Mosaicking yöntemi

Bir parçanın birden fazla kamera ile çekilmiş görüntülerindeki ortak noktaların bulunarak birleştirilmesidir. Yöntemin daha sağlıklı çalışması için kameraların birbirleri ile kalibre edilmesi gereklidir. Genellikle çözünürlüğün(hassasiyetlerin) arttırılması için kullanılır.

Örneğin: Bir cetvelin 2 farklı kamera ile görüntüsünü alalım. Bu görüntüleri alırken dikkat etmemiz gereken iki görüntü arasında benzer kısımların bulunması gerekliliğidir.

 

 

 

 

Mosaicking yöntemiyle birleştirilen görüntü :

 

 

 

 

 

 

HALCON Kodu :

ImgPath := 'deneme/'
ImgName := '5_'
Times := []
Colors := ['red','coral','yellow','lime green']
read_image (Images, ImgPath + ImgName + ['sag','sol'])
* The internal camera parameters of the used camera to eliminate radial distortions)
CamParam := [0.0049315,-649.238,5.32872e-006,5.3e-006,512.613,668.631,1280,1024]
change_radial_distortion_cam_par ('adaptive', CamParam, 0, CamParOut)
change_radial_distortion_image (Images, Images, Images, CamParam, CamParOut)
tile_images_offset (Images, TiledImage, [0,0], [0,1280], [-1,-1], [-1,-1], [-1,-1], [-1,-1], 2560, 1024)
From := 1
To := 2
select_obj (Images, ImageF, From)
select_obj (Images, ImageT, To)
NumLevels:=1
* Calculate the projection between the two images
proj_match_points_ransac_pyramid (ImageF, ImageT, NumLevels, RowFAll, ColFAll, RowTAll, ColTAll, ProjMatrix, Points1, Points2)
* Generate the mosaic image
gen_projective_mosaic (Images, MosaicImage, 1, From, To, ProjMatrix, [2,1], 'false',MosaicMatrices2D)

Photometric Stereo yöntemi

Görüntü işleme uygulamalarında genellikle kamera ve ışık sabit bir açıda durmaktadır. Oysa, sabit bir açıdan bakıldığında her zaman istediğimiz sonucu elde edemeyebiliriz. Örneğin bir cep telefonu ekranında çizik olup olmadığını anlamak için, telefon yüzeyini elimizde farklı açılar ile çevirir, farklı ışık yansımaları altında bakar ve ona göre karar veririz. Belirli bir açıdan bakıldığında yüzey temiz görünürken, farklı bir açıda çizikler belirgin hale gelebilir. Çiziklerin belirginleşmesi, tam çizik üzerine düşen ışınların gözümüze değil de başka yerlere yanıması sonucu, çiziğin koyu görülmesinden dolayıdır. Photometric Stereo, işte bu ve benzeri amaçlar için geliştirilmiş, hayli ileri bir görüntü işleme tekniğidir. Kamera sabit tutularak, ışık farklı açılardan verilir ve alınan tüm görüntülere bakılarak karar verilir. Genellikle yüzey kontrollerinde (surface inspecton) yaygın olarak kullanılır.

Çalışma Prensibi :

İnceleyeceğimiz nesneye, farklı açılardan ışık vererek, her bir ışık açısı altında görüntü alıp, alınan tüm görüntüleri değerlendirip tek bir görüntü elde etmek esasına dayanır.

 

Aşağıdaki resim, şampuan kutusu etiketindeki bozukluğun photometric stereo yöntemi ile bulunmasını göstermektedir.

 

Mavis olarak geliştirdiğimiz yapay görme uygulamaları, daha çok otomotiv ve otomotiv yan sanayi çözümleridir. Metal pul üzerinde yüzey kontrolü yapılarak, çizik, ezik, leke gibi hataların yakalanıp ayıklanması projesinde, photometric stereo kullandık.

İlk olarak o çiziği belirgin hale getirebilecek(içinin parlatılması veya gölge düşürülmesi) bir açıdan ışık vermemiz gerekiyor. Fakat bu verilen ışık, farklı yerlerdeki veya farklı yönlerdeki çizikleri belirgin hale getiremeyebilir.

45 er derece açıyla yerleştirilmiş, 4 ışık kaynağı ile 4 farklı görüntü alarak, bu görüntüleri photometric stereo işlemine tabi tutarak yüzeydeki bozuklukları yakaladık. (Photometric stereo için, kamera kalibrasyon işlemi gereklidir. Bunun için kamera kalibrasyonu makalemizi okuyabilirsiniz)

 

 

 

 

 

 

 

 

Bu görüntüler photometric stereo yöntemi ile birleştirilirse aşağıdaki görüntü elde edilir. Bu görüntünün işlenmesi ile hata net olarak yakalanır.

 

 

 

 

 

 

 

HALCON kodu :

read_image (Images, 'duz/1/'+[1:4])
for I := 1 to 4 by 1
    Message := 'Acquire image ' + I + ' of 4'
    select_obj (Images, ObjectSelected, I)
    dev_display (ObjectSelected)
    disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
    wait_seconds (0.5)
endfor
* Apply photometric stereo to determine the albedo
* and the surface gradient.
Slants := [39.4,40.5,39.5,38.4]
Tilts := [-6.0,83.7,172.9,-98.2]
ResultType := ['gradient','albedo']
photometric_stereo (Images, HeightField, Gradient, Albedo, Slants, Tilts, ResultType, 'poisson', [], [])
* Display the albedo image
dev_display (Albedo)

IDS Fast line scan özelliği

Line scan(çizgi taramalı) kameralar tek bir satırı istenen süre(satır sayısı) kadar çekip birleştirir ve elde edilen görüntüyü verir. Genellikle yürüyen bant uygulamalarında veya döner sistemlerde kullanılmaktadır.

Örneğin: Çapı 5cm ve uzunluğu 1 metre olan demir çubuğun ölçümü yapılmak isteniyor.
1.3MP çözünürlüklü area scan(alan sensörlü) kamera ile tüm çubuğu görüntüye sığdırabilmek için bir düzenek kurduğumuzda elde ettiğimiz 1280×1024 piksel çözünürlüklü resimde boşta alanlar kalacağı için çubuk çözünürlüğü düşük olacaktır.

Aynı çubuğun görüntüsünü satır boyu 4096 piksel olan Line scan kamera ile almak istersek kamera düzeneğimizi çubuğun genişliğine göre ayarlayacağız, uzunluk ise vereceğimiz satır sayısı ile sınırlandırılacaktır. Çubuğun 4096×16000 piksel çözünürlüklü görüntüsünü elde edebiliriz.

Line Scan kameraların “Fast Line scan” ve “Triggered Line scan” olmak üzere iki farklı kullanım yöntemi vardır.

Fast Line scan : Yüksek hızlarda tarama yapabilir ve başlangıç tetiklemesi ile çalıştırılabilir.
Triggered Line scan : Fast Line scan yöntemine göre daha yavaştır. Başlangıç tetiklemesine ek olarak her bir satırın tek tek tetiklenmesi ile de çalıştırılabilir.

Başlangıç tetiklemesi için sensör, satırların tek tek tetiklenmesi için encoder kullanılabilir.

Line scan kameraların parametreleri oldukça fazladır ve karmaşık yapıdadır. Bu yüzden kurulumu area scan kameralara göre daha zordur. Kamera yerleşimine göre parametrelerin hesaplanmasın gerekir. Hassas ayar yapılmalı ve yüksek miktarda aydınlatma(çizgi led) kullanılmalıdır.

IDS UI-124x/UI-324x/UI-524x ve UI-125x/UI-325x/UI-525x modellerinde fast line scan özelliği bulunmaktadır. Fast line scan özelliği olan kameraların kurulumu kolaydır fakat satır ve sütun boyu kameranın çözünürlüğü ile sınırlıdır.

Plastik parçalar üzerindeki yüzüklerin kontrolü

Otomotiv sektöründe hizmet veren bir firma için yüzük kontrol sistemini devreye aldık. Sistemde 3 farklı ürün bulunmaktadır. Her bir üründe yüzüğün takılacağı yerler ve renkler farklılık göstermektedir. Bu ürünler modellenerek kontrol edilmesi istenen ürünlerin doğru veya hatalı olarak ayrıştırılması sağlanmıştır.

Operatör tarafından kullanıcı girişi yapılabilen, kontrol edilecek modelin listeden seçilebileceği ve sistemin çalıştırılması veya durdurulması gibi işlemleri içeren bir arayüz tasarlanmıştır.

Sistem, konveyör sistemi üzerinde bölmelere ayrılmış bir bandın ilerlerken mekanik sensör yardımıyla adım adım durdurulması, fotoğraf çekilmesi, bu fotoğrafın bilgisayar üzerindeki yazılım ile işlenerek ürünlerin doğru veya hatalı olarak tespit edilmesi, bu bilgilerin ekranda gösterilmesi ve farklı kovalara atılması işlemlerinden oluşmaktadır.

Kontrol edilecek ürünler farklı pozisyonlarda geleceği için bu ürünlerin ve yüzüklerin aranacağı bölgelerin modellenen ürünlere göre döndürülmesi gerekmektedir. Bu işlemi sağlayan HALCON kodu:

// Kontrol edilecek ürünün fotoğrafının okunması
read_image (Image, 'C:/Projects/M1_175740.bmp')
// Matching(Eşleştirme) için kullanılacak modelin okunması
read_shape_model ('C:/Projects/P1-N.shm', ModelId)
//  Matching(Eşleştirme) işlemi
find_shape_model (Image, ModelId, rad(0), rad(360), 0.5, 1, 0.5,['least_squares','max_deformation 2'], [7,1],0.75,ModelRow, ModelColumn, ModelAngle,ModelScore)
    if (ModelScore > 0.75)
        get_shape_model_contours (ModelContours, ModelId, 1)
        hom_mat2d_identity (HomMat)
        hom_mat2d_rotate (HomMat, ModelAngle, 0, 0, HomMat)
        hom_mat2d_translate (HomMat, ModelRow, ModelColumn, HomMat)
        affine_trans_contour_xld (ModelContours, TransContours, HomMat)
        gen_rectangle1 (ModelRegion, 396.643, 361.944, 816.643, 1134.52)
        area_center (ModelRegion, ModelRegionArea, RectificationRow, RectificationCol)
        hom_mat2d_identity (Rectification)
        hom_mat2d_translate (Rectification, RectificationRow-ModelRow, RectificationCol-ModelColumn, Rectification)
        // Ürünün döndürülmesi
        hom_mat2d_rotate (Rectification, -ModelAngle, RectificationRow, RectificationCol,Rectification)
        affine_trans_image (Image, RectifiedImage, Rectification, 'constant', 'false')
    endif

Doğru ve hatalı olarak tespit edilen ürünlerin ekran görüntüleri :

Delik-Perçin Boyutlarının ve Birbirleri Arasındaki Mesafelerin Kontrolü

Otomotiv sektöründe hizmet veren bir firmada bakır malzeme üzerindeki delik ve perçinlerin bulunup,boyutlarının ve birbirleri arasındaki mesafelerin kontrol edilmesi amaçlı bir sistem devreye aldık.

Geliştirdiğimiz arayüz sayesinde program farklı modellere uyarlanabiliyor. Modelin tanıtılması için operatör tarafından ürünün ölçümleri yapıldıktan sonra gerçek değerleri girilerek kaydedilmelidir. Tanıtılan modeldeki piksel-milimetre oranı kullanılarak ölçüm sonucunda bulunan piksel değerleri milimetre cinsinden ifade edilmektedir.

Deliğin bulunması :

var_threshold (ImageReduced, Region, 75, 75, 0.2, 2, 'dark')
closing_circle(Region, RegionClosing, 2.5)
opening_circle(RegionClosing, RegionOpening, 7)
connection(RegionOpening, ConnectedRegions)
select_shape_std(ConnectedRegions, SelectedRegions, 'max_area', 70)
smallest_circle (SelectedRegions, Row, Column, Radius)
gen_circle(Circle, Row, Column, Radius)
set_color(WinHandle, 'blue')
disp_region(Circle, WinHandle)

Perçinin bulunması :

var_threshold (ImageClosing, Region, 20, 20, 0.3, 3, 'light')
connection (Region, ConnectedRegions)
closing_rectangle1 (ConnectedRegions, RegionClosing, 10, 50)
opening_rectangle1 (RegionClosing, RegionOpening, 4, 120)
connection (RegionOpening, ConnectedRegions1)
select_shape (ConnectedRegions1, SelectedRegions, ['area', 'height'], 'and', [1000, 180], [2800, 290])
count_obj (SelectedRegions, Number)
if (Number = 2)
    union1 (SelectedRegions, RegionUnion)
    smallest_rectangle1 (RegionUnion, Row1, Column1, Row2, Column2)
    gen_rectangle1 (Rectangle1, Row1, Column1, Row2, Column2)
    w := Column2 - Column1
    h := Row2 - Row1
    area_center(Rectangle1, Area5, Row5, Column5)
    set_color(WinHandle, 'blue')
    disp_region(Rectangle1, WinHandle)
endif

Delik çapı,perçin eni-boyu,merkezlerinin satır-sütun değerleri kullanılarak mesafeler bulunuyor. OK-NOK durumlarını gösteren örnek program görüntüleri :

Karakter Okuma-OCR Çözümleri

Mavis, birçok farklı sektör ve farklı ürün için, endüstriyel ortamlarda %100 kontrol ve okuma esasına dayanan OCR uygulamalarına sahiptir. Mavis otomotivden metal sanayiye pek çok zorlu projede başarıyla kullanılan %100 kontrol esasına sahip çözümlere sahiptir.

Mavis OCR Çözümlerinin Genel Özellikleri

Mavis, VYP yazılımı üzerinde OCR işlemini de gerçekleştirebilmektedir. Tüm endüstriyel uygulamalarda başarıyla kullanılan VYP ile, tüm görüntü işleme işlemleri, PLC bağlantıları, veritabanı, resim kaydetme, güvenlik vb. gibi halihazırda var olan tüm özelliklerin üzerine, aşağıdaki OCR özellikleri de kazandırılmıştır.

  • Önceden yüklü hazır OCR fontlarını kullanabilme
  • Öğretebilme (Train işlemi)
  • Modele göre öğretebilme
  • Her türlü boy ve genişlikteki karakterleri okuyabilme
  • kabartma, kazıma, nokta vuruş gibi tüm yazım yöntemleri destekleme
  • Sonuçların ve resimlerin sınırsız kayıt imkanı
  • Her karakterin ve kelimeni ayrı ayrı OCR kalite yüzdesini görebilme
  • OCR işleminin sonucuna göre elektriksel (5-24V) sinyal üretebilme
  • Çok kısa sürede okuyabilme (100 ms. den az)

Örnek OCR Projesi : Şase No okuma

Araç şase numarasının okunması ve kontrolü, şase numarasının üretilmesi kadar önemlidir. Ülkemizde üretim yapan, dünyanın önde gelen otomotiv üreticilerinden olan firma, şase numarasını, mevcut üretim hattını değiştirmeden, okunabilme imkanını araştırmış ve nihayetinde Mavis ile çalışmaya karar vermiştir.

Projenin Zorlukları

  • kameranın Yaklaşık 2m. kadar yukarıdan bakmak zorunda olması
  • Şase numarasının aracın sol kapısına yakın zemin üzerinde, eğik yüzey üzerine yazılı olması (açılı)
  • Ortam aydınlatmasına müdahale edilemiyor olması (Hat halihazırda yürümekte)

Sistemin İşleyişi

Merkezi sistem, RS232 hattı üzerinden RK512 protokolüne uygun olarak, sıradaki aracın Vin numarasını iletir. Mavis VYP yazılımı bu numarayı hafızasına alır. Hat üzerinde yürüyen araca, Vin numarası yazıldıktan sonra, Vin yazıcı başlık ayrılır ve araç yürümeye devam ederek kamera altına gelir. Bir sensör yardımıyla aracın doğru pozisyona geldiği bilgisi alınır ve fotoğraf çekilir. Mavis VYP yazılımı OCR işlemini tamamlar ve hafızasındaki Vin numarası ile, OCR edilmiş Vin numarasını karşılaştırır. Hata olması durumunda hattı durdurur. Hata yok ise, tüm bilgileri ve fotoğrafı veritabanına kaydeder ve diğer aracı bekler.

2B Kameralı Ölçüm Sistemi

Mavis 5 MP veya üzeri kameralardan alınan görüntülerin yapay görme -  bilgisayarlı görme teknikleri uygulanarak ölçüm yapılabilmesi amacıyla 2B ölçüm sistemini geliştirmiştir. (Kameralı Ölçüm – Kameralı Ölçme) Sistem Mavis VYP yazılımı üzerinde geliştirilmiştir. Dolayısıyla kullanım kolaylığı ve fonksiyonalitesi (alınan görüntüleri ve sonuçları kaydetme, geriye dönüp izleyebilme, raporlayabilme, istatistik çıkarabilme, kullanıcı bazında güvenlik vs.) gibi özellikleri ile birçok şirkette başarıyla kullanılmaktadır.

Mavis kameralı 2B ölçüm sistemi sadece laboratuvar ortamı için geliştirilmemiştir. Mavis tarafından geliştirilen tüm yapay görme projeleri gibi endüstriyel ortamlar ve seri üretim yapan yerler için düşünülmüştür. Kameralı ölçme işlemi milisaniyeler içinde gerçekleştiğinden, üretim hızına eşdeğer %100 kontrol ve ölçüm imkanı sunmaktadır. Program mühendis ya da kalite kontrol yetkilisi tarafından kullanılabileceği gibi Kolay kullanımlı arabirimi her türlü operatör tarafından da çok kısa bir eğitimle başarıyla kullanılabilmektedir.

Hassasiyet

Mavis hassas 2B ölçüm sistemi, sabit bir kurulu sistem olmayıp, bileşenlerin her birinin (kamera, lens, aydınlatma elemanları) değiştirilebildiği esnek bir yapıdır. Dolayısıyla müşteri ihtiyaçlarına en uygun çözünürlükte kamera ve lens seçimi ile istenen hassasiyet yakalanabilmektedir. Mavis 5MP, 8MP, 10MP dijital kameralar ile yüksek kalitede görüntü almaktadır. Kamera yazılımının “kenar iyileştirme etkin” (strong edge enhancement) özelliği ile çok daha keskin sonuçlara ulaşabilmektedir. Mavis, kullandığı HALCON görüntü işleme yazılımı ile, pixel bazında DEĞİL, pixel altı (sub pixel) doğrulukta ölçüm yapabilmektedir. Sonuç olarak, Mavis ölçüm sistemi genel bir hassasiyet rakamı ile değil, müşteri tarafından istenen değerlere uygun bir konfigürasyon ile beklenen hassasiyeti yakalayabilme şeklinde çalışmaktadır.

Sistemin Çalışma Yöntemi

Ölçüm yapılacak parça alttan veya üstten aydınlatmalı (parça rengine ve duruma göre) zemine yerleştirilir. 5 MP veya üzeri çözünürlüklü kamera ve ona bağlı Telesentrik lens (telecentric lens) yardımıyla bozulmanın en aza indirgenmiş olduğu görüntü alınır ve bilgisayara aktarılır. Bilgisayarda çalışan gelişmiş görüntü işleme yazılımı kullanıcı tarafından set edilmiş ölçümleri yapar.

Sistem otomatik veya manual beslemeli çalışabilir. Tüm kontroller çok kısa sürede gerçekleştiğinden (10-100 milisaniye arası) yüksek hızda ya da eş zamanlı kontrollere uyarlanabilir. Çıkış bilgisi ekranda gösterilir, sesli ikaz verilebilir, barkot üretilebilir veya PLC için elektriksel işaret (5-24 V) üretilebilir.

Mavis Kameralı Ölçüm (Kameralı ölçme) sistemi, ölçüm işlemini çok kısa sürede (5-50 milisaniye) gerçekleştirdiğinden, ölçüm sonucunu daha stabil hale getirmek için, istenen adet kadar tekrarlanarak, ortalama sonuç alınması suretiyle de çalıştırılabilir. örnek : ölçüm yapılacak parçanın istenen ölçümleri 25 ms. sürsün. Eğer zaman sorunu yoksa, aynı parçaya ait ölçümleri ard arda 20 kez tekrarlatmak suretiyle daha hassas ve daha kararlı bir ölçüm değeri, 0.5 saniye içinde elde edilmiş olur.

Genel Kontroller

  • X – Y – Z koordinat değerlerinin ölçülmesi.
  • belirlenen mesafeler arası ölçümlerin yapılması.
  • Uzunluk, mesafe ölçme, alan, açı, çap, yay, daire, yarım daire vb. geometrik tüm ölçümlerin yapılması
  • Yapılan ölçümlerin minimum – maksimum değerler arasında olup olmadığının kontrol edilmesi
  • Metrik / pixel dönüşümlerinin yapılabilmesi
  • Tüm ölçümlerin ve ekran görüntülerinin kaydedilmesi

Opsiyonel Kontroller

  • Oryantasyon (parçanın dönmüş olması) kontrolü. (Parça istenen  her doğrultuda yerleştirilmesine rağmen ölçümlerin yapılabilmesi)
  • CAD datasının okunması / üretilmesi

Sistemin Getirileri

  • İnsan tarafından yapılamayacak kadar hızlı ve güvenli ölçüm imkanı
  • Ölçüm sonuçlarının kaydedilmesi
  • Hatalı ürünlerin otomatik olarak ayırt edilmesi
  • Sistem ölçüm sonucu, ölçüm değerlerinin istenen aralıkta olmaması durumunda ses, ekran görüntüsü ve PLC çıkışı vererek seri üretim yapılan yerlerde hızlı kontrole imkan vermektedir.

Mavis VYP Kameralı Ölçüm Sistemi Örnek Çalışma ve Ekran Görünümü

Örnek Uygulamada, ortalama 3.5 cm boyunda olan bir çanta anahtarının üzerinde belirlenen mesafelerin ölçümünü adım adım gösteren ekran görüntülerine yer verilmiştir. Uygulamada iDS uEye 1485 LE-C kamera ve 35 mm lik lens kullanılmıştır. Anahtar, beyaz aydınlatmalı zemin üzerine yerleştirilmiştir.

Kamera Kontrollü Kaynak Otomasyonu

Mavis, TIG/MIG kaynağı yapan yerler için, bilgisayar destekli görüntü işleme teknikleri kullanarak kamera kontrollü kaynak otomasyonunu geliştirmiştir.

Sistemin Amacı

Sistem, operatör desteğiyle yapılan kaynak (MIG/TIG) işlemini kameralar ve lazer yardımıyla operatöre ihtiyaç duymadan otomatik olarak yapabilmektir. Özetle kaynak Torch unun yönlendirilmesi ve hatasız düzgün bir kaynak işleminin gerçekleştirilmesidir.

Sistemin Çalışma Yöntemi

Sistem, kamera ile kaynak yapılacak yüzeyin incelenip, kaynak ya da dolgu yapılacak rotanın belirlenmesi ve kaynak torcunun bu rotada tutulması esasına göre çalışır. Kaynak torchu, kamera, lazer ortak olarak kontrol edilebilen bir platforma sabitlenmiştir. Sistem ilk olarak kaynak yapılacak yüzeye olan mesafeyi ölçer ve kullanıcı tarafından daha önceden set edilmiş değere göre bu uzaklığı sabit tutar. (Torch – Yüzey mesafesini sabitler) Çok hızlı ve real-time yapılan kontroller ile, kaynak yapılacak doğrultu hatasız olarak izlenmiş olur.

Sistemin İşleyişi

Sistem saniyede 4-5 defa fotoğraf alıp işleyerek çalışır. Her bir fotoğrafta kaynak yapılacak mesafe ve kaynak rotası belirlenir. Sisteme bağlı Mavis USB modül ile 5-24 V arası elektriksel sinyal üretilerek, kaynak torchunun ileri – geri, sağa – sola hareketi sağlanır.

Aşağıdaki resim, Kaynak edilmiş, bitmiş ürünü göstermektedir. Sarı çizgilerle işaretlenmiş yüzeyler, birbirine kaynatılmış levhalardan oluşmaktadır. Mavis Kaynak Otomasyonu (Kaynak Robotu) kaynak edilecek yüzeylerde, kaynak torchunu ileri-geri, sağa sola yönlendirerek, kusursuz bir kaynak kalitesi yakalanmasını sağlamıştır.

Genel Kontroller

  • X – Y – Z koordinat değerlerinin ölçülmesi.
  • Çizgi lazer ve kamera ile mesafe ölçümü
  • online kaynak torch yönlendirmesi
  • Kaynak başlatma ve bitirme komutlarının verilmesi (TIG/MIG) kaynağının yapılması
  • Kaynak kalite kontrolünün yapılması
  • Kaynak yapılacak yüzeyin platform etrafında döndürülmesi

Sistemin Getirileri

  • İnsan tarafından yapılamayacak kadar hızlı ve kaliteli kaynak imkanı
  • İnsan için sağlıksız ve riskli koşullarda kaynak yapabilme imkanı
  • Operatöre, zamana, kişiye bağlı olmayan sabit kaynak kalitesinin sağlanması

Mavis VYP Otomatik Kaynak Yönlendirme Sistemi

Örnek Uygulamada, yakıt tankerleri için kaynak platformu gösterilmektedir.

Robot Destekli Cam, Mozaik, Parke, Mermer, Fayans, Taş vb. yerleştirme Otomasyonu

Mavis, görüntü işleme ve robotik teknolojilerini bir araya getirerek elle yapılan pek çok işlemi otomatikleştirecek çözümler geliştirmektedir. Mozaik, cam, parke, mermer, taş vb. malzemelerin robot tarafından bulunduğu yerden alınması ve daha önceden belirlenmiş şekli oluşturacak şekilde belirlenmiş yere yerleştirilmesi işlemi, Mavis tarafından bu konuda geliştirilmiş uygulamalardan biridir. Mozaik döşeme uygulaması, kameralı kontrol ve yönlendirme yazılımı ve robot sisteminden meydana gelmiştir.

Sistemin Amacı

Sistemin amacı, Mozaik, mermer, karo, fayans, taş vb. parçaları yan yana getirmek veya bir desen oluşturacak şekilde birleştirmek amacıyla çalışan işletmeler için, işlemi elle gerçekleştirmek yerine robot destekli görüntü işleme tekniklerinden faydalanarak hızlı ve hatasız olarak yapmaktır. Aynı zamanda her bir parçanın kalite kontrolünden geçmesini sağlamaktır.

Sistem, gıda sektöründe çikolata, bisküvi gibi üretim yapılan yerlerde, ambalajlama kutulama uygun yere yerleştirme gibi alanlarda da uygulanabilmektedir. (Kameralı Yerleştirme / Robot Yerleştirme)

Sistemin Çalışma Yöntemi

Sistemin amacı, daha önceden bilgisayara öğretilmiş desenin, robot tarafından oluşturulmasıdır (örülmesidir). Bu amaca yönelik olarak, her bir parça (taş, mermer, mozaik, parke vb.) kamera tarafından görüntülenir. Parça kırık, hatalı, bozuk vb. durumda ise, hatalı parça olarak ayıklanır. Parça sağlam ise rengi, şekli, dokusu, boyutları ölçülerek hedef şekil üzerinde nereye yerleştirileceğine karar verilir. Parçanın halihazırdaki koordinatları ve hedef koordinatları robota bildirilir. Robot parçayı bulunduğu yerden alarak olması gerektiği yere yerleştirir. Sistem bu şekilde seri olarak devam eder.

Sistemin İşleyişi

Konveyör kullanılan sistemlerde, konveyör üzerindeki kamera, gelen parçayı tanır. Scara robota parçanın koordinat bilgilerini verir. Robot parçayı yakalar. İkinci kamera tanınan parçanın nereye konulacağını belirler. Robota hedef koordinatlarını iletir. Robot belirlenen noktaya parçayı koyar.

Konveyör kullanılmayan sistemlerde, robot bütünü oluşturacak her bir parçayı nereden alacağını bilir. Şekli oluşturması için kullanması gereken her bir parçayı, sırası geldikçe, daha önceden bildiği konumdan alarak kamera tarafından tesbit edilmiş ilgili noktaya koyar.

Genel Kontroller

  • X – Y – Z koordinat değerlerinin ölçülmesi.
  • Renk, doku, geometrik şekil (baklava dilimi, kare, daire vs.) ölçümü yapılması
  • online robot yönlendirme
  • Hatalı parçaların ayıklanması
  • Oluşan şeklin kalite kontrolünün yapılması
  • Kullanılan parça miktarı, oluşan ürün adedi gibi istatistiklerin tutulması

Opsiyonel Kontroller

  • Dalga biçimi v.b. serbest stil formlarda üretim
  • CAD datasının okunması ve buna göre üretim yapılması

Sistemin Getirileri

  • İnsan tarafından yapılamayacak kadar hızlı ve güvenli üretim imkanı
  • Kullanılan malzeme ve üretim sonuçlarının kaydedilmesi
  • Hatalı ürünlerin otomatik olarak ayırt edilmesi
  • kesintisiz ve hatasız robot destekli üretimi imkanı
  • Otomatik etiketleme

Mavis VYP Robot Destekli Yerleştirme Sistemi

Örnek Uygulamada, tuğlalar tanınarak daha önceden belirlenmiş şekilde dizilmeleri sağlanmıştır. Kalite kontrolü, pozisyon kontrolü ve robot yönlendirme kullanılmıştır.

 

Çelik / Metal Ürünlerin Kontrolü

Mavis pres ya da metal işlemden çıkan sac parçaların belirli bir prosese tabi tutulması sonucunda (kaynak, puntalama, vidalama, soket ekleme vb) oluşan ürünün kalite kontrolünü yapan kameralı görüntü işleme sistemini geliştirmiştir. Kaynak montajlı ürünler, preslenmiş gövde panelleri, şasi ve gövde parçaları, montajlı kabinler gibi özellikle otomotiv yan sanayi parçaları üretimi yapan yerler için %100 kalite kontrol imkanı veren kameralı yapay görme sistemimiz ve çalışma yöntemi aşağıdaki gibidir.

Programın Çalışma Yöntemi

Sevkiyat öncesi son kontrollerin yapılması aşamasına gelen her bir ürün, kameralı kontrol masasına yerleştirilir. Operatör, önündeki butona basarak kontrolleri çalıştırır.  Kontroller esnasında her hangi bir problem varsa, ekranda problemin olduğu yer ve problemin türü gösterilir. Operatör problemi giderebiliyorsa giderir ve kontrolleri yeniden çalıştırır. İşlem sonucunda ürün sağlam ise, operatörün kodu, vardiyası, sistem saati, parça kodu ve sıra numarasını içeren bir barkod üretilir (Kalite OK barkodu). Operatör barkodu alıp, ürün üzerinde belirlenmiş yere yapıştırır. Parçayı yerinden kaldırıp forklif taşıma kabinine yükler. Diğer parçaya geçer ve işlem bu şekilde devam eder. Sonuçta, sevkiyatı yapılan tüm parçalar, %100 kalite kontrolünden geçmiş olur.

Genel Kontroller

  • Parça var yok (varlık) kontrollü.
  • Pozisyon kontrolü (parça üzerindeki delik, soket vb. bileşenlerin pozisyonu)
  • Alan, boyut (en boy yükseklik) kontrolü
  • Doğrultu (yön) kontrolü (Saplama ve vidaların kaynatılma doğrultusunun kontrolü)

Sistemin Getirileri

  • Hızlı güvenli ve %100 kontrol imkanı
  • Hatalı ürünlerin otomatik olarak ayırt edilmesi
  • Hatalı ürünlerin kaydedilmesi
  • Otomatik markalama ile ürün takibi
  • Müşteriye hatalı ürün gönderilmesinin önüne geçilmiş olması
  • Modern ortam sunması, potansiyel yeni müşteriler için rekabet üstü firma izlenimi vermesi

Sistemin Bileşenleri

  • 8mm, 12mm, 16mm, 25mm ve 35mm 12 adet iDS uEye kamera
  • Kontrol masası (Üzeri beyaza boyanmış, farklı ürün grupları için farklı tutamaçları olan)
  • 4 x 36W üstten flüoresan aydınlatma.(Elektronik balast kullanılarak)
  • kameralar ve aydınlatma ekipmanını taşıyacak metal gövde
  • Tüm sistemi çevreden ve değişken aydınlatma koşullarından izole eden dışarıdan branda ile giydirilmiş kontrol odası
  • Operatörün kontrolleri başlatacağı buton
  • İşlem sonucunu bildirecek barkod yazıcı (USB bağlantılı)
  • Mavis VYP programının çalıştığı bilgisayar ve sonuçların izlendiği monitör
  • HALCON 9.0.1 görüntü işleme kütüphanesi

Sistemin Zorlukları

  • Tek bir istasyonda, farklı modellerin kontrol edilmesi (Bu uygulamada soldan ve sağdan direksiyon modelleri için üretilen torpido traversleri ile farklı araç grupları (binek, minibüs vb.) modelleri için istasyonda kontroller gerçekleştirilmektedir)
  • Ürün üzerinde yapılması gereken kontrollerin 3 boyutlu geometriye dağılmış olması.
  • Her bir üründe ortalama 80 adet kontrol yapılması ve değişen ürünle birlikte bu 80 kontrolün tamamının yerinin değişmesi fakat kameraların yerinin sabit olması.
  • Kameraların yerleşiminin operatörü yükleme ve boşaltma sırasında engellememesi.
  • Farklı ürünlerin farklı pimlere tutturulması ve yükseklik / mesafe farkına rağmen kamera netliğinin (focus) bozulmamasının sağlanması
  • Kontrol alanının çok geniş bir alan olması, gün ışığı ve ortam aydınlatması değişimlerinde stabil çalışmasını sürdürebilmesi


Torpido traversi olarak nitelenen bir parçanın üzerindeki tüm bileşenlerle birlikte kalite kontrolünün yapılması. Monitörün biraz daha yukarısında, farklı geometrilerle yerleştirilmiş 12 adet uEye USB kamera yer almaktadır.

Torpido traversi üzerinde yer alan soketler, saplamalar ve kaynak edilmiş parçaların yakından görünümü. Görüntüde yer alan hemen her parçanın varlığı ve hassas pozisyonu kontrol edilmektedir. Kaynak sistemi robot ile yapıldığı halde, yine de eksik parça veya hatalı pozisyon olabilmektedir.