گزینه ی صحیح نباشد ، کمپانی باید توانایی ارائه ی یک نوع دیگر از گزینه ها،ماشینها،و یا محصولات بینایی را داشته باشد.آیا پشتیبان قادر به ارائه ی سیستم های سطح بالاتر در ارتباط با نیاز وسایل و یا ارتقا می باشد؟

درباره ی Cognex :

کمپانی Cognex در زمینه ی طراحی ، توسعه ، تولید ، و فروش سیستم های ماشین بینایی و یا کامپیوترهایی که قابلیت دیدن را دارند کار می کند. Cognex پیشتاز جهانی در زمینه صنعت بینایی است و بیش از 175000 سیستم ماشینهای بینایی را به نقاط مختلف ارسال نموده است و تاکنون درآمدی درحدود 1.3 میلیارد دلار داشته است و این در حالی است که فعالیتش را از سال 1981 شروع نموده است.بخش سیستم های بینایی مدولار این کمپانی در منطقه Natick واقع در ایالت ماساچوست قرار دارد و در زمینه سیستم های بینایی که به منظور خودکار کردن تولید آیتم های مجزا در سطح وسیع ، و نیز افزایش اطمینان از کیفیت آنها استفاده می شوند ، فعالیت می کند.بخش سیستم نظارت سطح این کمپانی در منطقه Alameda در ایالت کالیفرنیا قرار دارد و در زمینه سیستم های بینایی که به منظور نظارت سطح محصولات تولید شده در یک مد پیوسته مانند فلزات ، کاغذ ، و پلاستیک کار می کنند ، فعالیت می کند.بعلاوه این کمپانی نمایندگانی مستقر در آمریکای شمالی ، ژاپن ، اروپا ، و آسیای شرقی دارد.

برای دیدن محصولات به سایت www.cognex.com رجوع کنید.