Căn chỉnh chi tiết trong thị giác máy: nó thực sự mang lại lợi ích gì

Căn chỉnh là công đoạn kém hào nhoáng nhất của một quy trình kiểm tra nhưng lại là một trong những công đoạn ảnh hưởng nhiều nhất, vì nó quyết định bạn phải chi bao nhiêu cho cơ khí. Một hệ thống thị giác yêu cầu chi tiết phải nằm đúng cùng một vị trí mỗi lần thực chất là một bản đặc tả cho một bộ gá. Một hệ thống định vị chi tiết trước có thể kiểm tra bất cứ thứ gì băng tải đưa đến.

Đó chính là toàn bộ vấn đề. Căn chỉnh tốn thời gian chu kỳ và đổi lại mua được dung sai cho một chi tiết đã bị xê dịch. Dưới đây là cách định giá cả hai vế.

Công đoạn căn chỉnh làm gì

Bạn cung cấp cho hệ thống một ảnh mẫu của một chi tiết đạt và đánh dấu vùng nhận diện nó. Ở mỗi lần chụp sau đó, bộ căn chỉnh định vị mẫu hình đó và tính toán chi tiết đã tịnh tiến và xoay bao nhiêu so với mẫu. Mọi bước xử lý tiếp theo sau đó chạy trong hệ tọa độ của chi tiết chứ không phải của camera.

Kết quả là các vùng kiểm tra của bạn di chuyển theo chi tiết. Một vùng được vẽ quanh một chốt cài vẫn nằm đúng trên chốt cài khi chi tiết đến lệch 8 mm sang trái và xoay 6 độ. Không có căn chỉnh, cùng vùng đó sẽ nhìn vào nền trống, và kiểm tra sẽ báo thiếu chốt cài trên một chi tiết hoàn toàn đạt.

Đây là lý do lỗi căn chỉnh và lỗi kiểm tra đáng được đếm riêng. Một chi tiết mà bộ căn chỉnh không tìm thấy hoàn toàn chưa được kiểm tra, và một trạm âm thầm cho các trường hợp đó đạt thì đang không kiểm tra một phần sản lượng của bạn.

Cạnh hay đặc trưng học máy

So khớp mẫu cổ điển hoạt động dựa trên cạnh. Nó xây dựng một mô hình hình học về cấu trúc cạnh của mẫu và tìm kiếm cách sắp xếp phù hợp nhất. Nó nhanh, có thể dự đoán được và đã được kiểm chứng qua nhiều thập kỷ, và nó thất bại theo một cách cụ thể: khi không có đủ cạnh sạch để làm việc.

Bộ căn chỉnh học máy đi theo hướng khác. Nó học các đặc trưng thị giác của chi tiết từ mẫu thay vì chỉ dựa vào hình học cạnh, đó là điều giúp nó vẫn bám được vào một chi tiết có cạnh không đáng tin cậy. Ba trường hợp việc này có ý nghĩa:

Một lưu ý thực tế nếu bạn chuyển đổi: hai bộ máy phản hồi với các thiết lập của chúng khác nhau, nên độ nhạy và độ tin cậy cần được tinh chỉnh lại thay vì mang nguyên sang. Hãy dành vài phút cho việc đó thay vì giả định có thể thay thế trực tiếp.

Các chế độ tốc độ là một quyết định về thời gian chu kỳ

Căn chỉnh diễn ra trước khi bất kỳ bước kiểm tra nào chạy, nên chi phí thời gian của nó bị trừ thẳng vào ngân sách thời gian chu kỳ của bạn. Trên OV80i, bộ căn chỉnh cung cấp ba chế độ với thời gian được công bố, và nhìn chúng dưới dạng con số thay vì tính từ sẽ khiến lựa chọn trở nên rõ ràng:

Khoảng cách giữa chế độ Nhanh và Chính xác là khoảng 200 ms. Trên một dây chuyền một chi tiết mỗi giây, đó là một phần năm ngân sách của bạn, và đây là đòn bẩy đơn lẻ lớn nhất đối với độ trễ kiểm tra mà không liên quan gì đến các mô hình AI. Đáng để quyết định một cách có chủ đích thay vì để nguyên giá trị mặc định.

Phạm vi xoay, và giới hạn đáng để biết

Thiết lập phạm vi xoay giới hạn phạm vi tìm kiếm của bộ căn chỉnh. Một chi tiết vượt quá góc đó so với mẫu sẽ đơn giản là không được phát hiện, đây là một quyết định thiết kế chứ không phải lỗi: phạm vi tìm kiếm hẹp hơn thì nhanh hơn và tạo ra ít kết quả khớp sai hơn.

Hãy thiết lập dựa trên thực tế cơ khí thay vì lạc quan phỏng đoán. Nếu gá giữ chi tiết trong phạm vi vài độ, một phạm vi hẹp sẽ nhanh hơn và an toàn hơn. Nếu chi tiết đến nơi một cách lỏng lẻo trên băng tải, bạn cần phạm vi đủ rộng để phản ánh thực tế, nếu không bạn sẽ phải điều tra các lỗi căn chỉnh mà thực chất chỉ là phạm vi bị đặt quá hẹp.

Bộ máy học máy xử lý được khoảng cộng trừ 25 độ. Đó là một giới hạn thực sự, và tốt hơn nên lập kế hoạch xoay quanh nó thay vì phát hiện ra nó giữa chừng. Có hai cách vượt qua khi chi tiết có thể đến ở bất kỳ hướng nào: ràng buộc cách trình bày bằng cơ khí để nó nằm trong phạm vi đó, hoặc chụp nhiều hơn một ảnh mẫu để mỗi ảnh bao phủ một phần của vòng xoay. Cả hai cách đều không có gì đặc biệt, và cả hai đều rẻ hơn nhiều nếu thiết kế ngay từ đầu so với việc cải tạo sau này.

Bất biến tỷ lệ, và vì sao đo lường lại tắt nó đi

Bất biến tỷ lệ cho phép bộ căn chỉnh khớp một chi tiết trông lớn hơn hoặc nhỏ hơn một chút so với mẫu. Điều này hữu ích khi chiều cao chi tiết thay đổi hoặc khoảng cách camera không lặp lại hoàn hảo, vì cùng một chi tiết ở khoảng cách khác nhau sẽ cho ảnh với kích thước khác nhau.

Đây cũng là thiết lập duy nhất tương tác với một khối khác, và sự tương tác này đáng để hiểu rõ hơn là chống lại. Nếu bạn đang đo lường, bất biến tỷ lệ phải được tắt, và sản phẩm bắt buộc điều này. Lý do rất đơn giản: một phép đo chuyển đổi pixel thành milimét bằng một tỷ lệ cố định. Một bộ căn chỉnh được phép hấp thụ thay đổi kích thước sẽ âm thầm thay đổi tỷ lệ ảnh, nghĩa là chính biến thiên mà phép đo của bạn đang cố phát hiện đã bị chuẩn hóa mất trước khi phép đo nhìn thấy nó. Bạn sẽ nhận được một con số nhất quán đẹp mắt nhưng không còn phản ánh đúng chi tiết nữa.

Vì vậy quy tắc rất đơn giản. Phát hiện lỗi trên các chi tiết có kích thước biểu kiến dao động: bật bất biến tỷ lệ. Báo cáo một kích thước theo dung sai: tắt, và thay vào đó kiểm soát khoảng cách làm việc bằng cơ khí. Hướng dẫn của chúng tôi về ống kính viễn tâm trình bày cách quang học để loại bỏ chính biến thiên đó.

Khi nào nên bỏ qua căn chỉnh hoàn toàn

Căn chỉnh có thể được tắt đi, và trên một trạm được gá đặt thực sự tốt, bạn nên làm vậy. Nếu chi tiết được định vị bằng ổ gá hoặc kẹp và đến đúng cùng một vị trí trong sai số một hai pixel, bộ căn chỉnh đang tốn 70 đến 270 ms mỗi lần chụp chỉ để xác nhận điều mà cơ khí đã đảm bảo sẵn.

Cách quyết định trung thực là đo đạc thay vì giả định. Hãy chụp vài trăm chi tiết khi chúng đến theo cách bình thường và xem vị trí thực tế biến thiên bao nhiêu. Có hai kết quả, cả hai đều hữu ích: biến thiên nhỏ và bạn có thể bỏ căn chỉnh để lấy lại thời gian chu kỳ, hoặc nó lớn hơn bất kỳ ai kỳ vọng, điều đáng biết trước khi bạn tinh chỉnh các vùng kiểm tra dựa trên một giả định không đúng.

Thiết lập, theo thứ tự

1. Chụp một ảnh mẫu trên một chi tiết đạt được trình bày theo đúng cách sản xuất thực tế trình bày nó, chứ không phải theo cách nó trông như khi ai đó đặt cẩn thận bằng tay.
2. Đánh dấu vùng mẫu trên các đặc trưng ổn định. Các vùng lớn hơn với chi tiết thực sự sẽ căn chỉnh tốt hơn các vùng nhỏ. Hãy loại trừ bất cứ thứ gì biến đổi một cách hợp lý giữa các chi tiết đạt, nếu không bạn đang yêu cầu bộ căn chỉnh khớp theo chính thứ đang thay đổi.
3. Thiết lập phạm vi xoay dựa trên cơ khí, không phải dựa trên sự lạc quan. Hãy đo xem chi tiết thực sự xoay bao nhiêu.
4. Bắt đầu ở chế độ cân bằng, rồi chỉ chuyển đổi khi thời gian chu kỳ hoặc tỷ lệ khớp cho bạn lý do để làm vậy.
5. Quyết định bất biến tỷ lệ dựa trên công việc: bật khi phát hiện lỗi với kích thước biểu kiến thay đổi, tắt nếu có bất kỳ phép đo nào đang được thực hiện.
6. Chạy lại thiết lập trên những ảnh chụp bạn đã có sẵn. Việc căn chỉnh lại hàng loạt trên các ảnh hiện có cho bạn biết tỷ lệ khớp trước khi trạm nhìn thấy một chi tiết thực tế, đây cùng một nguyên tắc như kiểm thử lùi chính việc kiểm tra.
7. Quyết định điều gì xảy ra khi căn chỉnh thất bại. Đó không phải là đạt, và cũng không giống như một lỗi. Hãy chuyển nó đến nơi có người nhìn thấy.

Điểm cuối cùng đó là điều thường bị bỏ mặc cho may rủi nhất. Một lỗi căn chỉnh có nghĩa là chi tiết chưa từng được kiểm tra, vì vậy coi nó là đạt sẽ đưa sản phẩm chưa được kiểm tra vào dòng sản phẩm tốt của bạn. Đếm lỗi căn chỉnh riêng biệt, và báo hiệu cho dây chuyền khi tỷ lệ này tăng lên, sẽ biến một khoảng trống âm thầm thành một cảnh báo sớm rằng gá đang bị trôi hoặc ánh sáng đã thay đổi. Để biết điều này phù hợp ở đâu trong toàn bộ trạm, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về hệ thống thị giác máy.