Le macchine di misura a visione sono dispositivi di misura che analizzano gli oggetti attraverso tecniche ottiche. Automatizzano il processo di analisi dimensionale, ispezione dei prodotti e controllo qualità. Ottimizzano i flussi di lavoro e aumentano l'efficienza eliminando la dipendenza umana dall'ispezione dei prodotti. I professionisti devono comprendere i dettagli dei VMM. Questo articolo fornisce tutte le informazioni necessarie sui VMM. Vi fornirà una panoramica completa delle loro funzionalità e del modo in cui influenzano la produzione moderna.
Che cos'è una macchina di misura a visione?
Il termine "visione" nel nome trasmette la maggior parte delle informazioni. Sono dispositivi di misura ottici che analizzano le dimensioni dalle immagini.
Il modo più semplice per concettualizzare un VMM è dividerlo in due parti: hardware e software. Dal punto di vista hardware, i VMM possiedono un obiettivo con zoom ottico e una telecamera. La telecamera può essere digitale CMOS o analogica CCD. Un altro componente fisico semplice ma cruciale è una sorgente luminosa a LED. L'illuminazione è fondamentale per il funzionamento del VMM.
L'altra parte del VMM è il suo software. I VMM si basano su un software di elaborazione delle immagini per calcolare i profili dimensionali. La maggior parte dei VMM ha un software di elaborazione delle immagini in 2D, ma quelli avanzati possono avere anche il 3D. Il software dei VMM ha anche capacità di rilevamento del movimento. Possono analizzare i profili fisici ricostruendoli da varie angolazioni.
Come funziona una macchina di misura a visione?
Si inizia posizionando il pezzo sul palcoscenico VMM, l'area centrale con l'illuminazione, l'obiettivo e la telecamera. In molti modelli VMM, l'area del palcoscenico si muove sul piano delle coordinate tridimensionali. Pertanto, è possibile effettuare tutte le riprese direzionali desiderate. Il palcoscenico deve essere ben illuminato prima di iniziare l'operazione. Alcune opzioni sono la retroilluminazione, l'illuminazione coassiale e l'illuminazione ad anello. Una volta che il palcoscenico è ben illuminato, si può procedere alla fase di imaging.
Ingrandire l'oggetto utilizzando l'obiettivo ottico. In alcuni casi questa operazione viene eseguita manualmente, mentre in altri è il software a consigliarla. Se si dispone di un obiettivo zoom multiasse, è possibile ottenere diversi livelli di ingrandimento in base agli obiettivi di misura. Successivamente, i dati dell'immagine vengono trasferiti allo strumento software. I VMM utilizzano software avanzati di elaborazione delle immagini. Sono in grado di analizzare le immagini attraverso varie tecniche e metriche. Eseguono il rilevamento automatico dei bordi, la misurazione degli angoli e l'analisi dimensionale.
Sarebbe sbagliato pensare che il lavoro di un VMM finisca con l'analisi dimensionale. Il software VMM genera un rapporto dettagliato basato sui suoi calcoli. Questo rapporto aiuta a verificare che il pezzo in lavorazione sia conforme alle specifiche di progetto. Inoltre, il VMM memorizza i dati su un database fisico o in cloud. Addestra i modelli di intelligenza artificiale e prevede molte delle esigenze future della fabbrica.
Vantaggi delle macchine di misura a visione
Non vi sorprenderà che il vantaggio più significativo delle macchine di misura a visione sia la misura senza contatto. Lo abbiamo già menzionato in precedenza, ma è comunque assolutamente fondamentale. Gli strumenti di misura convenzionali sono inefficaci - e talvolta incapaci - di misurare pezzi piccoli, delicati o deformabili. Questo vale in particolare per l'industria elettronica. Riuscite a immaginare il tempo necessario per misurare i componenti elettronici? Diodi, condensatori e circuiti stampati sono micropezzi. Per misurarli fisicamente occorrono molti strumenti ottici. VMM MXP con una precisione e un'accuratezza superbe in un breve periodo di tempo.
In termini di precisione e accuratezza, le VMM battono gli strumenti tradizionali in termini di tempo e di dimensioni dei lotti. Se la vostra fabbrica richiede l'ispezione di diversi componenti in breve tempo, il VMM è il vostro migliore amico. Le tecniche di imaging possono identificare difetti, imprecisioni e deviazioni in pochi secondi. Le VMM non causano alcuna interruzione della linea di assemblaggio, garantendo che la produzione dello stabilimento non ne risenta.
Naturalmente, i VMM non sono limitati ai componenti di piccole dimensioni. Possono misurare efficacemente componenti di medie e grandi dimensioni. Eseguono analisi geometriche avanzate come l'ispezione delle superfici, il riconoscimento dei contorni e le misure GD&T. I VMM sono una componente fondamentale dei sistemi di visione industriale. A tal fine, contribuiscono a rendere possibile l'automazione in diversi settori. Come forse già sapete, l'automazione è la spina dorsale della produzione moderna.
I VMM generano e memorizzano enormi quantità di dati. Questi dati contribuiscono ulteriormente all'automazione del settore, fornendo set di formazione. A lungo termine, questo aiuta i produttori a valutare i modelli di guasto, la domanda dei clienti e i processi efficienti. Anche se il costo a breve termine di un VMM può sembrare molto più elevato rispetto ad altri strumenti, non lasciate che questo influisca sul vostro giudizio. È innegabile che i VMM portino a guadagni e risparmi a lungo termine. Riducono gli sprechi di materiale e gli scarti di prodotto. Inoltre, è dimostrato che aumentano la produzione e la velocità della fabbrica.
Applicazioni delle macchine di misura a visione
I VMM sono sempre più utilizzati in settori critici come quello aerospaziale e automobilistico. Se c'è una cosa che accomuna entrambi i settori è la necessità di analizzare un'ampia gamma di dimensioni dei pezzi. I pezzi possono essere piccoli come cuscinetti e ingranaggi o grandi come telai e motori. È qui che le VMM si dimostrano più versatili di altri dispositivi di misura. Grazie all'elevata precisione e accuratezza, soddisfano i rigorosi requisiti di tolleranza di questi settori.
Abbiamo già accennato al loro immenso impatto sull'industria elettronica. Ciò deriva direttamente dalla loro capacità di gestire componenti piccoli e complessi. Componenti miniaturizzati come diodi, condensatori, PCB e resistenze richiedono la precisione e la velocità offerte dai VMM.
L'industria medica è un altro settore critico che vede applicazioni VMM. I dispositivi e le apparecchiature mediche devono soddisfare rigorosi standard di qualità. I VMM sono spesso utilizzati per ispezionare questi prodotti. Fare clic per visualizzare le applicazioni dei VMM in diversi campi.
Tendenze future delle macchine di misura a visione
Le macchine di misura a visione stanno guidando la rivoluzione dell'intelligenza artificiale nel settore manifatturiero. L'integrazione dell'IA significa che i sistemi automatizzati saranno ancora più potenti di oggi. Vediamo alcuni di questi effetti con tecnologie come il rilevamento automatico dei guasti e la previsione della domanda di prodotti. L'interazione tra AI e Machine Vision renderà le industrie altamente competitive.
Le macchine di misura ibride sono un'altra tecnologia da tenere d'occhio. Queste macchine combinano metodi di misurazione visiva con sensori multipli, come sonde tattili e scanner laser, rendendole più versatili che mai.
Lo sviluppo di macchine di misura in tempo reale consentirà cicli di feedback più rapidi. Di conseguenza, le macchine industriali saranno in grado di svolgere compiti autonomi e di prendere decisioni. Alla fine, questo potrebbe eliminare del tutto la necessità dell'uomo nel processo di produzione.
Tutto questo è in parte possibile perché i VMM generano e memorizzano grandi quantità di dati. L'analisi dei dati è fondamentale per le industrie perché consente di migliorare i processi e sviluppare nuovi prodotti. Con il rapido sviluppo dei VMM, la produzione del futuro sarà drasticamente diversa da quella di oggi!
Conclusione
I VMM non solo hanno semplificato le misure, ma hanno reso possibili intere industrie. Un esempio è l'industria elettronica. Rendendo possibile l'automazione, hanno trasformato il processo di misura dimensionale e di ispezione dei prodotti. I vantaggi per le fabbriche sono la riduzione dell'errore umano e dello spreco di materiale e l'accelerazione della produzione. È semplicemente impossibile ottenere una precisione e un'accuratezza simili con i mezzi umani. Le tendenze future della visione industriale dimostrano che sempre più industrie adotteranno i VMM. In breve, i VMM sono una componente chiave del panorama dell'Industria 4.0, ed è per questo che nessun produttore dovrebbe trascurarli!