smart_camera Negli ultimi anni con il potenziamento dei sistemi informatici e con lo sviluppo di algoritmi sempre piu’ stabili e performanti, la visione artificiale si e’ sempre piu’ affermata in tutti i campi ed in particolar modo in quello dell’ automazione industriale e della supervisione di processo. L’Automazione S.r.l. del Gruppo ESEA ancora una volta, riconfermando la sua posizione leader, e’ in grado di offrire ai propri clienti anche questo nuovo servizio, avvalendosi di tecnici e professionisti di altissima competenza e professionalita’, in continuo aggiornamento sia grazie alle esperienze maturate sul campo, che ai corsi, agli incontri ed agli studi effettuati in collaborazione con aziende di riferimento sul mercato. Grazie a questo continuo aggiornamento ed alla collaborazione di tutte le aziende del Gruppo ESEA, oggi siamo in grado di valutare le piu’ svariate problematiche di Visione Artificiale, fornendo soluzioni su misura che prendono in esame l’ aspetto globale dell’applicazione, partendo dagli adeguamenti meccanici ed elettrici, fino alla realizzazione e modifica dei software del PLC, del Supervisore e dei robot eventualmente coinvolti nel processo. Infine, per avere la certezza del successo delle sue applicazioni, l’Automazione S.r.l. del Gruppo ESEA ha fatto ulteriori passi avanti stringendo accordi di collaborazione con le piu’ prestigiose aziende al livello mondiale nel campo della Visione Artificiale. Non ultimo il riconoscimento da parte di Cognex della qualifica di Integratori Partner Certificati.


cognex certified system integrator logo

 

COS’E’ LA VISIONE ARTIFICIALE

checkerLa visione artificiale puo’ portare, oltre ad una indubbia innovazione nel vostro ambiente lavorativo, la possibilità di risolvere problematiche prima impossibili. Ma cosa si intende per visione artificiale? Lo scopo principale della visione artificiale e’ quello di riprodurre in maniera piu’ vicina al reale la funzione della vista umana, che non si limita solo ad acquisire un’ immagine, ma soprattutto ne interpreta il contenuto. In alcuni ambiti l’occhio e’ insostituibile ma in molti altri, utilizzando i piu’ recenti sistemi, si riescono ad avere risultati che
vanno ben oltre i limiti della vista umana. Una delle caratteristiche salienti dell’ utilizzo di questa tipologia di sensori senza dubbio e’ la possibilita’ di fare molteplici valutazioni sia dimensionali che qualitative senza mai toccare l’ oggetto in esame. In ambito industriale, inoltre, in moltissimi casi si possono avere soglie di controllo molto ampie che evitano cosi’, al variare delle caratteristiche del lotto di produzione, un riattrezzaggio del sistema di ispezione. Per un sistema di visione artificiale vedere e’ inteso non solo come l’acquisizione di una immagine, ma soprattutto come l’interpretazione del contenuto di quell’immagine. Da tale operazione scaturiscono quelli che saranno gli input per successive operazioni di controllo e/o automazione.

Quando si implementa un sistema di visione artificiale vi sono delle operazioni che possono essere macroscopicamente cosi’ raggruppate:

  • Generazione dell’input
  • Acquisizione immagini
  • Elaborazione
  • Valutazione risultati ed azione

Generazione dell’input

E’ una delle fasi piu’ importanti. Attraverso la scelta di un opportuno sistema di illuminazione, di telecamere e non ultima una giusta disposizione dell’oggetto da controllare, si cattura l’immagine che successivamente verrà acquisita. Questa e’ la fase primaria per la riuscita dell’applicazione. Costituisce una di quelle attivita’ in cui il fattore determinante e’ l’esperienza. Sbagliare ad esempio il tipo di illuminazione puo’ portare alla non riuscita del controllo. L’Automazione S.r.l. del Gruppo ESEA vi puo’ fornire tutto il supporto necessario, mettendovi a disposizione un ufficio tecnico di esperti e consulenti. Il nostro obiettivo e’ ottenere i migliori risultati possibili. Per questo i nostri tecnici vi potranno consigliare sulla tipologia di illuminazione da scegliere: da una semplice illuminazione frontale, a illuminazioni per riflessione o piu’ complesse come quelle con doal, strutturate o diffuse. Lo stesso tipo di supporto lo si ha anche nella scelta della telecamera per la vostra applicazione. La tipologia di telecamera dipende dal tipo di controllo che si vuole effettuare. Vi sono telecamere matriciali e telecamere lineari. Le prime sono piu’ facili da gestire e richiedono minori quantita’ di luce, ma al tempo stesso risentono della deformazione prospettica e dell’uniformita’ dell’illuminazione. Le telecamere lineari offrono un’assenza delle distorsioni geometriche, immagini uniformi e risoluzione elevata, ma richiedono maggiori quantita’ di luce e complessita’ di utilizzo.

Acquisizione immagini

Consiste nella trasformazione dell’ immagine acquisita nella fase precedente, in una serie di punti digitali discreti denominati pixel. Ogni pixel rappresenta il piu’ piccolo elemento autonomo dell’immagine, ed e’ caratterizzato dalla propria posizione e da valori quali colore ed intensita’, variabili in funzione del sistema di rappresentazione adottato. Caratteristiche salienti di questa fase sono:

  • La risoluzione dell’immagine
  • Il numero di livelli di grigio o di colori
  • La velocita’ di acquisizione
  • La qualita’ dell’immagine

Elaborazione

E’ la valutazione dell’immagine acquisita e digitalizzata in base a caratteristiche ben definite. Si cerca generalmente di mettere in risalto le particolarita’ da esaminare attraverso opportuni algoritmi software. Questi possono essere anche molto complessi e richiedere particolari impegni hardware. La scelta di utilizzare algoritmi standard o la capacita’ di crearne altri ex novo, dipende molto dall’esperienza maturata nel settore. Questo e’ un elemento non trascurabile per la riuscita del vostro progetto. Anche sotto questo punto di vista l’Automazione S.r.l. del Gruppo ESEA vi dara’ tutto il supporto necessario, mettendo a disposizione tutta la sua professionalita’.

Valutazione risultati ed azione

L’immagine elaborata e’ pronta per essere processata in base alle funzioni programmate. Il risultato ottenuto e’ quindi input per il proseguo del processo di produzione risultando come discriminante per l’approvazione del prodotto o dell’eventuale scarto.

COS’E’ POSSIBILE FARE CON LA VISIONE ARTIFICIALE

Grazie alle funzionalita’ e alla elevata potenza di calcolo i sistemi di visione possono trovare campi di applicazione virtualmente illimitati. Fra le applicazioni in campo industriale figurano:

  • Riconoscimento difetti e rispetto delle tolleranze
  • Orientamento, posizionamento e guida robot
  • Misure non a contatto
  • Verifiche su nastri in continuo (Web Inspection)
  • Classificazione e scelta
  • Lettura di caratteri e codici

Riconoscimento difetti e rispetto delle tolleranze

Si tratta di una delle applicazioni piu’ diffuse, in quanto nessuna produzione industriale puo’ dirsi esente da difetti e gran parte dei difetti e’ riscontrabile visivamente. Spesso l’ispezione della produzione e’ condotta da operatori specializzati, con elevati costi per la movimentazione dei pezzi e di risorse umane. L’applicazione di un sistema di controllo basato sulla visione artificiale presenta numerosi vantaggi:

  • Riduzione costi legati alla manodopera
  • Controllo della produzione al 100%
  • Controllo in base a criteri oggettivi e ripetibili

I principali controlli di qualita’ sono riconducibili a molte delle tipiche funzionalita’ della visione artificiale: controlli superficiali, controlli di presenza/assenza parti, conteggi, verifiche di colore, ecc.

Orientamento, posizionamento e guida robot

Una parte significativa dell’intelligenza artificiale si occupa di gestire sistemi interfacciati a robot o macchine che si muovono nello spazio o compiono movimenti. Questa tipologia di processo implica spesso l’ acquisizione di informazioni fornite da un sistema di visione artificiale che occupa il ruolo di sensore visivo.

Esistono sistemi in grado di dirigere manipolatori, robot antropomorfi o carrelli in ambienti industriali non noti a priori. Ad esempio robot di carico e scarico che devono individuare la posizione esatta di oggetti diversi e posizionarli su pallet o in contenitori o ad un sistema di movimentazione intelligente, in grado di muoversi in uno stabilimento dove circolano persone, altri mezzi di movimentazione e spesso le aree sono occupate da merci.

Misure non a contatto

Si distinguono in genere misure ad una o due dimensioni: diametri, lunghezze, altezze eccentricita’, linearita’, misure a tre dimensioni, calcoli di volume (attraverso l’ analisi di immagini acquisite da piu’ ngolazioni). L’ utilizzo del Sistema di Visione risulta particolarmente indicato per misurare oggetti fragili, difficili da raggiungere contenuti in altri oggetti, a temperature elevate: ad esempio colate di acciaio fuso in laminatoi, ecc. Un vantaggio della visione artificiale consiste anche nella possibilita’ di effettuare misure non convenzionali e superiori a quelle fatte con i sistemi tradizionali, ad esempio misurando aree di forme complesse.

Lettura in continuo (web inspection)

Consiste nella rilevazione di difetti o letture di caratteri su nastri o lastre poste in scorrimento veloce. Questa analisi viene fatta tipicamente con telecamere lineari. Esempi di questa applicazione sono la verifica della correttezza della stampa, l’assenza di difetti su laminati, su tessuti, ecc.

Classificazione e scelta

Si tratta di una delle applicazioni piu’ complesse in quanto spesso i meccanismi di scelta non sono facilmente codificabili. Un tipico settore e’ quello della scelta delle piastrelle di ceramica o di marmo o di tavole di legno.

Lettura di caratteri e codici

Si tratta di funzionalita’ molto diffuse in settori come l’alimentare o il farmaceutico per eseguire tutta una serie di controlli sui prodotti in uscita come ad esempio la data di scadenza dei prodotti, i lotti di produzione, la correttezza dei fogli di istruzione allegati, ecc.

ALCUNE APPLICAZIONI DI VISIONE ARTIFICIALE

Industria alimentare

Analisi della pasta

Il sistema e’ in grado di fare un’analisi sia qualitativa che dimensionale della pasta in esame, riconoscendo eventuali presenze anomale e parti non integre.

Verifica integrita’

Il sistema esamina l’effettiva circolarita’ della scatola verificando che essa sia integra e non ammaccata. Inoltre controlla la giusta presenza e disposizione del sistema di apertura.

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Industria farmaceutica

Analisi etichette

Viene esaminata la presenza delle scritte su ognuno dei blister.

Verifica presenza

Il sistema si occupa di verificare la presenza di tutti gli alveoli e il loro effettivo riempimento.

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Industria elettronica

Analisi saldature

Il sistema esamina la presenza di saldatura nelle regioni selezionate.

Verifica presenza

Il sistema riconosce la presenza e l’ inserimento della vite per l’accoppiamento dei due semigusci.

Verifica codici

Il sistema si occupa di verificare la correttezza dei codici riportati sul dispositivo elettronico.

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Industria meccanica

Verifica dimensionale

Il sistema analizza le dimensioni caratteristiche dei componenti verificando che esse rientrino nella tolleranza di progetto.

Verifica tipologia

Il sistema analizza le dimensioni caratteristiche dei componenti differenziandoli tra loro.

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Altre applicazioni

Guida Robot

Il sistema di visione viene utilizzato per un duplice scopo. Oltre a quello di verificare le dimensioni e le caratteristiche dei vari componenti meccanici si occupa di fornire le giuste coordinate per la successiva presa attraverso una pinza robot.

Verifica posizione etichetta

Il sistema verifica la giusta posizione dell’etichetta posta sul flacone.

Verifica riempimento

Il sistema verifica l’effettivo riempimento dei flaconi scartando quelli che risultano incompleti.

Verifica colore

Controllo dimensionale con verifica di possibili imperfezioni del barattolo e successiva analisi dell’etichetta posta su di esso per esaminare l’esatta corrispondenza codice colore.

Verifica presenza tappo

Esame della presenza del tappo sul flacone.

Web inspection

Ispezione in linea di film plastici alla ricerca di possibili imperfezioni.


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I NOSTRI PUNTI DI FORZA

Oltre alla professionalita’ dei nostri tecnici e’ per noi motivo di orgoglio disporre di un magazzino che ci permette di affrontare con prontezza le varie problematiche che ci vengono sottoposte. La volonta’ di essere presenti e reattivi nel campo della visione artificiale ci ha spinto verso investimenti considerevoli e ad oggi possiamo disporre di apparecchiature e software all’avanguardia. All’interno dei nostri laboratori, inoltre, effettuiamo tutte le prove necessarie alla perfetta riuscita del progetto, simulando qualsiasi tipo di condizione presente sul campo, disponendo di nastri trasportatori a velocita’ variabile e guide motorizzate regolabili per la movimentazione di telecamere lineari.

Telecamere

- Sensore di visione per le applicazioni che richiedono semplici controlli di presenza/assenza.smartcamera

- Smart camera ad alta risoluzione per applicazioni che richiedono il controllo di piu’ particolari ed una capacita’ di elaborazione piu’ elevata.

- Telecamere di varia tipologia e potenti software di visione artificiale per la realizzazione di applicazioni piu’ complesse ed articolate:

- Telecamere B/N – GigE con varie risoluzioni

- Telecamera a colori ad alta risoluzione

- Telecamera lineare per ispezioni ad alta risoluzione su superfici di grandi dimensioni

Ottiche

  • Kit di ottiche con varia distanza focale per soddisfare diverse esigenze di inquadratura, distanza, risoluzione, ecc.
  • Ottica pericentrica per ispezionare la superficie laterale di oggetti circolari (pile, tappi, bulloni, ecc..
  • Ottica multi-specchio composte da una serie di specchi che forniscono 8 inquadrature laterali dello stesso oggetto.
  • Num. 2 ottiche telecentriche particolarmente adatte per controlli dimensionali in quanto non vengono influenzate dalla variazione di distanza dall’oggetto (solitamente quando l’oggetto e’ piu’ vicino appare piu’ grande).
  • Kit di filtri polarizzatori che hanno la funzione di bloccare il passaggio di determinate onde luminose che potrebbero disturbare l’immagine.

Illuminatori

  • Kit di illuminatori di varia tipologia che ci consentono di individuare la tecnica di illuminazione migliore per far risaltare il particolare da esaminare.

- Illuminatore ad anello rosso

- Illuminatore ad anello bianco (low angle)

- Num. 2 Retroilluminatori di diversa dimensione e colore

- Illuminatore a fascio laser

- Illuminatore ultravioletto

- Illuminatore dome, che fornisce una illuminazione omnidirezionale diffusa

- Illuminatore coassiale

- Illuminatore ad infrarossi

- Illuminatore collimato

 

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