EuroWire May 2016

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Articolo tecnico
Maggio 2016 73
erano in grado di identificare né misurare
le spirali del prodotto. Questi sistemi
si limitavano a ignorare le spirali per
individuare difetti significativi, come pori,
rigonfiamenti evidenti o cambiamenti di
forma.
Il sistema di controllo dell’avvolgimento
è stato migliorato con l’aggiunta di un
software di elaborazione delle immagini
e delle configurazioni di telecamera
alternative che identificano il profilo del
cavo avvolto e può misurare parametri e
rilevare variazioni nell’avvolgimento che
sono considerati difetti.
3 Sistema di ispezione
mediante visione
artificiale
3.1 Progettazione optomeccanica
Il sistema di rilevazione dei difetti di
avvolgimento è costituito da una o
più telecamere ad alta risoluzione e da
un’illuminazione adeguata per catturare
immagini di cavi in movimento a velocità
superiori a 1.200 piedi (400 metri) al
minuto.
L’utilizzo di più telecamere a 360 gradi
consente la completa copertura della
superficie del cavo. Il sistema produce
immagini di alta qualità a queste velocità,
con una frequenza di fotogrammi al
secondo molto elevata. Tale frequenza è
sincronizzata con un algoritmo encoder e
di velocità.
L’illuminazione varia a seconda
dell’applicazione. I fattori considerati sono
la riflettenza del materiale, il profilo della
superficie, il colore, la velocità della linea e
il tipo di telecamera.
Al fine di assicurare la coerenza delle
immagini, l’apparecchio è dotato di una
protezione per evitare che l’illuminazione
dell’ambiente, particelle esterne o altri
fattori possano influenzare i risultati.
Inoltre, la vibrazione del cavo è
minimizzata grazie all’utilizzo di guide che
evitano immagini sfocate.
Per l’elaborazione delle immagini per
l’ispezione dell’avvolgimento dei cavi
viene utilizzato un algoritmo avanzato.
Un tipico algoritmo è in grado di rilevare
difetti di superficie e di avvolgimento quali
graffi, buchi, avvolgimento irregolare,
un angolo di avvolgimento errato, la
sbucciatura e la lacerazione del nastro.
L’algoritmo richiede un’analisi dei
pixel dell’immagine e che questi
vengano raggruppati per un’ulteriore
interpretazione. In caso di rilevamento di
un difetto, l’operatore viene avvertito da
un allarme e viene salvato un rapporto di
errore nel registro dei dati corrente.
Per una maggiore chiarezza, il difetto
viene inoltre visualizzato sullo schermo
dell’operatore.
3.2 Miglioramento della garanzia di
qualità
Indicato per qualsiasi tipo di prodotto:
dato che il sistema di rilevamento dei
difetti di superficie con un’accurata
misurazione del diametro utilizza il
sistema di visione artificiale, può essere
utilizzato per controllare la superficie di
molti tipi di prodotti con avvolgimento
o profili corrugati. Si tratta del metodo
disponibile più accurato per rilevare
difetti di avvolgimento e superficiali e
conseguentemente l’algoritmo avanzato
può aiutare a classificare il tipo di difetti.
Riduzione di difetti: il sistema può fornire
all’operatore una visione delle immagini
di superficie correnti nonché i difetti più
recenti unitamente alle dimensioni del
difetto e al diametro del cavo corrente.
Questo flusso continuo di informazioni
in tempo reale, in particolare i dati
relativi ai difetti, permette all’operatore
di isolare le cause delle imperfezioni
dell’avvolgimento. Identificare quando e
come un difetto si verifica permetterà al
personale tecnico di conoscere la causa
principale dei difetti e ridurre la loro
frequenza.
Garanzia di qualità: il sistema continuerà
a monitorare l’avvolgimento del cavo
costantemente sia per quanto riguarda
la distanza di sovrapposizione, sia per
quanto riguarda l’angolo di avvolgimento.
Le misurazioni possono essere registrate
per una successiva analisi.
Le immagini di difetti superficiali e di
avvolgimento vengono catturate e salvate
su un disco rigido per l’utilizzo in relazioni
sulla qualità. Lo schermo del sistema di
ispezione dell’avvolgimento permette
ai supervisori dell’ingegneria e della
produzione di esaminare con maggiore
facilità i difetti senza la necessità di
osservare direttamente il difetto sul cavo.
Le immagini dei difetti vengono salvate
assieme ad informazioni riguardanti la
posizione che consentono agli operatori
di individuare ed eliminare velocemente i
difetti prima che raggiungano i clienti o si
verifichi un difetto sul campo.
3.3 Limitazioni
Il sistema di ispezione dei difetti di
avvolgimento presenta alcune limitazioni:
• A volte tipi di avvolgimento molto
diversi richiederanno l’adeguamento
alla configurazione ottica o modifiche
del software
• Dal momento che la telecamera è
rivolta verso la superficie, le gocce
d’acqua, il grasso e le particelle
di polvere verranno rilevate dal
sistema come difetti. In generale,
questo problema può essere risolto
installando un sistema di pulizia con
soffi d’aria ben collocato. In alternativa,
la sensibilità del sistema può essere
diminuita, il che può sfociare in alcuni
difetti minori che passano attraverso il
filtro
3.4 Risultati delle prove
Il sistema di ispezione dei difetti di
avvolgimento è una versione modificata
▲ ▲ Figura 1: Avvolgimento irregolare
▲ ▲ Figura 2: Difetti superficiali
▲ ▲ Figura 3: Spellatura del nastro
▲ ▲ Figura 4: Raggrinzimento del nastro
▲ ▲ Figura 5: Increspatura dell’armatura
▲ ▲ Figura 6: Scolorimento