Applications de vision - Exemples d'application dans de nombreuses industries

La vision industrielle côté pratique

Exemples d'application et références clients

Amélioration de l’assemblage des circuits imprimés pour l'automobile

janvier 2019

Une nouvelle approche de vérification manuelle de l'assemblage des circuits imprimés a permis à un fabricant d'améliorer considérablement la qualité de ses cartes utilisées dans les dispositifs audio des voitures. Un système autonome de caméras permet d’assurer l’assemblage correct de près de 50 composants avant que les cartes ne passent à l'étape suivante.

Bien que de nombreux aspects de la fabrication soient automatisés, un grand nombre de produits continuent d’être assemblés manuellement. Un contrôle-qualité peut bien sûr s’effectuer en fin d’assemblage à l'aide d'un système de vision, mais tout défaut constaté pourrait entraîner des retouches longues et coûteuses, ou pire, la mise au rebut complète de l'article.

Un nouveau système de caméra autonome de Ricoh, disponible exclusivement en Europe chez STEMMER IMAGING, offre une approche différente. La puissance de la vision industrielle est déployée pendant le processus d'assemblage afin de garantir que chaque action s’effectue correctement et complètement avant que l'opérateur passe à l'étape suivante.** Chaque action de l'opérateur est automatiquement vérifiée à l'aide de différentes techniques de traitement d'image.

Une caméra pour assister l’homme

La caméra Ricoh-SC10, une caméra pour assister l’homme, réunit une caméra dotée d'un capteur couleur CMOS d'1/3 de pouce, un système de reconnaissance d'images et un dispositif de contrôle. L'unité compacte permet d'éviter les erreurs dans les opérations d'assemblage manuel.

Un ensemble d'instructions d’assemblage est tout d’abord enregistré dans le système, puis s’affiche sur un écran pendant que la caméra scanne la pièce. L’utilisation d’un PC n’est pas necessaire. L’opérateur de montage suit les instructions à l’écran. Après chaque action, le système compare le résultat obtenu avec l’image correcte qu’il a en mémoire avant d’autoriser le passage à l’action suivante. Si une étape est incomplète ou si une erreur est commise, elle est affichée à l'opérateur pour qu'il puisse la corriger. Si tout semble correct, l'opérateur peut passer à l'instruction suivante.

Chaque étape accomplie est enregistrée dans un fichier CSV, avec l’indication du temps passé à effectuer la tâche et, en option, une image de l’inspection. Ainsi, la caméra peut être également utilisée pour l'analyse et la traçabilité des tâches d'assemblage. Le système est capable de reconnaître des chaînes de caractères, de sorte qu’un clavier ou un lecteur de code à barres peut être utilisé pour entrer les numéros de pièce ou de série et les indentifiants de l’utilisateur. Les données collectées peuvent également être utilisées pour la traçabilité. Par exemple, les numéros de série des pièces d'assemblage peuvent être enregistrés. Le système Ricoh SC-10 est disponible avec deux options d'aggrandissement et convient ainsi à la plupart des lignes de montage.

Traitement d’image

La caméra est équipée d'un logiciel de traitement d'image intégré pour la reconnaissance des formes, la vérification des couleurs ou l'identification de la présence de textures. L'outil de reconnaissance de formes est l'un des outils les plus importants du Ricoh SC-10 et couvre la majorité des applications pour lesquelles il peut être utilisé.

En voici quelques exemples :

  • pour s'assurer de l'orientation correcte d'un connecteur lors de l'assemblage.
  • pour contrôler que la bonne étiquette ait été apposée sur une pièce.
  • pour des applications d'emballage où chaque paquet doit contenir un nombre précis de pièces.

Lorsque la fonction de reconnaissance de motifs est couplée au processus de vérification de séquence, le SC-10 devient un outil très performant pour garantir l’exactitude de l’assemblage.

Par exemple :

  • Le système détecte la présence et reconnaît l'orientation correcte d'une pièce qui peut être masquée lors des étapes ultérieures d'assemblage.
  • Le système vérifie le montage des vis et l’ordre dans lequel elles ont été serrées afin d’assurer la stabilité de l’assemblage.

Cet outil de reconnaissance des couleurs est utile pour assembler des pièces qui ont chacune une couleur spécifique, comme par exemple pour monter un boîtier à fusibles. La plupart des fusibles ont une forme et une taille similaire ; ils ne diffèrent que par leur couleur qui désigne leur ampérage.

Amélioration de l'assemblage de circuits imprimés d'autoradio

Le circuit imprimé testé contient un certain nombre de composants différents tels que des relais, des condensateurs et des bobines qui nécessitent plus de 50 contrôles visuels pour s'assurer que toutes les pièces soient présentes et correctement placées. Ce nombre élevé de contrôles est exigeant pour un opérateur humain, si bien que des erreurs peuvent souvent être commises, laissant des cartes incomplètes passer à l'étape suivante de la fabrication.

L'introduction du Ricoh SC-10 apporte une différence de taille. La version à fort grossissement a été utilisée pour cette application, facilitant ainsi l'inspection des petits composants. Outre le contrôle du montage correct des composants, il est également possible de vérifier l'état des cavaliers (jumpers) et des commutateurs DIP. Le système effectue près de 50 contrôles en cinq secondes environ, ce qui renforce sans aucun doute l'efficacité opérationnelle.

Avantages supplémentaires

S’il permet d’éviter les erreurs de fabrication, le système peut également aider les opérateurs à apprendre de nouvelles tâches, puisqu'ils suivent les instructions étape par étape et se rendent compte de leurs erreurs. Les instructions de travail sont configurées en fonction de la tâche à effectuer et sont chargées dans la caméra soit localement depuis une carte SD, soit depuis un réseau via le port Ethernet intégré. Ce chargement facile des fichiers d'instructions permet de les créer en plusieurs langues et de s’adapter ainsi à une équipe internationale.

Ricoh SC-10

Système pour assiter l'homme par caméra sur les lignes de montage

Ricoh Imaging

Hambourg, Allemagne

Ricoh offre des optiques de haute qualité à des prix avantageux. Plus de cent différents objectifs industriels à monture C ou CS se qualifient pour la majorité de tâches d'imagerie.