Qu’est-ce qu’un système d’inspection de surface ?
Les systèmes d’inspection de surface sont utilisés pour l’inspection des produits sur les lignes de production des usines.
Ils sont principalement utilisés pour détecter les produits ou pièces défectueux.
Utilisation des systèmes d’inspection de surface
Les systèmes d’inspection de surface sont utilisés pour l’inspection de produits dans différents domaines. Ils sont par exemple utilisés pour inspecter les produits fabriqués en série, tels que les films, le verre et les feuilles de métal.
Les équipements d’inspection de surface peuvent être utilisés pour empêcher l’expédition de produits défectueux en détectant les défauts des produits à partir des données d’image obtenues en prenant une image de la surface de chaque produit. Toutefois, les éléments à inspecter par les systèmes d’inspection de surface varient d’un produit à l’autre.
Pour les produits dont le caractère lisse est important, tels que les films et le verre, les irrégularités sont détectées, tandis que pour les tôles, ce sont les fines rayures qui sont ciblées pour la détection.
Principe des systèmes d’inspection de surface
Les systèmes d’inspection de surface détectent les défauts en se basant sur les données d’image obtenues grâce à une caméra. Par conséquent, un dispositif d’inspection de surface se compose d’une unité d’inspection comprenant un récepteur de lumière et un projecteur de lumière, et d’une unité de contrôle pour le traitement des images, y compris un ordinateur. Une caméra CCD est généralement utilisée comme récepteur de lumière dans la section d’inspection.
Le projecteur fait référence à la source lumineuse, et des lampes fluorescentes, des LED et des lampes halogènes sont utilisées en fonction de l’application. La lumière émise par la source lumineuse, le projecteur, est réfléchie ou transmise sur la surface de l’objet à inspecter. Elle est capturée par la caméra CCD dans la partie réceptrice de la lumière et convertie en un signal électrique.
Les signaux de la caméra CCD sont traités par l’unité de contrôle et les défauts peuvent être détectés et déterminés à partir des données de l’image. La méthode utilisée pour détecter les défauts dans les données d’image consiste à comparer les données obtenues avec celles d’un produit ne présentant aucune anomalie et à considérer un défaut comme tel si un changement dépassant une valeur seuil est détecté. Par exemple, les systèmes d’inspection de surface pour le papier de base d’impression utilisent conventionnellement des formes d’onde analogiques au lieu des données d’image.
Avec cette méthode, les défauts fins peuvent ne pas être détectés en fonction du réglage du seuil, ou un ton de fond peut être considéré à tort comme un défaut. L’utilisation de données d’image résout ces problèmes, car il est possible d’effectuer un jugement détaillé en fonction de la taille du pixel.
Autres informations sur les systèmes d’inspection de surface
1. Conception optique des systèmes d’inspection de surface
Dans les systèmes d’inspection de surface, la lumière est émise par une source lumineuse, le projecteur, et réfléchie ou transmise sur la surface à inspecter. Il existe cinq types de réflexion et de transmission : la “réflexion directe”, la “réflexion diffuse”, la “transmission directe”, la “transmission diffuse” et la “transmission par diffusion”.
Chaque méthode ayant des caractéristiques différentes, il est important de choisir la méthode selon que l’on souhaite détecter des “défauts” ou des “irrégularités” lors de l’inspection de la surface.
2. Caméras et projecteurs des systèmes d’inspection de surface
La précision de la caméra de l’unité d’inspection est un facteur très important dans les systèmes d’inspection de surface. Il est important de noter que si la caméra ne fonctionne pas correctement en fonction de sa précision, toute zone anormale passera inaperçue.
Les performances du projecteur qui éclaire l’objet à inspecter ont également un effet significatif sur les performances d’imagerie de la caméra. Afin de garantir que la lumière éclaire uniformément la surface de l’objet à inspecter, c’est-à-dire la surface d’inspection, une source lumineuse telle qu’une barre lumineuse munie d’un diffuseur est utilisée comme projecteur qui éclaire uniformément une large surface de l’objet à inspecter. La lumière de réseau (lumière de fente) peut également être utilisée comme source lumineuse pour inspecter les surfaces courbes et détecter les défauts les plus infimes.
3. Traitement d’image des systèmes d’inspection de surface
Dans les systèmes d’inspection de surface, la lumière capturée par l’objectif de la caméra CCD dans l’unité d’inspection est projetée sous forme de données d’image sur le capteur d’image et transmise à l’ordinateur de traitement d’image dans l’unité de contrôle. Les processus généraux de traitement des images sont le prétraitement, le traitement des mesures, l’appréciation de l’existence ou non d’une anomalie et la sortie.
Comme les données d’image capturées par le capteur d’image contiennent beaucoup de bruit, les données d’image réellement utilisées pour le processus de mesure sont une image propre avec un bruit réduit par prétraitement, tel que le lissage, l’extraction des bords et le rétrécissement. L’ordinateur porte ensuite un jugement sur les données de l’image en les comparant aux critères entrés pour déterminer si elles sont anormales ou non, et fournit le résultat.
De nombreuses caméras utilisées dans les systèmes d’inspection de surface sont de haute précision et ont un grand nombre de pixels. Toutefois, un grand nombre de pixels nécessite un énorme travail de prétraitement, d’où la nécessité d’un ordinateur doté d’une unité centrale très performante.