Qu’est-ce qu’une machine d’inspection par imagerie ?
Les machines d’inspection par imagerie sont des équipements qui contrôlent l’apparence et les dimensions des objets sur la base d’images obtenues à partir de caméras et de capteurs.
Les équipements d’inspection par imagerie sont utilisés comme alternative à l’inspection visuelle par les inspecteurs. L’inspection visuelle est utilisée pour maintenir et garantir la qualité des pièces et des produits. Les équipements d’inspection par imagerie sont importants pour prévenir les variations de la précision de l’inspection dues aux différences individuelles et à la fatigue.
Utilisations des machines d’inspection par imagerie
Les équipements d’inspection par imagerie sont utilisés sur les lignes de production dans divers domaines. Les principales applications sont les suivantes :
- Inspection des pièces et autres composants dans les usines pour détecter les rayures, les salissures et les pièces manquantes.
- Inspection du sur-comptage ou du sous-comptage des produits et des pièces à emballer.
- Contrôle des dimensions et des différences de taille des produits et des composants
- Inspection de la couleur des produits et des composants
L’introduction d’équipements d’inspection par imagerie permet d’éviter les erreurs humaines, d’assurer un fonctionnement stable 24 heures sur 24 et d’augmenter la vitesse d’inspection.
Principe des machines d’inspection par imagerie
Les équipements d’inspection par imagerie se composent d’un système d’acquisition d’images constitué d’une caméra ou d’un capteur et d’un éclairage, et d’une unité de traitement d’images. Le principe de l’équipement d’inspection par imagerie est que, sur la base des images prises par la caméra, le processeur d’images extrait des informations telles que les quantités de caractéristiques, qui sont ensuite comparées aux informations enregistrées sur les bons produits afin de déterminer si le produit est acceptable ou non.
Les fonctions du système d’acquisition d’images et du processeur d’images sont les suivantes :
1. Système d’acquisition d’images
Le système d’acquisition d’images se compose d’un éclairage, d’une caméra et d’un objectif. Le système d’acquisition d’images doit être installé et contrôlé en sélectionnant l’équipement le plus approprié (par exemple, une caméra de surface ou une caméra à capteur linéaire, un éclairage indirect ou direct) en fonction de l’objet, des conditions de transport de l’objet et de l’objectif de l’inspection (taille des défauts, degré de contamination, etc.).
2. Équipement de traitement d’images
L’équipement de traitement d’images traite les images obtenues à partir du système d’acquisition d’images, comme la transformation d’images, la déformation d’images et l’extraction de caractéristiques. Le système d’inspection par imagerie enregistre à l’avance dans le système de traitement d’images les critères (valeurs numériques, plages de valeurs de caractéristiques et motifs graphiques) permettant de juger les bons produits, et les compare aux valeurs de caractéristiques obtenues à partir du système d’acquisition d’images pour prendre une décision de réussite ou d’échec.
Comment choisir une machine d’inspection par imagerie ?
L’équipement d’inspection par imagerie est sélectionné en fonction de l’objet à inspecter, des spécifications de la ligne de convoyage et de l’objectif de l’inspection, et le système d’acquisition d’images et le processeur d’images sont sélectionnés en conséquence. Lors du choix de l’équipement d’inspection par imagerie, il est nécessaire de quantifier les effets de l’amélioration de la productivité et de la réduction de la charge de travail du personnel par rapport aux coûts encourus, afin d’obtenir un bon rapport coût-efficacité.
Les points suivants doivent être pris en considération lors de la sélection de l’équipement d’inspection par imagerie :
1. Système d’acquisition d’images
Éclairage
Un éclairage homogène et une luminosité stable assurent la stabilité de l’inspection d’images. Le type de source lumineuse, le type de filtre, le mode d’éclairage et le nombre d’unités doivent être choisis de manière à mettre en évidence l’élément à inspecter.
Par exemple, il convient d’utiliser un éclairage à réflexion positive pour l’imagerie de surfaces métalliques inégales, ou un éclairage à réflexion diffuse en cas de risque d’halo.
Caméra
En fonction de l’objet à inspecter, il est nécessaire de choisir la caméra parmi les caméras couleur, les caméras monochromes, les caméras à grande vitesse, les caméras à capteur linéaire, les caméras à capteur d’image de contact, etc. Les caméras couleur sont utilisées lorsqu’il s’agit d’inspecter la couleur d’un produit ou d’un composant.
Les caméras couleur sont généralement plus chères que les caméras monochromes. Si la couleur de l’objet à inspecter est simple, une caméra monochrome et un filtre de couleur peuvent fournir une inspection stable. Lors du choix d’une caméra, il est nécessaire de ne pas penser uniquement à une caméra couleur pour l’inspection des couleurs, mais de prendre également en compte les caméras monochromes et le coût moins élevé des dispositifs d’éclairage.
Les caméras à haute vitesse sont utilisées lorsque l’objet à inspecter se déplace à grande vitesse, ce qui provoque un flou avec les caméras ordinaires. En général, lorsqu’une caméra à grande vitesse est utilisée, l’éclairage doit être puissant.
Les caméras à capteur linéaire et les caméras à capteur d’image de contact sont utilisées lorsque l’objet à inspecter est une feuille ou lorsque l’objet à inspecter est un objet rotatif circulaire ou cylindrique. Les caméras à capteur d’image par contact combinent un objectif à mise au point fixe avec un éclairage et sont efficaces lorsque la distance entre l’objet à inspecter et la caméra est stable.
Objectif
Le choix de l’objectif est basé sur la longueur focale et la profondeur de l’objet. Pour l’inspection d’images, le champ de vision doit être défini de manière à ce que l’objet à inspecter puisse être capturé avec la précision requise.
La longueur focale est un facteur important à cet égard. La longueur focale est la distance entre l’objectif et le capteur d’image de la caméra. La longueur focale est déterminée par la taille de l’objet à inspecter (champ de vision), la distance entre l’objectif et l’objet à inspecter et la taille du capteur d’image.
La profondeur de champ est la plage dans laquelle l’objet à inspecter reste net même s’il s’éloigne ou se rapproche de la caméra. Plus la profondeur de champ est grande, plus l’image est nette, même si la distance entre l’objet à inspecter et la caméra varie.
Des restrictions apparaissent dans les chaînes de production, comme l’installation de la caméra de manière à ce qu’elle n’interfère pas avec d’autres équipements. Les objectifs utilisés dans les équipements d’inspection par imagerie doivent être sélectionnés de manière à fournir une longueur focale et une profondeur de champ qui répondent aux conditions d’imagerie requises pour l’inspection. Les objectifs à courte distance focale entraînent une distorsion de l’image, et il est donc nécessaire de vérifier si cela affectera la précision de l’inspection.
2. Équipement de traitement d’images
L’équipement de traitement d’images doit être sélectionné en fonction de la précision requise pour l’inspection (par exemple, taille des défauts, degré d’irrégularité, erreur de longueur, taux de reconnaissance des caractères et des codes à barres) et de la vitesse (par exemple, si l’inspection peut être réalisée dans le temps imparti sur la ligne de production ou plus rapidement que la vitesse d’inspection actuelle).