Sistem kamera inspeksi jejak lem pada sambungan sisi dalam dan mulut kaleng, untuk produsen kaleng
Sistem kamera ini memeriksa jejak lem di 2 titik pada kaleng, yaitu sambungan sisi dalam badan kaleng dan mulut kaleng, menggunakan kamera Cube 5MP dengan unit pemrosesan Medusa serta program Python dan OpenCV yang memberi kotak pada titik abnormal di dalam gambar. Kami membangun prototipe dan mengujinya pada kaleng untuk produsen kaleng pada tahun 2016–2017. Hasil pengujian menunjukkan jejak lem di mulut kaleng dapat tertangkap, sudut cekung sisi dalam masih memerlukan penyesuaian pencahayaan dan fokus lebih lanjut, dan inspeksi saat kaleng bergerak cepat masih meleset.
- Industri
- Manufaktur umum
- Tahun
- 2016–2017
- lingkup pekerjaan
- Sistem kamera inspeksi jejak lem di 2 titik pada kaleng (sambungan sisi dalam badan kaleng dan mulut kaleng) untuk rel dengan kaleng yang bergerak 10 buah per detik dan berputar ke arah yang berbeda-beda · Masukan: gambar dari kamera Cube 5MP, lensa 8 mm dan lensa makro 25 mm yang dipadukan dengan lampu sorot terarah (Spot Light) · Pemrosesan: unit pemrosesan Medusa menjalankan program Python + OpenCV, menggunakan Mask untuk menentukan area inspeksi dan Threshold untuk memisahkan titik terang abnormal · Tampilan: gambar hasil inspeksi yang memberi kotak pada titik abnormal di layar program · Apa yang kami bangun dan uji: set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan kamera dari mesin sebenarnya, pengujian kamera, lensa, dan pencahayaan pada kaleng, pengujian inspeksi saat kaleng berputar pada berbagai sudut sebanyak 100 kali, dan laporan hasil per titik inspeksi
- Durasi
- Periode pengujian November 2016 – April 2017
Ringkasan
- Sistem kamera ini memeriksa jejak lem di 2 titik pada kaleng, yaitu sambungan sisi dalam badan kaleng dan mulut kaleng. Tantangannya adalah rel dengan kaleng yang bergerak 10 buah per detik dan berputar ke arah yang berbeda-beda.
- Kami menguji dengan kamera Cube 5MP dan unit pemrosesan Medusa pada set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan dari mesin sebenarnya, dalam periode November 2016 – April 2017.
- Lensa 8 mm tidak cukup melihat bagian cekung sisi dalam kaleng, sehingga kami menggantinya dengan lensa makro 25 mm yang dipadukan dengan lampu sorot terarah.
- Hasil pengujian pada kaleng (April 2017): kamera dapat menangkap jejak lem di mulut kaleng, tetapi sudut cekung sisi dalam belum jelas. Adapun pengujian putaran 100 kali dalam dokumen bulan Februari 2017 menunjukkan bahwa inspeksi saat kaleng bergerak cepat masih meleset.
- Kami membangun prototipe beserta set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan, dan melaporkan hasil per titik inspeksi, baik titik yang dapat diperiksa maupun titik yang masih perlu disesuaikan.
Permasalahan di lapangan
Produsen kaleng ingin memeriksa jejak lem di 2 titik, yaitu sambungan sisi dalam badan kaleng dan jejak lem di mulut kaleng, lalu menampilkan hasilnya di layar program. Kaleng bergerak di atas rel dengan kecepatan 10 buah per detik dan berputar ke arah yang berbeda-beda, sehingga kamera harus dapat melihat jejak lem dari semua sudut dan menangkap gambar tepat waktu untuk benda kerja yang bergerak cepat.
Apa yang kami lakukan
Kami menyiapkan set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan kamera dari mesin sebenarnya, menggunakan kamera Cube 5MP yang terhubung ke unit pemrosesan Medusa dan program uji Python dengan OpenCV (kumpulan alat pemrosesan gambar) yang memberi kotak pada titik abnormal di dalam gambar. Kami menguji inspeksi saat kaleng berputar pada berbagai sudut sebanyak 100 kali, dan mengganti lensa 8 mm dengan lensa makro 25 mm yang dipadukan dengan lampu sorot terarah agar jejak lem di bagian cekung sisi dalam dapat terlihat.
Hasil pengujian dengan benda kerja nyata
Laporan kemajuan terbaru (April 2017) menyatakan bahwa kamera dapat menangkap jejak lem di mulut kaleng dan dapat melihat jejak lem pada sambungan sisi dalam, tetapi sudut cekung sisi dalam belum jelas. Adapun hasil pengujian saat kaleng berputar sebanyak 100 kali (Februari 2017) menunjukkan bahwa inspeksi saat kaleng bergerak cepat masih meleset. Langkah berikutnya yang tercantum adalah mengurangi langkah pemrosesan program sebelum melanjutkan pengujian kecepatan.
Latar belakang permasalahan
Sistem ini menggunakan kamera untuk memeriksa jejak lem di 2 titik pada kaleng. Titik pertama adalah sambungan sisi dalam badan kaleng, titik kedua adalah jejak lem di mulut kaleng. Tantangannya adalah menemukan kamera, lensa, dan pencahayaan seperti apa yang membuat jejak lem di 2 titik tersebut terlihat cukup jelas agar program dapat menentukan hasilnya. Produsen kaleng memerlukan jawaban ini sebelum memutuskan berinvestasi memasang sistem yang sebenarnya.
Periode pengujian adalah November 2016 – April 2017. Kami membangun prototipe dengan kamera Cube 5MP dan unit pemrosesan Medusa, mengujinya pada kaleng, dan melaporkan hasilnya kepada pelanggan secara berkala.
Persyaratan dan batasan
Prototipe harus memeriksa jejak lem pada kaleng yang bergerak cepat dan tidak diletakkan dalam arah yang sama. Persyaratan utama tantangan ini adalah sebagai berikut.
- Memeriksa jejak lem di 2 titik, yaitu sambungan sisi dalam badan kaleng dan jejak lem di mulut kaleng
- Kaleng bergerak di atas rel 10 buah per detik, kamera harus menangkap gambar tepat waktu untuk benda kerja yang bergerak
- Kaleng di atas rel berputar ke arah yang berbeda-beda dan tidak memiliki posisi tetap, sehingga kamera harus dapat melihat jejak lem dari semua sudut
- Menampilkan hasil inspeksi di layar program
Mengapa prototipe perlu diuji sebelum pemasangan sebenarnya
Karena inspeksi jejak lem di sisi dalam kaleng bergantung pada pencahayaan, lensa, dan sudut kamera sama besarnya dengan program yang menentukan hasil, dan hal-hal tersebut harus dicoba pada benda kerja nyata agar hasilnya diketahui. Oleh karena itu, kami menyiapkan set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan kamera dari mesin sebenarnya milik pelanggan, lalu mengujinya langkah demi langkah sesuai urutan berikut.
- 1
Menentukan titik inspeksi dan titik pemasangan kamera
Ada 2 titik inspeksi, yaitu sambungan sisi dalam badan kaleng dan jejak lem di mulut kaleng. Kami menyimulasikan posisi kamera sesuai titik pemasangan pada mesin sebenarnya agar hasil pengujian mendekati kondisi di lokasi kerja.
- 2
Memotret dengan kamera Cube 5MP
Kamera Cube 5MP yang terhubung ke unit pemrosesan Medusa memotret kaleng saat berputar pada berbagai sudut, karena kaleng di rel sebenarnya tidak semuanya menghadap ke arah yang sama.
- 3
Memisahkan titik abnormal dengan Mask dan Threshold
Program uji ditulis dengan Python dan OpenCV (kumpulan alat pemrosesan gambar), menggunakan Mask (gambar penentu area inspeksi) untuk menutup bagian yang tidak perlu diperiksa, lalu memisahkan titik terang abnormal dengan Threshold (ambang kecerahan) dan memberi kotak pada titik tersebut di gambar hasil inspeksi. Program ini menggunakan pemrosesan gambar berbasis aturan, tidak menggunakan AI.
- 4
Menyesuaikan lensa dan pencahayaan berdasarkan hasil pengujian
Lensa 8 mm yang digunakan pada set pertama tidak dapat melihat jejak lem di bagian lengkung cekung sisi dalam kaleng, sehingga kami menggantinya dengan lensa makro 25 mm, menggunakan lampu sorot terarah (Spot Light), dan melanjutkan penyesuaian jarak fokus.
Apa itu lensa makro (Macro Lens)
Lensa makro adalah lensa yang dapat fokus pada jarak sangat dekat sehingga detail kecil terlihat jelas, cocok untuk pekerjaan yang perlu melihat jejak lem atau cacat di area sempit. Namun, kedalaman fokusnya dangkal; jika posisi lampu atau kamera diubah, fokus harus disesuaikan kembali.
Apa yang kami bangun dan uji
Kami membangun dan menguji komponen-komponen berikut. Hasil pengujian digunakan sebagai bahan pertimbangan pelanggan sebelum berinvestasi memasang sistem.
- Set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan kamera dari mesin sebenarnya
- Set kamera Cube 5MP dengan unit pemrosesan Medusa, beserta lensa 8 mm, lensa makro 25 mm, dan lampu sorot terarah
- Program uji Python + OpenCV yang membuat gambar hasil inspeksi dengan memberi kotak pada titik abnormal
- Laporan hasil pengujian per titik inspeksi, beserta hal-hal yang masih perlu disesuaikan
Sejauh mana prototipe ini dapat memeriksa jejak lem
Menurut laporan kemajuan terbaru (April 2017), prototipe dapat menangkap jejak lem di mulut kaleng dan dapat melihat jejak lem pada sambungan sisi dalam badan kaleng, tetapi sudut cekung sisi dalam belum jelas dan pencahayaan serta jarak fokus masih perlu disesuaikan lebih lanjut. Hasil ini diperoleh dari set lensa makro 25 mm yang dipadukan dengan lampu sorot terarah. Adapun dokumen bulan Februari 2017 menunjukkan bahwa inspeksi saat kaleng bergerak cepat masih meleset.
Hasil pengujian prototipe per titik inspeksi
| Yang diuji | Hasil yang tercatat | Dokumen sumber |
|---|---|---|
| Jejak lem di mulut kaleng | Terdeteksi | Laporan kemajuan, April 2017 |
| Jejak lem pada sambungan sisi dalam badan kaleng | Jejak lem terlihat oleh kamera | Laporan kemajuan, April 2017 |
| Sudut cekung sisi dalam kaleng | Belum jelas, pencahayaan dan jarak fokus masih perlu disesuaikan lebih lanjut | Laporan kemajuan, April 2017 |
| Inspeksi saat kaleng berputar pada berbagai sudut sebanyak 100 kali | Masih meleset saat kaleng bergerak cepat, langkah pemrosesan program perlu dikurangi sebelum pengujian dilanjutkan | Catatan hasil pengujian, Februari 2017 |
Dokumen mencatat jumlah pengujian tetapi tidak menyebutkan tingkat deteksi, sehingga halaman ini tidak menampilkan angka akurasi. Kecepatan 10 buah per detik adalah persyaratan dari tantangan ini, bukan hasil yang telah lolos pengujian.
Cakupan hasil pengujian
Hasil dalam tabel diperoleh dari set pengujian yang menyimulasikan titik pemasangan kamera, dengan kaleng yang digunakan untuk pengujian, serta set lensa dan lampu yang disebutkan. Jika benda kerja, pencahayaan, atau kecepatan rel Anda berbeda, pengujian harus diulang dengan benda kerja nyata Anda.
Pelajaran yang kita dapatkan
Pada titik yang sulit terlihat, pencahayaan, lensa, dan kecepatan rel harus diuji dengan benda kerja nyata sebelum kriteria penentuan di dalam program ditetapkan.
- Pencahayaan dan lensa menentukan apa yang dilihat kamera. Pada titik yang lengkung cekung, lensa pertama mungkin tidak cukup melihat detail, sehingga lensa jarak dekat dan pencahayaan terarah perlu dicoba pada benda kerja nyata sebelum kriteria penentuan di dalam program ditetapkan.
- Kecepatan rel adalah persyaratan yang harus diuji tersendiri. Program yang dapat memeriksa gambar saat benda kerja bergerak lambat mungkin meleset saat benda kerja bergerak cepat, sehingga waktu pemrosesan per gambar perlu diukur terhadap kecepatan rel sejak tahap prototipe.
- Hasil pengujian harus dipisahkan per titik inspeksi dan menggunakan gambar nyata. Kami memotret langsung dari kamera, bukan memotong gambar dari video, agar memperoleh gambar dengan ukuran sebenarnya, dan melaporkan titik yang lolos secara terpisah dari titik yang masih perlu disesuaikan. Dengan demikian, pengambil keputusan dapat melihat keterbatasan nyata sebelum berinvestasi.
Cara menerapkan pendekatan ini pada pekerjaan Anda
Jika Anda perlu memeriksa jejak lem, sambungan, atau seam di titik yang sulit dilihat dari luar, Anda dapat menggunakan urutan kerja yang sama dengan kasus ini, yaitu menyimulasikan titik pemasangan terlebih dahulu, mencoba lensa dan pencahayaan pada benda kerja nyata, lalu menguji saat benda kerja bergerak. Yang perlu disesuaikan adalah pencahayaan, lensa, dan metode inspeksi ketika benda kerja atau kecepatannya berbeda dari kasus ini.
Bagian yang dapat digunakan kembali dan bagian yang perlu disesuaikan
| Bagian pekerjaan | Dapat digunakan kembali | Perlu disesuaikan ketika |
|---|---|---|
| Rangkaian uji | Simulasi posisi kamera dari mesin sebenarnya sebelum pemasangan | Jika mesin atau titik pemasangannya berbeda jenis, simulasi harus dibuat ulang dari video dan gambar teknik mesin Anda |
| Lensa dan pencahayaan | Penggantian ke lensa makro yang dipadukan dengan lampu sorot terarah ketika titik inspeksi berada di bagian cekung | Jika permukaan, warna, atau bentuk benda kerja berbeda dari kaleng, pencahayaan perlu diuji ulang dengan benda kerja nyata |
| Program inspeksi | Penggunaan Mask untuk menentukan area inspeksi dan Threshold untuk memisahkan titik terang abnormal | Jika cacat Anda tidak dapat dipisahkan berdasarkan kecerahan, metode inspeksi lain perlu dipilih |
| Pengujian kecepatan | Pengujian berulang saat benda kerja berputar pada berbagai sudut | Jika kecepatan rel atau peletakan benda kerja berbeda, waktu pemrosesan perlu diukur ulang |
- Siapkan sampel benda kerja, baik dengan jejak lem yang baik maupun yang memiliki cacat, beserta video titik pemasangan pada mesin
- Sampaikan kecepatan rel yang sebenarnya dan cara peletakan benda kerja di atas rel
- Sepakati kriteria lolos/tidak lolos jejak lem dengan bagian mutu sebelum memulai, untuk digunakan dalam mengukur hasil prototipe
- Sediakan waktu untuk mencoba beberapa jenis sumber cahaya, sudut penyinaran, dan lensa
Baca selengkapnya
- Layanan konsultasi dan perancangan sistem Machine Vision
- Layanan pengembangan sistem sesuai kebutuhan pabrik
- Kasus mesin inspeksi seam kaleng DSIS
- Kasus prototipe kamera cek arah tutup botol losion
- Artikel: Apa perbedaan AI Vision Inspection dan mata manusia
- Artikel: memilih Task Cam siap pakai atau Machine Vision pesanan khusus
Teknologi yang digunakan
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah prototipe ini sudah dapat memeriksa jejak lem di semua titik?
Belum semua. Menurut laporan terbaru, kamera dapat menangkap jejak lem di mulut kaleng dan dapat melihat jejak lem pada sambungan sisi dalam badan kaleng, tetapi sudut cekung sisi dalam belum terlihat jelas, dan pencahayaan serta jarak fokus masih perlu disesuaikan lebih lanjut.
Apakah inspeksi dapat mengikuti kecepatan rel 10 buah per detik?
Belum dikonfirmasi. Hasil pengujian saat kaleng berputar sebanyak 100 kali menunjukkan bahwa inspeksi saat bergerak cepat masih meleset. Kesimpulannya, langkah pemrosesan program perlu dikurangi sebelum pengujian dilanjutkan.
Mengapa perlu mengganti lensa 8 mm dengan lensa makro 25 mm?
Lensa 8 mm pada set pengujian pertama tidak dapat melihat jejak lem di bagian lengkung cekung sisi dalam kaleng. Lensa makro dapat fokus pada jarak dekat sehingga detail kecil terlihat lebih jelas. Kami menggunakannya bersama lampu sorot terarah (Spot Light), tetapi kedalaman fokus lensa makro dangkal, sehingga setiap kali posisi kamera atau lampu diubah, fokus harus disesuaikan kembali.
Jika Anda memerlukan sistem inspeksi jejak lem atau kemasan jenis lain, apa yang perlu disiapkan?
Siapkan sampel benda kerja, baik yang bagus maupun yang cacat, video atau gambar titik pemasangan pada mesin, kecepatan rel yang sebenarnya, serta kriteria lolos/tidak lolos yang digunakan bagian mutu. Kami menggunakan data ini untuk menguji kamera, lensa, dan pencahayaan sebelum mengajukan sistem.
Berapa harga dan durasi pengembangannya?
Tidak ada harga standar. Pekerjaan inspeksi dengan kamera yang dirancang sesuai benda kerja perlu dievaluasi berdasarkan kondisi nyata di lokasi. Anda dapat meminta penawaran harga; kami akan mengajukan rencana pengujian prototipe dan harga setelah melihat sampel benda kerja.
