Видеосистема контроля качества пленки

[EvgenyM]

Доброго времени суток!

Подскажите, существует ли при производстве пленок потребность в автоматическом выявлении дефектов?

Дефекты - посторонние включения, складки, изменения цвета - все, что оператор обнаруживает визуально.

Делаем такую систему для пленок ПЭТФ, используемых для изготовления трековых мембран. Заказчик планирует автоматизировать контроль качества, вместо оператора - видеокамеры, компьютер, наше специализированное программное обеспечение. Возможно, система окажется полезной производителям пленки.

[Maks42]

Обычно такие системы используются для контроля качества печати на пленке.

[Shadow]

А какой алгоритм будет? Обнаружил включение - остановил линию? Не технологично получится

[Kolovorot]

А подробнее какие дефекты можете определить и описание есть какое нибудь? И каким методом определение идет?
Shadow Профилемер же не останавливает линию если параметры выходят за пределы.

[EvgenyM]

Контроль печати - такие системы мы тоже делаем. Хотелось бы узнать - какова необходимость контроля самой пленки.

Дефекты - сейчас согласуем с заказчиком, его требования:
Параметры контроля:
- наличие трещин любого размера не допускается;
- наличие царапин, загибов, заломов не допускается;
- наличие инородных тел (вкрапления) не допускается;
- наличие масляных или других пятен/зон/областей не допускается;
- толщина пленки в 4-х точках по ширине через 120…150мм и по длине через 2000мм (если возможно)
Т.е. все то, что человек обнаруживает глазами (кроме толщины, конечно). Под это разрабатываются алгоритмы анализа цифровых изображений. Видеокамера снимает пленку при перемотке, картинка анализируется на компьютере, привязка к координатам по длине пленки - через датчики.

Логика такая: обнаружили дефект, классифицировали, занесли информацию в электронный паспорт со ссылкой на маркировку по длине пленки. А там хозяин-барин - вырезать или нет дефектные участки.

А как поступают в таких случаях при производстве обычных пленок?
(Все таки наш случай специфичный - пленка используется в медицине, качество критично)

[Maks42]

Там так не парятся.

[Kolovorot]

Все дефекты на пленке это следствия проблем в качестве сырья, технологии или оборудовании- чем меньше ты о них знаешь, тем крепче спишь.. до того момента, как тебя вызовут среди ночи на работу. Оборудование будет работать на любой ширине, БОПП и любом количестве слоев?

[EvgenyM]

Kolovorot, от ширины пленки и минимального размера дефектов зависит: количество видеокамер, их разрешение, характеристики объективов и т.п.
Например, если самую простенькую камеру с разрешением 384х288 нацеливаем на область контроля 384х288 мм, то будем обнаруживать дефекты от 2-3 мм и больше.

А со стороны ПО по большому счету не важно - какова зона контроля, сколько камер и т.п.

Про многослойность. Основное требование - чтобы дефект был виден визуально. Если он виден человеку через несколько слоев, то и машина его найдет.

Maks42, правильно ли я понимаю, что "не парятся" в основном небольшие производства, где 1-3 человека на линии? Крупные производители наверняка должны бороться за качество, конкуренция наверняка есть...

[Maks42]

Крупные производства обычно используют хорошее сырье, хорошее оборудование и обученных рабочих. Максимум, это ставят датчики контроля ширины и толщины.

[Грин]

Ребята не надо париться :)

Мы на производстве используем такие системы для контроля качества пленок. что бы максимально исключить влияние человеческого фактора и обеспечить онлайн котнроль 24 часа в сутки 7 дней в неделю.

Очень полезная штука.
По дефектам:
это уже ОКК и главным технологом определяют, какой критический - какой нет.

Ибо к это системе мы еще подключили этикетировочную машину..которая при обнаружении включений берет и ставит этикетку (на которой, представляете, еще и печатает название дефекта:)

Вот такая система качества:)


Да..одно еще не сделали, что бы дефектировать следы пригоревшего материала и цветных полос..для этого нужно еще около 7-10 тыс евриков:)

[Kolovorot]

У крупных производителей естественно есть оборудованные лаборатории, но если решение бюджетное то вполне будет иметь своего покупателя. Небюджетные решения предлагают сами поставщики линий.

[Грин]

У крупных производителей естественно есть оборудованные лаборатории, но если решение бюджетное то вполне будет иметь своего покупателя. Небюджетные решения предлагают сами поставщики линий.

Так это не лаборатория - это производство.
В лаборатории мы контролируем только с точки зрения контроля обеспечения качества.

Так же интересно - у топик стартера есть сайтик посомтреть рекламку? цену?

[Kolovorot]

Так это не лаборатория - это производство.
В лаборатории мы контролируем только с точки зрения контроля обеспечения качества.

Так и я про то же, если мне недорогая система сообщит о наличии царапин, мутностей и прочих визуальных дефектов еще до лаборатории, я их устраню on-line в 90% случаев, а так жди пока кто нибудь заметит.

[EvgenyM]

Так же интересно - у топик стартера есть сайтик посомтреть рекламку? цену?

Есть: http://www.mallenom.ru
Конкретно про пленку там ничего нет (надеюсь - пока), но можно про разработку систем для инспекции поверхностей почитать. Принципы все равно одни - хоть для пленки, хоть для металлочерепицы.

Задача с пленкой возникла недавно, поэтому готового решения нет (как и цены). Цена же зависит от рынка. Одно дело - полный эксклюзив, на единственного заказчика ложится стоимость всей разработки. Другое дело - большой рынок. Что, собственно, я и хочу выяснить - есть ли рынок в России :)
На западе: IRSA, Parsitec, Cognex - решений по пленкам много, но там и конкуренция несравнима - над качеством трясутся...

Грин - обнадежили! А что у Вас за система, какие дефекты выявляет? Какова цена, если не секрет?

[Shadow]

Знаю точно где может пригодится - производство импрегнированной бумаги для ламинации ДСП. Правда производств таких у нас в России мало

[Грин]

Так это не лаборатория - это производство.
В лаборатории мы контролируем только с точки зрения контроля обеспечения качества.

Так и я про то же, если мне недорогая система сообщит о наличии царапин, мутностей и прочих визуальных дефектов еще до лаборатории, я их устраню on-line в 90% случаев, а так жди пока кто нибудь заметит.

Ключевое слово - недорогая:)
как уже показала практика, всегда все оценивается в аспекте: цена качество.

у нас как раз и стоит то, что мы хотели. Сообщает о наличии дефектов до лаборатории. Что позволяет заранее реагировать на выпуск некачественной продукции.

[Грин]

Так же интересно - у топик стартера есть сайтик посомтреть рекламку? цену?

Есть: http://www.mallenom.ru
Конкретно про пленку там ничего нет (надеюсь - пока), но можно про разработку систем для инспекции поверхностей почитать. Принципы все равно одни - хоть для пленки, хоть для металлочерепицы.

Задача с пленкой возникла недавно, поэтому готового решения нет (как и цены). Цена же зависит от рынка. Одно дело - полный эксклюзив, на единственного заказчика ложится стоимость всей разработки. Другое дело - большой рынок. Что, собственно, я и хочу выяснить - есть ли рынок в России :)
На западе: IRSA, Parsitec, Cognex - решений по пленкам много, но там и конкуренция несравнима - над качеством трясутся...

Грин - обнадежили! А что у Вас за система, какие дефекты выявляет? Какова цена, если не секрет?

не знаю..что т оничего там не нашел, что бы было мне интересно:) Может конкретней ссылку скинете?:)
и разница в принципе есть между пленкой и черепицей. и счкорость производст (а значит и считывание поверхности).
У нас принцип регистрации дефектов основан на "просвет".

[SBM]

Система эта называется машинное зрение. Физически состоит из камеры, подсветки, контроллера, и специализированного ПО позволяющего все это обучить анализировать изображение и принимать решения (управлять выходами, сигналами).
Технология применяется очень широко для контроля качества практически во всех сферах промышленности, особенно в печатном деле, а не так давно даже в литье пластмасс.
Типичные задачи - контроль формы, наличия, взаимного расположения, комплектности.....
Современные решения бывают распределенными (мощный ПК + камеры +свет ...) и интегрированными (устройство все в одном, размером с пачку сигарет). Первые довольно дороги и требуют сложного программирования, последние простые и требуют обучения(визуально простого) с ценами от 2 - 3 т дол.
Конкретно в области пленок такие устройства могут быть очень эффективными в выявлении хорошо видимых дефектов.
Например нет такого оператора который всю смену будет смотреть на пленку, а система машинного зрения будет делать это круглосуточно. Кроме того как говорилось выше система может иметь обратную связь - выдавать звуковой сигнал, журналировать сообщения об ошибках и фото этих дефектов, ставить отметки, перекидывать рулоны ...
Машинное зрение может легко выявить: Обрыв пленки, отверстия в пленке (пузыри), замятие пленки, крупные инородные включения, зоны перегрева, с определенной точностью контролировать ширину, контролировать качество поверхности - матовость или блеск, т.е. 90% того что может увидеть глазом опытный оператор\технолог в случае его присутствия....
Есть и специфические применения, например применение поляризованного света и объектива с анализатором на камере позволяет определять наличие остаточных напряжений в прозрачных пленках из ПЭТ, ПП, ПС, позволяя например на 100% детектировать неправильный накат на каландрах, или например не прилягание пленки к барабану, или просто контроль однородности ориентации.
Насчет контроля толщины, то для камер видимого света задача нерешаемая, кроме случаев окрашенных пленок и их просвечивании....
Серьезные системы контроля качества, куда как элемент, входит машинное зрение используют отдельно стоящий толщиномер, и систему анализа параметров процесса (натяжение, нагрузка, скорость, температуры.....)
Используют даже машинное зрение с ИК камерами....

[Грин]

Хорошо сказали. Откуда такие познания?:)
Для информации - у нас для контроля толщины стоит отдельно толщиномер изотопного действия. Который измеряет толщину и прозрачных и наполненных пленок. Но пока не подкллючить к этикетировочной машине, т.к. по входу выходу не состыкуются..ищем переходник)

Более интересно про поляризационные фильтры - по этому вопросу у вас есть опыт?
У нас такое применяют в материнской компании, так сказать усадку контролируют:)

Система эта называется машинное зрение. Физически состоит из камеры, подсветки, контроллера, и специализированного ПО позволяющего все это обучить анализировать изображение и принимать решения (управлять выходами, сигналами).
Серьезные системы контроля качества, куда как элемент, входит машинное зрение используют отдельно стоящий толщиномер, и систему анализа параметров процесса (натяжение, нагрузка, скорость, температуры.....)
Используют даже машинное зрение с ИК камерами....

[SBM]

А что производите, БОПЭТ?
Система выглядит следующим образом:
Под пленкой - мощная лампа+поляризатор + рассеивающий экран на ширину материала
Над пленкой окошко анализатор + камера МЗ
В результате камера видит" картину светопропускания темнее - светлее в различных гарадиентах. По общему усредненному светопропусканию при заданых углах поляризатор анализатор можно хорошо характеризовать степень ориентации.

[EvgenyM]

не знаю..что т оничего там не нашел, что бы было мне интересно:) Может конкретней ссылку скинете?:)
и разница в принципе есть между пленкой и черепицей. и счкорость производст (а значит и считывание поверхности).
У нас принцип регистрации дефектов основан на "просвет".

Про пленки, повторю, там ничего нет :) Только про контроль листовых материалов: http://www.mallenom.ru/definds.php
Могу по пленкам адресовать к Cognex и ISRA - цены там, соответственно, западные - счет на сотни тысяч у.е.
Но у Вас же есть какая то система? Расскажите - чьих рук творение, сколько денег вложить пришлось, долго ли пуско-наладка шла?:)

Скорость - это все решается оборудованием. Например, контроль печати на пленках - это десятки метров в секунду. Подбирается камера с нужной скорострельностью и мощное освещение (обычно стробоскоп - для экономии электричества).

Современные решения бывают распределенными (мощный ПК + камеры +свет ...) и интегрированными (устройство все в одном, размером с пачку сигарет). Первые довольно дороги и требуют сложного программирования, последние простые и требуют обучения(визуально простого) с ценами от 2 - 3 т дол.
Конкретно в области пленок такие устройства могут быть очень эффективными в выявлении хорошо видимых дефектов.

Совершенно верно! В последнее время развелось огромное количество смарт-камер (собственно, сами такие делаем - со встроенной распознавалкой номеров авто). В том числе для промавтоматизации - присматриваемся к ним очень внимательно. Само собой, алгоритмы в них простейшие - сравнение с эталоном. Поэтому для простейших случаев эти камеры в самый раз - проверять наличие какой-нибудь заклепки на изделии на конвейере. Но только для простейших. Понятно, что нет речи о классификации дефектов. В лучшем случае - можно сигнализировать о наличии дефекта. Камеры с низким разрешением, зона контроля маленькая - до 15х15 см (смотрю линейку таких камер OMRON). Можно пробовать их приспосабливать для контроля поверхностей - но оно того не стоит, у них другие задачи. Ждем новых моделей :)

Если же нужна классификация дефектов, ведение базы данных ("01.09.2011 на линии №3 на 247 метре пленки был найден пузырь"), нормальная работа с базой ("Таак, смотрите - за последний месяц у оператора Иванова пузырей получается в 2 раза больше, чем у Сидорова!"), если предприятие крупное - интеграция в информационную систему предприятия и т.п., то тут надо делать нормальную систему за нормальную цену.

Ну и средний уровень - некое типовое законченное решение с несложным классификатором дефектов (алгоритмом) с локальной базой данных - думаю, вполне возможно. По нашему опыту скажу - главная трудность, чтоб система не требовала сложной настройки.

[SBM]

Хорошее и очень массовое применение машинного зрения - сортировка пластиковых отходов, как в виде изделий так и в виде гранул или хлопьев.
Также неплохо можно применить в термоформовании, интегрировав камеры прямо в машину....

[Грин]

Производим жесткую пленку ПВХ.
Сам смысл я знаю, у нас такие приборы в материнской компании стоят.
мне был оинтересно узнать, откуда вы подчерпнули эту информацию и для чего :)

А что производите, БОПЭТ?
Система выглядит следующим образом:
Под пленкой - мощная лампа+поляризатор + рассеивающий экран на ширину материала
Над пленкой окошко анализатор + камера МЗ
В результате камера видит" картину светопропускания темнее - светлее в различных гарадиентах. По общему усредненному светопропусканию при заданых углах поляризатор анализатор можно хорошо характеризовать степень ориентации.

[EvgenyM]

Хорошее и очень массовое применение машинного зрения - сортировка пластиковых отходов, как в виде изделий так и в виде гранул или хлопьев.
Также неплохо можно применить в термоформовании, интегрировав камеры прямо в машину....

Сортировка пластиковых гранул и хлопьев - по цвету или еще по каким-то параметрам?
Подобные машины используются для сортировки зерна - фотосеператоры. Самые доступные китайские стоят от миллиона. Такой порядок цен. Думаете, если сделать настройки и, само собой, алгоритмы под пластиковые гранулы - найдутся покупатели?

А при термоформовании - можно подробнее, как Вы себе такую технологию представляете?

[Shadow]

на К2010 видал сортировку хлопьев по цвету. поступает например полигонный ПЭТ, дробится,моется и сортируется по цвету. Прозрачка стоит дороже всего, поэтому выгода на лицо.

[SBM]

Применение при вторичной переработке:
а) Сортировка изделий например бутылок по размеру(периметру), цвету(загрязненности, этикетка)
б) Сортировка дробленых материалов (цвет, люминесценция в УФ)
в) Сортировка гранул - разделение смесей, контроль качества, очистка сметов....

Применение при термоформовке: Анализ на просвет(прозрачные материалы) и на отражение, позволяет определить типичные дефекты (недоформовка, прорыв, неравномерное распределение, извлечение из матрицы, высечка, проформовка знаков....) путем простого сравнения с эталоном. Так как по природе машина работает циклически есть прекрасные моменты для снимка.
Для этого применения подойдет самая простая смарт камера..

[EvgenyM]

на К2010 видал сортировку хлопьев по цвету. поступает например полигонный ПЭТ, дробится,моется и сортируется по цвету. Прозрачка стоит дороже всего, поэтому выгода на лицо.

Т.е. производителю гранул выгодно бесцветные гранулы отсортировать и продавать их дороже. А велика ли разница в цене?
Вопрос вот откуда. Фермеры зерно сортируют - у них подобные агрегаты окупаются за 2-3 сезона.
Можно и для производителя пластмасс прикинуть его выгоду. Допустим, среднее предприятие производит Х тонн гранул (неотсортированных) в год, продает Y руб/тонна, процент прозрачных гранул Z.
Если подкините примерные цифры (X,Y,Z, разница в цене) - для среднестатистического предприятия, то можно посчитать - как быстро окупится такой сортировщик.

SMB, спасибо за ответ. А Ваше личное мнение - много ли предприятий в СНГ, заинтересованных в контроле пленки?
(например, при гипотетической цене системы в 500-700т.р.)

[Shadow]

не гранулу сортировать, а дробленку. разница примерно 5 р/кг.

[EvgenyM]

не гранулу сортировать, а дробленку. разница примерно 5 р/кг.

Тогда если предприятие в год продает 100 тонн "прозрачки", загрязненной некоторым количеством цветных примесей, то сортировщик позволит в год зарабатывать дополнительно 0.5 млн. руб. (100000кг*5р/кг=500000р).

Стоимость сортировщика - вопрос открытый. Для гранул - можно приспособить фотосеператор (1-2 млн.р.). Физический принцип точно такой же, как для зерна. А для хлопьев (продуктов дробления) - не знаю...

[SBM]

У известных мне заготовителей вторсырья каждый месяц образуется много десятков тон сметов полимеров, гранульных композиций и т.д. Сортировка гранул важная тема, но сортировщик не должен быть столь производительным, как на зерне, тут достаточно 10 - 50 кг\час и адекватная цена, и даже в нашей отставшей Украине найдется минимум до десятка покупателей.
Сейчас переработка сметов выглядит так - просеивание (отделение очень крупных и очень мелких) - флотационное разделение - сушка - ручная сортировка(инспекция). В случае сортировочного автомата все сильно упрощается и стабилизируется, а главное появляется возможность разделять смеси, которые гидростатика не берет или берет неэффективно. Адекватная цена на подобные устройства была бы 3 - 10 т дол. и их бы брали...