Optikai minőségellenőrzés módszereinek bemutatása és alkalmazása

OData támogatás
Konzulens:
Kundra László János
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Napjaink egyre gyakrabban alkalmazott gyártásközi minőségellenőrzési eljárása az optikai alapú minőségellenőrzés. A nagy tételszámú sorozatgyártásban alkalmazott automatikus optikai vizsgálóberendezések az áramkör CAD modelljét, illetve egy nagy, több ezer darabból álló képi adatbázist használnak jellemzően a feladat megoldásához. Ezek beüzemelése emberi erőforrás-igényes, több órás művelet, amit minden egyes új típus gyártása előtt el kell végezni.

Azonban sok esetben nem kiváltható az emberi tényező, van, hogy az ellenőrzési folyamatot nem szeretnénk kizárólag automatikusan működő gépekre bízni. Ennek a megfontolásnak az oka lehet tisztán gazdaságossági kérdés, vagy egyszerűen nem érdemes a feladat volumenéhez mérten egy komplex autonóm rendszer hosszadalmas kiépítése és beállítása. A szakdolgozat erre a kihívásra kíván egy hasznosítható alternatívát adni.

A kidolgozott megoldás egy linuxon futó Qt alapú szoftver, ami - a megfelelő optika, tesztkamera és szórt fény megvilágítás használatával - a manuális szemrevételezéssel történő minőségellenőrző tevékenységet támogatja. A betanítás percek alatt elvégezhető, és nem igényel semmilyen technológiai vagy programozástechnikai jártasságot. A program célzott felhasználási területe főleg a kis sorozatú gyártás ellenőrzése emberi közreműködéssel, de kisebb módosítások után automatikus ellenőrző rendszerré is fejleszthető. Viszont ekkor a hibafelismerő algoritmus ekkor csak az alkatrészek meglétét lenne képes detektálni megbízhatóan.

Az alkalmazás hibadetektáló algoritmusa koncepcióját tekintve egy referenciamintával való összehasonlítást alkalmaz, a felhasználó által előre meghatározott, a teljes tesztkép kisebb területein. A vizsgálandó részeket a tesztképen template matching módszerrel keresi meg, a pozíció pontos megtalálása után pedig a továbbiakban már csak ez a lényegesen kisebb terület lesz az összehasonlítás alapja. A hibák helyeit a képrészletek egyes rétegeinek abszolút különbsége alapján állapítja meg.

A vizsgálati módszerből adódóan az alkalmazás főleg alkatrész hiányt, többletet, bizonyos mértékű szögelfordulásnál nagyobb hibát képes jelezni, a forrasztási kötések ellenőrzésére nem alkalmas jelenlegi formájában. A talált hibákat piros foltokkal jelzi az operátornak, hibátlan területrész esetén zöld keret jelenik meg.

A paneleken található data mátrix kódok segítségével a rendszer automatikusan diagnosztikai naplót készít a vizsgált termékek teszteredményeiről, időbélyeggel. A dekódoláshoz a ZXing szabad forráskódú C++ könyvtárat használja.

Az alkalmazás helyes működéséhez csupán egy referenciatermék képe, a vizsgálni kívánt területek kijelölése, valamint a paraméterhangolás szükséges, ami pár kattintással elvégezhető. A C++ programnyelven készült alkalmazás a képfeldolgozási feladatokhoz főleg az OpenCV függvénykönyvtárára támaszkodik.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.