Introduction
Les systèmes de vision industrielle ont révolutionné la fabrication et la logistique. Avec l'aide de la robotique, ils ont permis l'automatisation des tâches industrielles. Les systèmes de vision industrielle peuvent effectuer l'inspection, la mesure et le traçage des produits.
Il existe aujourd'hui différents types de systèmes de vision industrielle sur le marché. Nous allons passer en revue chaque type de système, ainsi que ses caractéristiques et ses avantages. Après avoir lu cet article, vous aurez une idée claire de ce que les différents systèmes de vision ont à offrir.
Qu'est-ce que la vision industrielle ?
La technologie d'analyse des objets du monde réel par imagerie est connue sous le nom de vision industrielle. Elle est utilisée pour l'inspection automatisée, la détection des défauts et la fabrication. La vision industrielle rend possible l'automatisation de l'industrie en fournissant des données en temps réel aux dispositifs de fabrication tels que les robots, les bandes transporteuses et les outils d'inspection. La vision industrielle est la technique par laquelle la technologie numérique interagit avec le monde réel. Elle fournit des données appropriées aux logiciels de contrôle industriel afin qu'ils puissent prendre les bonnes décisions.
Types de systèmes de vision industrielle
Le nombre de dimensions analysées par un système de vision industrielle détermine sa catégorie. Nous allons maintenant examiner en détail les utilisations et les avantages de chaque système de vision industrielle.
Système de vision industrielle 1D
Un système de vision industrielle unidimensionnel analyse une seule ligne à la fois. Il utilise une caméra à balayage linéaire pour capturer les pixels de manière linéaire. La vision industrielle unidimensionnelle est excellente pour analyser la surface d'objets continus. Il peut identifier les déviations et les modèles pour effectuer la détection des bords et l'inspection des surfaces. Les systèmes de vision industrielle unidimensionnelle sont idéaux pour capturer des données sur des bandes transporteuses en mouvement. Comme les objets sont scannés en lignes fragmentées, il n'est pas nécessaire d'arrêter le mouvement de la bande.
Système de balayage 2D Area Array
Un système de balayage de zone 2D capture une image 2D de l'objet à l'aide d'une caméra CCD ou CMOS. Un réseau de pixels représente l'image disposée sur un plan 2D. Les systèmes de balayage par matrice fournissent des images à haute résolution avec des mesures précises. Les capteurs des caméras peuvent varier de 5 à 30 mégapixels et disposent de différents niveaux de zoom. Les scanners 2D sont efficaces pour la détection des défauts, la reconnaissance des formes et l'analyse des textes. Ils sont idéaux pour les convoyeurs à faible vitesse ou la numérisation d'objets stationnaires.
Système de balayage linéaire 2D
Un système de balayage linéaire 2D construit une image en capturant des données dans des sections linéaires. Il capture l'image à l'aide d'une caméra linéaire composée d'une seule ligne de pixels. L'image est construite à partir d'une série de balayages linéaires à l'aide d'un logiciel de synchronisation. Ils sont idéaux pour les tâches à grande vitesse qui nécessitent la capture de données à partir d'objets en mouvement. Ils sont également efficaces pour les tâches de tri et l'inspection d'imprimés.
Système de vision industrielle 3D
Un système de vision industrielle en 3D modélise un objet en trois dimensions et rend compte de ses paramètres de longueur, de largeur et de hauteur. Les systèmes de vision industrielle 3D utilisent plusieurs techniques, telles que les systèmes stéréo, les capteurs de déplacement laser, la lumière structurée et l'imagerie à temps de vol.
Les systèmes stéréoscopiques sont constitués de deux caméras qui capturent un objet sous des angles différents. Un logiciel de synchronisation utilise ces images pour construire un modèle 3D de l'objet. Un tel processus nécessite la résolution d'une tâche connue sous le nom de problème de correspondance.
Les capteurs de déplacement laser se composent d'émetteurs laser et de caméras. Ils projettent une ligne laser sur l'objet et le faisceau réfléchi est analysé pour modéliser les attributs dimensionnels.
Les scanners à lumière structurée projettent une grille de faisceaux lumineux sur un objet et analysent la lumière réfléchie à l'aide d'une caméra. Le logiciel traite les perturbations de l'image capturée pour recréer le modèle 3D de l'objet.
Les capteurs de temps de vol projettent des faisceaux infrarouges sur un objet et déterminent la distance en mesurant le temps de retour de la lumière. Après plusieurs itérations de ce processus, le modèle 3D est préparé.
Quel est le rôle de la vision industrielle ?
Détection des défauts
La vision industrielle permet aux usines de détecter rapidement les défauts dans de grands échantillons. Ce type de contrôle général permet de conserver la main-d'œuvre pour les cas particuliers de défauts inhabituels. Les logiciels de vision industrielle permettent aux chaînes de montage de prendre des décisions automatisées, comme les contrôles réussite/échec, qui permettent d'économiser beaucoup de temps et d'efforts de production. En réduisant les défauts, la vision industrielle permet d'économiser du temps, des coûts et des ressources.
Détection et comptage d'objets
L'analyse d'objets par vision industrielle est beaucoup plus rapide que les méthodes manuelles. Elle permet de déterminer la quantité de lots beaucoup plus rapidement et avec plus de précision qu'un être humain. Les systèmes de vision industrielle tels que les scanners de ligne sont idéaux pour la détection et le comptage d'objets sur les lignes d'assemblage en mouvement rapide.
Mesure et comptage
L'un des principaux avantages de la vision industrielle est la mesure sans contact. Les systèmes de vision industrielle utilisent des outils logiciels pour analyser les dimensions d'un objet à partir de son image. Ils conviennent donc à la conception et à l'inspection de tous les types de pièces. Des mesures rapides et efficaces permettent d'accélérer la fabrication et l'inspection des produits, augmentant ainsi la production globale de l'usine.
Positionnement et guidage
Les systèmes de vision industrielle permettent aux robots de prendre des décisions autonomes en fonction de leur environnement. Les opérations robotiques telles que le prélèvement et le placement, le tri, l'inspection et la navigation dépendent des systèmes de vision industrielle. En outre, les logiciels de vision industrielle fournissent aux robots un retour d'information en temps réel. La vision industrielle permet d'améliorer les processus de fabrication en reconnaissant les modèles peu efficaces, les défauts et les irrégularités.
Lecture de codes-barres
La lecture de codes-barres est l'une des applications les plus populaires de la vision industrielle. Les capteurs à balayage linéaire peuvent lire les données cryptées des codes-barres et mettre à jour le système d'information. Ils aident les usines à reconnaître les objets, les entrepôts à cataloguer leurs produits et les entreprises de logistique à suivre leurs expéditions.
OCR/Reconnaissance visuelle
Grâce aux techniques de reconnaissance optique de caractères, les systèmes de vision artificielle extraient le texte d'une image et le traitent dans un format lisible par une machine. Cette technique est très utile aux industries, car elle permet aux appareils de reconnaître les informations imprimées sur les produits. L'OCR permet de récupérer et de stocker des informations sur les produits, de rechercher des images, de naviguer dans les robots et de gérer les stocks.
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