1. Hệ thống vision công nghiệp là gì?
Hệ thống vision công nghiệp là một hệ thống tự động hóa sử dụng công nghệ computer vision để tiếp nhận và xử lý hình ảnh. Hệ thống hoạt động giống như cách con người nhìn, tiếp nhận và hiểu thế giới xung quanh. Mục tiêu của hệ thống quản lý, kiểm soát chất lượng sản phẩm, tối ưu quy trình sản xuất trong môi trường công nghiệp. Giúp tăng cường độ chính xác, giảm lỗi sản phẩm, tăng năng suất trong quy trình sản xuất. [caption id="attachment_8864" align="aligncenter" width="600"]
Hệ thống vision công nghiệp[/caption]
2. Thành phần của hệ thống vision công nghiệp
Phần cứng của hệ thống vision công nghiệp
Hệ thống Vision công nghiệp bao gồm nhiều thành phần phần cứng khác nhau hoạt động phối hợp để thu thập hình ảnh, xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định. Dưới đây là một số thành phần phần cứng chính:Camera
Là thiết bị thu thập hình ảnh của sản phẩm hoặc quy trình cần kiểm tra. Có nhiều loại camera khác nhau được sử dụng trong Hệ thống Vision công nghiệp, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng:
- Camera CCD: Cung cấp hình ảnh chất lượng cao với độ nhạy sáng tốt, phù hợp cho các ứng dụng cần độ chính xác cao.
- Camera CMOS: Tiêu thụ ít điện năng hơn camera CCD, giá thành rẻ hơn và có tốc độ xử lý nhanh hơn.
- Camera 2D: Chỉ thu thập hình ảnh hai chiều.
- Camera 3D: Thu thập hình ảnh ba chiều, giúp tái tạo hình ảnh sản phẩm một cách chân thực.
Ống kính
Có chức năng điều chỉnh tiêu cự và góc nhìn của camera, ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh thu được. Lựa chọn ống kính phù hợp phụ thuộc vào kích thước sản phẩm, khoảng cách giữa camera và sản phẩm, độ chính xác cần thiết,...
Hệ thống chiếu sáng
Cung cấp ánh sáng phù hợp cho camera để thu thập hình ảnh rõ ràng. Hệ thống chiếu sáng có thể bao gồm đèn LED, đèn huỳnh quang, đèn halogen, v.v. Loại ánh sáng và vị trí đặt đèn sẽ ảnh hưởng đến độ tương phản, độ phân giải và độ chính xác của hình ảnh.
Bộ điều khiển
Có chức năng xử lý dữ liệu hình ảnh thu thập được từ camera. Bộ điều khiển có thể là một PC công nghiệp, PLC hoặc bộ xử lý chuyên dụng cho Vision. Bộ điều khiển cần có đủ khả năng tính toán để xử lý hình ảnh nhanh chóng và chính xác.
Thẻ thu hình ảnh
Có chức năng chuyển đổi tín hiệu analog từ camera sang tín hiệu số để có thể xử lý trên bộ điều khiển. Thẻ thu hình ảnh cần có độ phân giải phù hợp với camera và tốc độ xử lý đủ nhanh để đảm bảo hình ảnh được truyền tải liên tục.
Các thiết bị khác
Ngoài các thành phần chính trên, Hệ thống Vision công nghiệp có thể bao gồm các thiết bị khác như:
- Bộ mã hóa: Dùng để mã hóa dữ liệu hình ảnh trước khi truyền đi.
- Bộ giải mã: Dùng để giải mã dữ liệu hình ảnh sau khi nhận được.
- Màn hình hiển thị: Dùng để hiển thị hình ảnh và kết quả xử lý.
- Mạng lưới: Dùng để kết nối các thành phần trong hệ thống và truyền dữ liệu.
Phần mềm của Hệ thống Vision công nghiệp
Phần mềm đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hoạt động và xử lý dữ liệu của Hệ thống Vision công nghiệp. Phần mềm Vision thường bao gồm các module sau:
Module thu thập hình ảnh
- Điều khiển camera, lấy hình ảnh theo thời gian thực hoặc theo yêu cầu.
- Cài đặt các thông số camera như độ phân giải, tốc độ khung hình, độ sáng, độ tương phản,...
- Lưu trữ hình ảnh dưới dạng file hoặc truyền trực tiếp đến module xử lý.
Module xử lý hình ảnh
- Áp dụng các thuật toán xử lý hình ảnh để nâng cao chất lượng hình ảnh, loại bỏ nhiễu, trích xuất đặc trưng,...
- Các thuật toán phổ biến bao gồm: lọc nhiễu, khuếch đại cạnh, phân ngưỡng, chuyển đổi hình ảnh (Fourier, Hough),...
Module phân tích hình ảnh
- Sử dụng các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) để phân tích hình ảnh và đưa ra quyết định.
- Các kỹ thuật phổ biến bao gồm: nhận dạng đối tượng (OCR, Object Detection), phân loại đối tượng (Image Classification), kiểm tra lỗi (Defect Detection), đo lường kích thước (Dimension Measurement),...
Module giao tiếp
- Giao tiếp với các thiết bị khác trong hệ thống như PLC, robot, màn hình hiển thị,...
- Gửi nhận dữ liệu, điều khiển hoạt động của các thiết bị khác.
- Hiển thị kết quả xử lý, thống kê báo cáo.
Module giao diện người dùng
- Cung cấp giao diện đồ họa thân thiện để người dùng cài đặt, vận hành và giám sát hệ thống.
- Hiển thị hình ảnh trực tiếp, các thông số cài đặt, kết quả xử lý, báo cáo lỗi,...
- Cho phép người dùng điều chỉnh các thông số, cài đặt chương trình, quản lý dữ liệu.
4. Lợi ích hệ thống vision công nghiệp
Hệ thống vision công nghiệp đã đem lại nhiều lợi ích quan trọng cho doanh nghiệp, cải thiện được quy trình và chất lượng của sản phẩm. Dưới đây là một số lợi ích chính của hệ thống:Tăng năng suất
Lợi ích đầu tiên phải kể đến là hệ thống vision có thể tự động hóa các nhiệm vụ kiểm tra và phân tích hình ảnh, giúp tăng năng suất của doanh nghiệp. Hạn chế những sai xót trong quy trình và sản phẩm. Sản phẩm được sản xuất với độ đồng đều hơn, tăng năng suất trong sản xuất.Kiểm tra chất lượng sản phẩm
Hệ thống giúp phát hiện ra những lỗi sai khi sản phẩm, nhờ vậy mà chất lượng sản phẩm đồng đều hơn, giúp giảm thiểu đi những sản phẩm lỗi và có được sự hài lòng của khách hàng.Giảm chi phí
Thay vì cần đến số lượng lớn nhân công để kiểm tra chất lượng của sản phẩm thì hệ thống vision có thể được sử dụng để tự động hóa các nhiệm vụ kiểm tra chất lượng sản phẩm. Giúp doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí cho nguồn lao động.Tăng tính an toàn
Hệ thống vision có thể thay thế con người để giám sát những khu vực nguy hiểm có máy móc hoạt động hoặc khu vực có hóa chất độc hại để tránh gây thương tích cho con người.Tăng tính linh hoạt, tự động hóa
Hệ thống vision có thể đáp ứng được đa dạng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng dựa vào sản phẩm hoặc khu vực, môi trường sản xuất khác nhau. Nhờ đó mà có thể tự động hóa quy trình, giúp giảm chi phí và cải thiện hiệu quả
>>> Xem thêm: Tác động của robot trong dây chuyền sản xuất: hiệu suất, linh hoạt và tiết kiệm chi phí
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét