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Tesi, Tecniche di qualificazione di manufatti in materiale lapideo

Tesi di laurea triennale per la cattedra del professor Tani. Titolo tesi: "Tecniche di qualificazione di manufatti in materiale lapideo"
Attività di tesi concentrata sulla completa progettazione di un sistema di misurazione dimensionale e superficiale di manufatti in materiale lapideo (lastre di marmo-granito) con il fine di valutare dimensioni, angoli, rugosità, ecc del manufatto.
Utilizzo... Vedi di più

Materia di Studi di fabbricazione relatore Prof. G. Tani

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ESTRATTO DOCUMENTO

Per effettuare l’impostazione di un Localizzatore è possibile seguire la seguente prassi:

cliccare sul pulsante “Point” nel pannello d’impostazione degli strumenti;

fare clic destro su un punto nell’area dell’immagine oppure nella lista degli

strumenti per aprire la Finestra delle proprietà del punto;

cliccare sul pulsante di opzione accanto a “Pos” (Ancoraggio di posizione).

Cliccare sul pulsante “Accept” (Accetta) per applicare, salvare le modifiche e

chiudere la Finestra delle proprietà del punto.

A questo punto un simbolo a forma di croce appare centrato sul punto preso in

considerazione;

fare clic destro su un altro punto attivo;

cliccare sul pulsante di opzione accanto a “Rot” (Ancoraggio di rotazione).

Cliccare sul pulsante “Accept” (Accetta) per applicare, salvare le modifiche e

chiudere la Finestra delle proprietà del punto.

A questo punto un simbolo a forma di bandiera (flag) appare centrato sul punto

preso in considerazione, allegato ad esso.

Per ottenere il miglior risultato ammissibile, i due punti devono essere il più lontano

possibile l’uno dall’altro. X = no Loc

Pos = ancoraggio

di posizione

Rot = ancoraggio

di rotazione

Loc 1

Loc 2

Loc 3

Loc 4

Finestra delle proprietà del punto

  35  

Uno strumento molto utile per migliorare l’immagine e conseguentemente facilitare

l’ispezione è lo strumento Sensibilità del Bordo.

La sensibilità del bordo non è regolabile se si utilizzano strumenti basati sull’intensità,

come Intensity, Count e Match.

La prassi da seguire per regolare la sensibilità è:

spostare il cursore nell’area dell’immagine, posizionandolo su un qualsiasi

bordo evidenziato;

fare click-destro sul bordo.

Successivamente tutti i bordi rilevati vengono evidenziati e il piccolo pannello

della Sensibilità del bordo si apre.

Sensibilità del bordo

Utilizzando i tasti cursore è possibile regolare la sensibilità del bordo da una

percentuale dello 0% ad una percentuale del 100%.

Una volta terminate le modifiche, cliccando sul pulsante “Check” verde le modifiche

vengono salvate, altrimenti cliccando sul pulsante rosso si esce dal pannello senza aver

apportato alcun cambiamento.

Alcuni parametri che influenzano la sensibilità del bordo, quindi la sua nitidezza, sono

illuminazione, messa a fuoco ed esposizione.

Una regolazione della sensibilità del bordo del 50% o inferiore solitamente fa

visualizzare al sistema di visione pochi o addirittura nessun bordo: inoltre se non viene

visualizzato nessun bordo l’illuminazione potrebbe essere troppo elevata o troppo

ridotta.

  36  

2.5.UTILIZZAZIONE DELLE IMPOSTAZIONI DI TOLLERANZA

La maggior parte degli strumenti di visione per la misurazione hanno la possibilità di

impostare delle tolleranze.

Le misurazioni sono indicate con il valore della stessa e accompagnate da una

tolleranza, ad esempio 100 +/- 5: ciò significa che la parte è considerata Pass (buona)

se il valore misurato è compreso fra 95 (ossia 100 - 5) e 105 (ossia 100 + 5), altrimenti

la parte è da considerarsi Fail (non buona).

L’impostazione di questa tolleranza può essere eseguita dal seguente pannello:

La tolleranza può essere diversa nei due lati, inoltre attraverso una specifica istruzione

risulta possibile disattivare la funzione di Recycle (Riciclo).

Con l’utilizzo del tasto Bloccaggio (lucchetto) si bloccano le tolleranze in modo da

lasciarle immutate al variare dell’area dell’immagine.

Il lucchetto verde vuole significare che le tolleranze sono sbloccate, ossia modificabili

dal sistema di visione autonomamente, mentre il lucchetto rosso, al contrario, significa

che le tolleranze sono bloccate.

Il lucchetto situato vicino a Fail blocca le tolleranze per i valori di Recycle e Fail,

mentre il lucchetto situato vicino a Perfect blocca le tolleranze per i soli valori di

perfezione della parte ispezionata.

Caso in cui sono bloccati solo i valori di Fail e Recycle

Caso in cui sono bloccati solo i valori di Perfect

  37  

2.6.UTILIZZAZIONE DELLA PRE – ELABORAZIONE

L’utilizzo della pre-elaborazione è un’opzione, non un requisito: la pre-elaborazione

agisce sull’immagine modificandone alcuni particolari come bordi o contrasto per

cercare di migliorarla.

È possibile attivare questa opzione per qualsiasi strumento, in quanto alcune

applicazioni possono trarre vantaggio da un suo utilizzo.

La pre-elaborazione quindi modifica i dati dell’immagine originale, così aumentando i

tempi di processamento dell’ispezione.

Cliccando sul pulsante “Pre-elaborazione” presente in qualsiasi proprietà di ogni

strumento, si ha accesso alla finestra di pre-elaborazione.

Attraverso gli elenchi a discesa è possibile selezionare fino a tre diverse funzioni di

pre-processamento per la ROI (Region Of Interest): alcune di queste funzioni

possiedono parametri modificabili mentre altre possiedono parametri di default.

Selezione di un

preprocessore.

Modifica dei parametri,

se possibile.

Applicazione

istantanea

Applicazione

dell’elaborazione

e uscita dal menù. Pannello d’impostazione della pre-elaborazione

L’elenco dei preprocessori disponibili varia al variare del tipo di telecamera: alcuni di

essi sono disponibili solo per immagini monocromatiche.

I preprocessori disponibili nel sistema di visione sono:

passa-basso: filtro passa-basso 3x3 che “offusca” le caratteristiche

dell’immagine.

Parametri: filtro larghezza e altezza.

passa-alto: filtro passa-alto 3x3 che “acuisce” le caratteristiche dell’immagine.

Parametri: filtro larghezza e altezza.

soglia: viene creata un’immagine binaria.

  38  

Tutti i pixel al di sotto di un determinato livello vengono trasformati in

0 (nero), mentre quelli al di sopra vengono trasformati in 255 (bianco).

Parametri: livello.

soglia adattabile: calcolo della media o del valore medio di pixel in un’area

campione di dimensione larghezza x altezza.

In seguito i pixel sono impostati al valore del pixel medio e

moltiplicati per il valore del parametro livello.

Parametri: livello, larghezza, altezza.

Questo preprocessore è disponibile solo per telecamere

monocromatiche.

mediana: filtro intermedio 3x3 che ordina i valori di 9 pixel vicini tra loro e ne

sostituisce il loro valore medio.

Parametri: filtro larghezza e altezza.

dilatazione: semplice inspessimento o dilatazione 3x3.

Le linee luminose diventano più spesse (dilatazione), mentre le

linee più scure diventano più sottili.

Parametri: filtro larghezza e altezza.

erosione: semplice assottigliamento o erosione 3x3.

Le linee luminose diventano più sottili (erosione), mentre le linee più

scure diventano più spesse.

Parametri: filtro larghezza e altezza.

progetto H: viene effettuata la somma di tutti i pixel in una colonna, e

successivamente normalizzata in un range da 0 (nero) a 255

(bianco). Ogni pixel in una colonna viene sostituito dalla somma

normalizzata: il risultato sono delle strisce verticali che

enfatizzano le transazioni orizzontali fra chiaro e scuro.

Questo preprocessore è disponibile solo per telecamere

monocromatiche.

progetto V: viene effettuata la somma di tutti i pixel in una riga, e

successivamente normalizzata in un range da 0 (nero) a 255

(bianco).

Ogni pixel in una riga viene sostituito dalla somma normalizzata: il

risultato sono delle strisce orizzontali che enfatizzano le

  39  

transazioni verticali fra chiaro e scuro. Questo preprocessore è

disponibile solo per telecamere monocromatiche.

Convoluzione 3x3: creazione di un filtro personalizzato 3x3 con nove

coefficienti ed un divisore.

I primi tre coefficienti formano la fila superiore del filtro,

mentre gli ultimi tre coefficienti formano la fila inferiore

dello stesso.

Molto spesso i preprocessori Dilatazione ed Erosione sono utilizzati congiuntamente

per tentare di ripristinare approssimativamente le dimensioni originali del pezzo da

ispezionare.

Molte applicazioni traggono beneficio dall’utilizzo della pre-elaborazione: ciò

nonostante non bisogna esagerare nel suo utilizzo, poiché la qualità dell’illuminazione

e l’ottica sono più importanti per la buona riuscita dell’ispezione.

2.7.UTILIZZAZIONE DELL’ORIGINE

L’origine degli assi, o punto (0,0), può essere spostato cliccando direttamente nell’area

dell’immagine.

L’origine può essere agganciata negli angoli in alto a sinistra o in basso a sinistra

dell’area dell’immagine, nell’ancora di posizione o in un punto sul bordo: essa segue il

movimento del pezzo sia verticale che orizzontale, ma non segue quello rotazionale.

Cliccando sul pulsante “Origine” nel pannello di Navigazione e Controllo si

apre una finestra contenente le Proprietà dell’origine.

Sono mostrate due opzioni di scelta:

mostra sempre;

capovolgi asse Y.

Proprietà dell’origine

  40  

Spostando il cursore nell’area dell’immagine e facendo click nella posizione

desiderata dell’origine, la stessa apparirà nel punto selezionato.

Se viene selezionata l’opzione “mostra sempre” l’origine verrà sempre visualizzata

durante l’esecuzione dell’ispezione.

Se invece viene selezionata l’opzione “Capovolgi asse Y” viene capovolta la direzione

dell’asse Y e quindi la direzione della rotazione: per convenzione la rotazione è presa

positiva dall’asse X verso l’asse Y.

Nell’impostazione di default la rotazione in senso orario è positiva, mentre

capovolgendo l’asse Y la rotazione positiva è quella in senso antiorario.

Default Asse Y capovolto

  41  

3.STRUMENTI DI VISIONE

In questa sezione verrà descritto il funzionamento dei più importanti strumenti di

visione che mette a disposizione il software iNspect per effettuare l’ispezione.

3.1.STRUMENTO DISTANZA

Lo strumento distanza misura la distanza fra due bordi, tra una combinazione di bordi,

punti o linee dell’immagine modello.

Cliccando sul pulsante “Distanza” nel pannello degli strumenti, i bordi candidati per

essere utilizzati come punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine.

I punti notevoli validi, oltre ad essere bordi, potrebbero essere punti, grandi o piccole

linee, centri di circonferenze, intersezione di linee, ecc.

Per effettuare la misurazione è opportuno individuare due bordi che corrispondano alla

misura che si vuole rilevare: cliccando su uno dei due bordi appare una linea guida che

segue il movimento del cursore del mouse.

Una volta cliccato sull’altro bordo il sistema di visione crea automaticamente una linea

di colore giallo che unisce i due punti notevoli e la etichetta (L, L1, L2, …).

Una volta definito lo strumento direttamente sull’immagine modello, ed una volta

selezionato, è possibile trascinare i punti finali se non si trovano esattamente sui bordi

dell’oggetto.

Le piccole scatole azzurre che compaiono attorno alla parte terminale della linea guida

corrispondono all’area di ricerca per individuare il margine per ogni punto finale.

Trascinando i quadratini solidi agli angoli di questo box è possibile ridimensionare

l’area di ricerca: aumentando la dimensione dell’area di ricerca aumentano anche i

tempi di processamento e quindi quelli di ispezione, che posso diventare significativi

al crescere delle misurazioni da effettuare.

  42  

Trascinando il quadratino solido sul fianco del box si è in grado di fare roteare lo

stesso, in modo da modificare la direzione d’individuazione del bordo: una freccia sul

lato opposto del box mostra la direzione in cui è disposto.

Trascinando i quadratini sugli angoli si ridimensiona l’area di ricerca.

 

  Trascinando il quadratino sul fianco si ruota l’area di ricerca.

Quando si passa il cursore su una linea che individua la misurazione di una distanza,

essa diventa rossa e viene visualizza l’etichetta con annessa la misurazione della

lunghezza, direttamente sull’immagine, in tempo reale: per modificare l’impostazione

della misura è sufficiente cliccare sulla linea stessa evidenziata.

Cliccando con il tasto destro sulla linea di misurazione si apre la Finestra delle

proprietà della distanza, da dove è possibile cambiare il nome della misura, impostare

le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare la precisione (Accurancy).

Bloccaggio,

sbloccaggio Bloccaggio,

tolleranze sbloccaggio

(valori valore

di Recycle di Perfect.

e Fail). Finestra delle proprietà della distanza

All’interno del pannello è possibile selezionare alcune opzioni, fra cui:

attivazione: selezionando questa opzione la misurazione viene attivata e il

pezzo che viene ispezionato è fatto passare o meno.

  43  

Viceversa, la misurazione non viene effettuata nonostante lo

strumento distanza sia presente sull’immagine: il pezzo quindi non

subisce alcuna ispezione.

relativo: selezionando questa opzione viene riportata la differenza rispetto al

valore di Perfetto, mentre viceversa viene mostrato solamente il

valore effettivo della misurazione.

posizionamento automatico dell’etichetta: l’etichetta viene posta

automaticamente accanto alla linea

guida.

Deselezionando questa opzione si

può spostare l’etichetta in

qualsiasi altra posizione.

localizzatore: lo strumento viene agganciato al Localizzatore, seguendo quindi

il pezzo nei suoi movimenti.

mostra punto centrale: consente di utilizzare il punto centrale della linea di

misurazione come punto di riferimento per altre

misure.

sensibilità: un valore elevato di sensibilità aiuta nel rilevamento dei bordi meno

netti, mentre un valore meno elevato può sopprimere i “falsi” bordi.

Cliccando sul pulsante “Righello” nella finestra delle proprietà della distanza è

possibile impostare le nuove unità di misura (scala) per una misurazione, oppure

modificare il sistema di coordinate utilizzato. Finestra delle proprietà della scala

Cliccando sul pulsante verde “Check” (Controllo) si applicano le modifiche e si

chiude il pannello, mentre cliccando sul pulsante rosso si chiude la finestra

senza apportare alcuna modifica di scala.

  44  

3.2.STRUMENTO ANGOLO

Lo strumento angolo misura l’angolo esistente fra due bordi.

Cliccando sul pulsante “Angolo” nel pannello degli strumenti, i bordi candidati per

essere utilizzati come punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine.

Per effettuare la misurazione è opportuno individuare due bordi che corrispondano alla

misura che si vuole rilevare: cliccare sul primo bordo, successivamente cliccare sul

secondo bordo.

Il software disegna automaticamente tre linee intersecate che rappresentano l’angolo

che si vuole misurare: la curva tracciata ai lati opposti dei punti di riferimento

rappresenta l’angolo.

Come nel caso precedente, una volta definito lo strumento direttamente sull’immagine

modello, ed una volta selezionato, è possibile trascinare i punti finali se non si trovano

esattamente sui bordi dell’oggetto.

Per fare in modo di aumentare la precisione della misura è bene spostare i punti di

riferimento situati sui bordi il più lontano possibile l’uno dall’altro.

Anche in questo caso le piccole scatole azzurre che compaiono sui punti di riferimento

definiscono l’area di ricerca, con la possibilità di ridimensionamento e rotazione.

Quando si passa il cursore sulla curva che individua la misurazione di un angolo, essa

diventa rossa e viene visualizza l’etichetta con annessa la misurazione della lunghezza,

direttamente sull’immagine, in tempo reale: per modificare l’impostazione della

misura è sufficiente cliccare con il tasto destro sulla linea stessa evidenziata.

Cliccando con il tasto destro sulla curva che rappresenta l’angolo si apre la Finestra

delle proprietà dell’angolo, da dove è possibile cambiare il nome della misura,

  45  

impostare le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare la precisione

(Accurancy). Finestra delle proprietà dell’angolo

Le opzioni e le funzionalità della Finestra delle proprietà dell’angolo rispetto allo

strumento distanza sono praticamente le stesse: l’unica differenza è nella proprietà

Mostra punto d’angolo che consente di utilizzare il punto d’angolo identificato

dall’intersezione delle tre rette come punto di riferimento per altre differenti

misurazioni.

3.3.STRUMENTO CERCHIO

Lo strumento cerchio misura il diametro o la circolarità (rotondità) di un cerchio.

Di default la misurazione non è attivata, mentre il diametro massimo misurabile è di

2000 pixel.

Cliccando sul pulsante “Cerchio” nel pannello degli strumenti, i bordi candidati per

essere utilizzati come punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine.

Per effettuare la misurazione è opportuno individuare una curva o un cerchio che

corrispondano alla misura che si vuole rilevare e successivamente cliccare su tre punti

della stessa curva: il sistema di visione disegnerà un cerchio attorno alla curva e un

punto che ne individua il centro.

  46  

Quando si passa con il cursore vicino al cerchio appena definito, appaiono due cerchi

blu, uno interno ed un esterno allo stesso cerchio da ispezionare che rappresentano

l’area di ricerca.

È possibile trascinare i quadratini blu per ridimensionare l’area di ricerca, essendo a

conoscenza che un aumento di essa causa un aumento dei tempi di processamento e

quindi di ispezione. Bordo evidenziato.

 

Trascinando i quadratini l’area

di ricerca viene ridimensionata.  

Quando si passa il cursore sul cerchio, esso diventa rosso e viene visualizza la

posizione e l’intensità dello stesso, direttamente sull’immagine, in tempo reale: per

modificare l’impostazione della misura è sufficiente cliccare sul cerchio stesso

evidenziato.

Cliccando con il tasto destro sul cerchio evidenziato si apre la Finestra delle proprietà

del cerchio, da dove è possibile selezionare una delle sei schede presenti, attivare la

misurazione, cambiare il nome della misura, impostare le tolleranze per il Riciclo ed il

Rifiuto e modificare la precisione (Accurancy).

L’impostazione della precisione assume come valore minimo 8, mentre se non è

attivata la misurazione l’etichetta non comparirà autonomamente a fianco dello

strumento nell’area dell’immagine.

  47  

Finestra delle proprietà del cerchio

Le sei schede alle quali è possibile accedere, evidenziate nell’immagine sono:

diametro:

1. misurazione del diametro del cerchio. Il massimo diametro

misurabile è di 2000 pixel.

circolarità:

2. rapporto fra il diametro più piccolo e il diametro più grande del

cerchio campionati all’interno dell’area di ricerca.

min:

3. raggio minimo misurato.

max:

4. raggio massimo misurato.

deviazione standard:

5. deviazione standard calcolata per tutti i valori di

diametro misurati.

frazione:

6. il numero di campionamenti che rilevano un bordo è diviso per il

numero totale di campionamenti e moltiplicato per 100.

Il risultato è la percentuale di campionamenti che rilevano un bordo.

Le opzioni e le funzionalità della Finestra delle proprietà del cerchio sono simili a

quelle viste per gli strumenti distanza e angolo.

Le uniche proprietà che si differenziano sono:

soglia: viene posta una soglia sui bordi, in pixel.

scelta del bordo: viene impostato il criterio di scelta per l’individuazione del

bordo.

L’opzione “Strongest” utilizza il bordo più netto e delineato

trovato nell’area di ricerca, l’opzione “First” utilizza il primo

  48  

bordo trovato nella direzione di ricerca, mentre l’opzione

“Last” utilizza l’ultimo bordo trovato nella direzione di

ricerca.

direzione: è possibile impostare il criterio di ricerca con una transazione da

scuro a chiaro o viceversa.

mostra punto centrale: consente di utilizzare il punto centrale del cerchio

come punto di riferimento per altre misure.

Come nei primi due strumenti distanza e angolo è possibile cliccare sul pulsante

“Righello” per impostare le nuove unità di misura o modificare il sistema di

coordinate.

3.4.STRUMENTO ARCO

Lo strumento arco misura il raggio o la circolarità (rotondità) di un arco o di un

cerchio incompleto.

Cliccando sul pulsante “Arco” nel pannello degli strumenti i bordi candidati per essere

utilizzati come punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine.

Per effettuare la misurazione è opportuno individuare una curva o un cerchio che

corrispondano alla misura che si vuole rilevare e successivamente cliccare su tre punti

della stessa curva: i tre punti sono rispettivamente l’inizio, la metà e la fine della

misurazione dell’arco.

Il sistema di visione disegna automaticamente nell’area dell’immagine un arco ed

etichetta la misurazione (AR, AR1, AR2, …).

Quando si passa con il cursore vicino all’arco appena definito, appaiono due cerchi

blu, uno interno ed un esterno allo stesso arco da ispezionare che rappresentano l’area

di ricerca.

È possibile trascinare i quadratini blu per ridimensionare l’area di ricerca, essendo a

conoscenza che un aumento di essa causa un aumento dei tempi di processamento e

quindi di ispezione.

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Individuazione di tre punti lungo Creazione e ridimensionamento

una curva o cerchio.

  dell’area di ricerca.

 

Quando si passa il cursore sull’arco, esso diventa rosso: per modificare le impostazioni

è sufficiente cliccare sull’arco.

Cliccando con il tasto destro sull’arco evidenziato si apre la Finestra delle proprietà

dell’arco, da dove è possibile selezionare una delle sei schede presenti, attivare la

misurazione, cambiare il nome della misura, impostare le tolleranze per il Riciclo ed il

Rifiuto e modificare la precisione (Accurancy).

Le proprietà e funzionalità contenute nella Finestra delle proprietà dell’arco sono le

per questo motivo non

medesime contenute nella Finestra delle proprietà del cerchio,

saranno ripetute inutilmente.

3.5.STRUMENTO CERCHI CONCENTRICI

Lo strumento cerchi concentrici misura la distanza fra i centri di due cerchi oppure la

distanza fra i bordi degli stessi.

Questo strumento necessita in precedenza dell’utilizzo dello strumento cerchio per

definire i due cerchi dei quali è richiesto conoscere la concentricità.

Una volta definiti i due cerchi, uno dentro l’altro, cliccando sul pulsante “Cerchi

concentrici” nel pannello degli strumenti i bordi candidati per essere utilizzati come

punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area dell’immagine.

I cerchi evidenziati in verde sono stati definiti in precedenza

mediante lo strumento cerchio.

  50  

Cliccando sul bordo più esterno il sistema di visione disegna un cerchio di colore

giallo all’interno dei due cerchi già esistenti e lo etichetta (CC, CC1, CC2, …).

Quando si passa il cursore sul cerchio interno giallo, esso diventa rosso: per

modificare le impostazioni è sufficiente cliccare su di esso.

Cliccando con il tasto destro sul cerchio interno o nella Lista degli strumenti si apre la

Finestra delle proprietà della concentricità, da dove è possibile selezionare una delle

sei schede presenti, attivare la misurazione, cambiare il nome della misura, impostare

le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare la precisione (Accurancy).

Finestra delle proprietà della concentricità

Le cinque schede alle quali è possibile accedere sono:

concentricità:

1. misurazione della distanza massima fra il punto centrale ed i

centri dei due cerchi.

media:

2. media delle distanze misurate tra i bordi dei due cerchi.

min:

3. distanza minima misurata tra i bordi dei due cerchi.

max:

4. distanza massima misurata tra i bordi dei due cerchi.

deviazione standard:

5. deviazione standard calcolata per tutti i valori di distanza

misurati fra i bordi dei due cerchi.

  51  

3.6.STRUMENTO CONTEGGIO BORDI

Lo strumento conteggio bordi conta il numero di fronti, e quindi bordi, attraversati da

una linea all’interno di una determinata Regione di ricerca.

Cliccando sul pulsante “Conteggio bordi” nel pannello degli strumenti si può fare

riferimento alla Finestra di suggerimento per definire la Regione di ricerca.

Spostando il mouse sull’area di lavoro non è evidenziato nessun bordo dell’immagine:

per definire la Regione di lavoro è sufficiente cliccare in un punto di partenza,

rilasciare il tasto, muovere il cursore per definire la zona e cliccare nuovamente per

chiudere la stessa.

La Regione viene etichetta (E, E1, E2, …), mentre i puntini rosa mostrano i bordi

rilevati. Conteggio dei bordi

attraversati dalla linea

Quando lo strumento conteggio bordi è selezionato è possibile spostare o

ridimensionare la Regione di ricerca, in base alle esigenze dell’applicazione.

Quando si passa il cursore sul bordo della Regione, la stessa e l’etichetta diventano

rosse e appare un messaggio che informa l’utente che è sufficiente cliccare con il tasto

destro per apportare delle modifiche.

Cliccando con il tasto destro sulla Regione di ricerca si apre la Finestra delle proprietà

del conteggio dei bordi, dalla quale è possibile selezionare una delle quattro schede

presenti, attivare il conteggio dei bordi, cambiare il nome alla misura, impostare le

tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare la proprietà Sensibilità del bordo.

  52  

Finestra delle proprietà del conteggio dei bordi

Le quattro schede alle quali è possibile accedere sono:

conteggio:

1. conteggio del numero di bordi attraversati da una linea, all’interno

della Regione di ricerca.

separazione media:

2. misurazione della separazione media fra i bordi rilevati.

min:

3. misurazione della separazione minima rilevata fra i bordi.

max:

4. misurazione della separazione massima rilevata fra i bordi.

  53  

3.7.STRUMENTO PUNTO

Lo strumento punto crea un punto su un bordo, solitamente utilizzato come punto di

riferimento per altre misurazioni, come supporto per la creazione di un’origine, come

base per la definizione di un Localizzatore.

È inoltre utilizzato per misurazioni di centri di cerchi o archi, di punti d’angolo, di

intersezioni di linee: di default la misurazione di un punto non è attivata, anche se lo

strumento è già stato creato nell’area dell’immagine.

Cliccando sul pulsante “Punto” situato nel pannello degli strumenti, i bordi e i punti

situati su di essi che possono essere utilizzati con questo strumento si evidenziano.

Per creare un nuovo punto è sufficiente cliccare su un bordo evidenziato nella

locazione dove lo si vuole collocare, direttamente nell’area dell’immagine.

Quando lo strumento è selezionato è possibile trascinare e riposizionare il punto nel

caso non sia nella posizione desiderata: l’unica eccezione è fatta per i centri dei cerchi

ed i punti d’angolo, i quali non è possibile trascinare, quindi spostare.

Trascinando i quadratini blu situati sui vertici del box di ricerca è possibile

ridimensionare lo stesso al fine di migliorare la ricerca del bordo dove è situato il

punto.

È possibile anche modificare la direzione nella quale avviene la ricerca, utilizzando il

quadratino blu posto sul lato dell’area di ricerca: una piccola freccia sul lato opposto

del box indica la direzione di ricerca del bordo.

Quando si passa il cursore sul punto, esso diventa rosso e diviene possibile modificare

le sue impostazioni cliccando semplicemente con il tasto destro su di esso.

Freccia indicante la direzione di ricerca del bordo.

  54  

Cliccando con il tasto destro sul punto utilizzato per la misurazione si apre la Finestra

delle proprietà del punto dalla quale è possibile selezionare una delle tre schede

presenti, attivare la misurazione, cambiare il nome alla misura, impostare le tolleranze

per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare altri settaggi.

Le tre schede alle quali è possibile accedere sono:

posizione:

1. viene rilevata la posizione su entrambe le coordinate, in relazione

alla posizione originale (senza calibrazione l’unità di misura è il

pixel).

X:

2. calcolo della posizione orizzontale o coordinata X rispetto all’origine del

punto.

Y:

3. calcolo della posizione verticale o coordinata Y rispetto all’origine del

punto.

3.8.STRUMENTO ESTREMITA’

Lo strumento estremità rileva il bordo estremo o l’estremità di un oggetto o di una

zona di esso: la stessa estremità, che coincide ad un punto, può essere utilizzato come

riferimento per altre misurazioni.

Cliccando sul pulsante “Estremità” situato nel pannello degli strumenti i bordi

candidati per essere utilizzati con questo strumento sono evidenziati direttamente

nell’area dell’immagine.

Per compiere il rilevamento è opportuno trovare la fine o l’estremità di un oggetto di

cui si vuole tenere traccia e fare clic su di esso: il sistema di visione crea nella

locazione desiderata un punto e lo etichetta (Tip, Tip1, Tip2, …).

Il punto appena creato è caratterizzato dalla presenza di un box di ricerca attorno ad

esso: selezionando lo strumento è possibile ridimensionare questo box mediante il

trascinamento dei vertici o modificare la direzione di scansione per rilevare

l’estremità. Estremità di cui si vuole

tenere traccia.

  55   Direzione di scansione

dell’estremità.

I punti rosa che compaiono nell’area dell’immagine sono i punti di campionamento,

ossia i punti dove è stato rilevato il bordo dell’oggetto, all’interno dell’area di ricerca.

Se i punti rosa si trovano tutti sul bordo dell’oggetto, le proprietà dello strumento,

solitamente la direzione di scansione, devono essere modificate per la corretta

misurazione.

Quando si passa il cursore sul punto o sull’area di ricerca, entrambi diventano di

colore rosso e diviene possibile modificare le loro impostazioni cliccando

semplicemente con il tasto destro su di essi.

Cliccando con il tasto destro sull’area di ricerca o sul punto identificato come

estremità dell’oggetto si apre la Finestra delle proprietà dell’estremità dalla quale è

possibile attivare la misurazione, cambiare il nome alla misura e impostare le

tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto.

Finestra delle proprietà dell’estremità

  56  

3.9.STRUMENTO RASTRELLO

Lo strumento rastrello misura la distanza fra due bordi paralleli, disegnando un gruppo

di linee fra i due fronti e misurando la distanza per tutta la lunghezza di queste linee.

Cliccando sul pulsante “rastrello” situato nel pannello degli strumenti i bordi candidati

per essere utilizzati con questo strumento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine.

Per compiere la misurazione è opportuno trovare direttamente nell’area dell’immagine

due bordi paralleli fra di loro: è sufficiente cliccare in successione sul primo bordo,

due volte sul secondo bordo per impostare la lunghezza dello strumento e infine

nuovamente sul primo bordo.

A questo punto il sistema di visione provvede a disegnare un insieme di linee tra i due

bordi presi come riferimento. Successione di clic da compiere una volta

selezionato lo strumento rastrello per creare

l’insieme di linee necessarie alla misurazione.

Quando lo strumento rastrello è selezionato è possibile trascinare i quattro punti di

riferimento iniziali se non sono posti dove richiesto dall’applicazione: modificando

questi punti viene modificata anche la spaziatura fra le linee che collegano i due bordi.

Per modificare la posizione dei quattro punti è

sufficiente trascinarli nella posizione desiderata.

Ogni estremità delle linee è racchiusa in un box che rappresenta l’area di ricerca: come

negli strumenti precedenti è possibile ridimensionare tale area, essendo a conoscenza

che un suo aumento provoca un aumento dei tempi di processamento e ispezione.

Quando si passa il cursore sui bordi o sulle linee, queste diventano di colore rosso ed è

sufficiente cliccare con il tasto destro del mouse per apportare delle modifiche.

  57  

Cliccando con il tasto destro sulle linee evidenziate che compongono lo strumento

rastrello si apre la Finestra delle proprietà del rastrello dalla quale è possibile

selezionare una delle quattro schede disponibili, attivare la misurazione, cambiare il

nome alla misura, impostare le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto e modificare il

numero di linee di misurazione dello strumento.

Finestra delle proprietà del rastrello

Le quattro schede che è possibile selezionare sono:

media:

1. misurazione della distanza media fra i bordi.

min:

2. misurazione della distanza minima fra i bordi.

max:

3. misurazione della distanza massima fra i bordi.

deviazione standard:

4. deviazione standard calcolata per tutti i valori di distanza

calcolati.

  58  

3.10.STRUMENTO MATITA

Lo strumento matita disegna una linea su un bordo, con partenza da un punto o un

bordo e destinazione un altro punto o un altro bordo, oppure in qualsiasi altra

posizione nell’immagine.

Di default la misurazione della pendenza della linea creatasi non è attiva mentre

quest’ultima è utilizzabile come punto di riferimento per un’altra misurazione.

Cliccando sul pulsante “Matita” nel pannello degli strumenti, i bordi candidati per

essere utilizzati come punto di riferimento sono evidenziati direttamente nell’area

dell’immagine: il punto di partenza di questo strumento può essere un punto, un bordo

o qualsiasi altra zona dell’immagine.

Se la scelta inziale cade sul ricalco di un bordo, la pendenza della linea sarà

determinata quindi dalla pendenza naturale del bordo stesso.

Cliccando su un bordo lo strumento crea due punti di campionamento che verranno in

seguito utilizzati per determinare la pendenza della linea, mentre la lunghezza della

stessa è definita compiendo un secondo clic.

Definizione della linea che segue il profilo del bordo.

Con lo strumento matita selezionato è possibile trascinare i punti finali della linea, con

lo scopo di ridimensionarla.

La pendenza della linea di matita non cambia, a meno che essa non sia stata definita

con lo strumento “libero” o sia una linea “fluttuante”, ossia una linea che non è

collegata a nessun punto o bordo. Trascinando i quadratini alle estremità della linea è

possibile ridimensionare la stessa.

Quando si sposta il cursore sopra la linea, essa diventa rossa ed è sufficiente fare clic

destro su di essa per modificarne le impostazioni.

Cliccando con il tasto destro sulla linea si apre la Finestra delle proprietà della matita,

da dove è possibile cambiare il nome della linea, attivare la misurazione della

pendenza della stessa e modificare le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto.

  59  

3.11.STRUMENTO INTENSITA’

Lo strumento intensità esegue il conteggio dei pixel in una determinata area

dell’immagine e fornisce il risultato dell’intensità della stessa in base a questi calcoli.

Questo strumento è sensibile alle variazioni delle condizioni di luce nell’ambiente di

lavoro e può essere utile per il rilevamento o meno di parti all’interno dell’area

dell’immagine.

Cliccando sul pulsante “Intensità” situato nel pannello degli strumenti si può fare

riferimento alla Finestra di suggerimento per definire la Regione di ricerca.

Spostando il mouse sull’area di lavoro non è evidenziato nessun bordo dell’immagine:

per definire la Regione di lavoro è sufficiente cliccare in un punto di partenza,

rilasciare il tasto, muovere il cursore per definire la zona e cliccare nuovamente per

chiudere la stessa.

La Regione viene etichetta (E, E1, E2, …): è possibile trascinare o ridimensionare tale

Regione quando lo strumento intensità è selezionato.

Utilizzando i quadratini sui vertici è possibile

ridimensionare o spostare la Regione di ricerca.

Quando si passa il cursore sul bordo della Regione, la stessa e l’etichetta diventano

rosse e appare un messaggio che informa l’utente che è sufficiente cliccare con il tasto

destro per apportare delle modifiche.

Cliccando con il tasto destro sulla Regione di ricerca si apre la Finestra delle proprietà

dell’intensità, dalla quale è possibile selezionare una delle quattro schede presenti

inerenti ad altrettanti calcoli, attivare singolarmente i differenti calcoli, cambiare il

nome alla misura, impostare le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto.

Finestra delle proprietà dell’intensità

  60  

Le quattro schede, inerenti a quattro calcoli diversi, alle quali è possibile accedere

sono: media:

1. misurazione dell’intensità media di pixel nella Regione di ricerca.

min:

2. misurazione del valore minimo di intensità di pixel all’interno della

Regione.

max:

3. misurazione del valore massimo di intensità di pixel all’interno della

Regione.

deviazione standard:

4. deviazione standard calcolata per tutti i valori di intensità

rilevati all’interno della Regione.

3.12.STRUMENTO CONTATORE

Lo strumento contatore ricerca oggetti chiari su sfondi scuri o viceversa, non

necessariamente su sfondi uniformi.

Inoltre questo strumento, come il precedente, è sensibile alle variazioni delle

condizioni di luce nell’ambiente di lavoro.

Cliccando sul pulsante “Contatore” situato nel pannello degli strumenti si può fare

riferimento alla Finestra di suggerimento per definire la Regione di ricerca delle

sagome od oggetti.

Spostando il mouse direttamente sull’area di lavoro non è evidenziato nessun bordo

dell’immagine: per definire la Regione di lavoro è necessario cliccare in un punto di

partenza, rilasciare il tasto, muovere il cursore per definire la zona e cliccare

nuovamente per chiudere la stessa. Regione di ricerca evidenziata in giallo.

Il software di visione disegna nell’area dell’immagine un box giallo attorno alle

sagome che rileva ed etichetta la Regione di ricerca (N, N1, N2, …).

Quando lo strumento contatore è selezionato è possibile trascinare i quadratini solidi

presenti negli angoli del box di ricerca per ridimensionare o riposizionare lo stesso.

  61   Utilizzando i quadratini sui vertici è possibile

ridimensionare o spostare la Regione di ricerca.

Quando si passa il cursore sul bordo della Regione, la stessa e l’etichetta diventano

rosse e appare un messaggio che informa l’utente che è sufficiente cliccare con il tasto

destro per apportare delle modifiche.

Cliccando con il tasto destro sulla Regione di ricerca si apre la Finestra delle proprietà

del contatore, dalla quale è possibile selezionare una delle sei schede presenti,

cambiare il nome alla misura, impostare le tolleranze per il Riciclo ed il Rifiuto,

cambiare la sensibilità e modificare molti altri settaggi. Sensibilità

 

Zoom

 

Finestra delle proprietà del contatore

Le sei schede alle quali è possibile accedere tramite la finestra sopra illustrata sono:

conteggio:

1. conteggio del numero di oggetti, macchie o artefatti presenti nella

Regione.

area:

2. misurazione delle dimensioni (area) di ogni oggetto rilevato.

maggiore:

3. misurazione dell’asse maggiore di ogni oggetto.

  62  

minore:

4. misurazione dell’asse minore di ogni oggetto.

X:

5. calcolo della posizione orizzontale del punto centrale di ogni oggetto.

Y:

6. calcolo della posizione verticale del punto centrale di ogni oggetto.

Cliccando sul pulsante “Filtro avanzato” è possibile modificare il range

dimensionale per il rilevamento degli oggetti nell’area di ricerca, accedendo alla

Finestra di selezione oggetto.

Valore Valore

minimo massimo

     

Finestra della selezione oggetto

Il pannello di destra mostra i valori misurati (area, asse maggiore, asse minore) per gli

oggetti rilevati nella Regione: cliccando sulle icone nella prima riga in alto è possibile

ordinare i valori calcolati in modo crescente o decrescente.

Il riquadro di sinistra visualizza invece i limiti di dimensione utilizzati per rilevare gli

oggetti: è possibile inserire nuovi range (valore minimi, valore massimo), anche

trascinando i valori del riquadro di destra nel riquadro di sinistra.

I tre valori misurati degli oggetti rilevati sono:

area:

1. misurazione della superficie minima e massima degli oggetti.

Oggetti aventi un valore di area fuori da questo range non sono

rilevati.

asse maggiore:

2. misurazione dell’asse maggiore dell’oggetto.

asse minore:

3. misurazione dell’asse minore dell’oggetto.

  63  

Se come valore massimo viene impostato uno 0, significa che non è presente alcun

limite superiore per il rilevamento dell’oggetto.

Il valore minimo per il range di area, asse maggiore e asse minore è inizialmente

impostato al 10% del valore calcolato durante la prima rilevazione dell’oggetto.

I valori di range possono essere naturalmente modificati, dipendentemente dalle

condizioni di luce nell’ambiente di lavoro e dalle esigenze dell’applicazione.

L’opzione Select presente nella Finestra della selezione oggetto definisce i criteri di

rilevamento e quindi il numero di oggetti rilevabili dallo strumento; le opzioni

disponibili all’utente sono:

range: segnalazione di tutti gli oggetti rilevati all’interno del range specificato

per area, asse maggiore e asse minore.

max: esclusiva segnalazione dell’oggetto più grande rilevato nella Regione.

min: esclusiva segnalazione dell’oggetto più piccolo rilevato nella Regione.

3.13.STRUMENTO CONFRONTO (COLLEGAMENTO)

Lo strumento confronto (collegamento) paragona l’area selezionata dall’utente con la

corrispondente area nell’immagine, restituendo un punteggio in percentuale sulla

qualità del confronto con il modello.

Questo strumento può essere utile allo scopo di rilevare la presenza o l’assenza di una

determinata parte dell’oggetto o per creare Localizzatori.

Cliccando sul pulsante “Confronto” situato nel pannello degli strumenti, nessun bordo

nell’area dell’immagine dovrebbe essere evidenziato: per definire la Regione di

comparazione è necessario cliccare in un punto di partenza, rilasciare il tasto, muovere

il cursore per definire la zona e cliccare nuovamente per chiudere la stessa.

La Regione comprende due rettangoli ed è etichettata (MS, MS1, MS2, …): il

rettangolo interno corrisponde al modello di corrispondenza mentre il rettangolo

esterno coincide con l’area di ricerca.

  64  

La Regione di ricerca è evidenziata in rosso,

mentre la Regione di confronto è evidenziata

in giallo, internamente.

Con lo strumento confronto selezionato è possibile trascinare i quadratini solidi

presenti negli angoli del box di ricerca e del box di confronto per ridimensionarli o

riposizionarli, se la posizione degli stessi non è consona all’ispezione.

Quando si passa il cursore sul bordo della Regione, la stessa e l’etichetta diventano

rosse e appare un messaggio che informa l’utente che è sufficiente cliccare con il tasto

destro per apportare delle modifiche. Utilizzando i quadratini sui vertici è possibile

ridimensionare o spostare la Regione di ricerca

e la Regione di confronto.

Cliccando con il tasto destro sulla Regione di ricerca si apre la Finestra delle proprietà

del confronto, dalla quale è possibile selezionare una delle tre schede presenti,

cambiare il nome alla misura, attivare la misurazione, impostare le tolleranze per il

Riciclo ed il Rifiuto, e modificare molti altri settaggi.

  65   Bloccaggio,

sbloccaggio valore

di Perfect.

 

Bloccaggio,

sbloccaggio

modello di

comparazione.

 

Bloccaggio,

sbloccaggio

tolleranze (valori

di Recycle e Fail).

 

Finestra delle proprietà del confronto

Le tre schede alle quali è possibile accedere sono:

punteggio confronto:

1. misurazione della qualità del paragone (in percentuale)

per ogni strumento confronto presente nell’area

dell’immagine.

conteggio:

2. misurazione del numero di corrispondenze rilevate.

rotazione:

3. misurazione della rotazione per ogni elemento.

  66  

4.IMPOSTAZIONE DELLE COMUNICAZIONI E DEGLI OUTPUTS

Cliccando sul pulsante “Control” (Controllo) nel pannello principale si può avere

accesso al pannello dell’impostazione del controllo, dal quale è possibile definire un

dispositivo PLC o formulare ed utilizzare equazioni con assegnamento di variabili.

Inoltre da questo pannello vi è la possibilità di abilitare o meno il salvataggio delle

immagini e dei dati nella memoria della telecamera BOA.

Aprire il menù a tendina per selezionare

il tipo del modulo di ispezione.

Cliccare per configurare la comunicazione

con il modulo.

Aprire il menù a tendina per selezionare

il tipo di PLC.

Cliccare per configurare la comunicazione

con il PLC.

Cliccare per configurare gli input.

Cliccare per configurare

gli output.

Apertura dello script editor dal

quale è possibile creare

espressioni ed equazioni.

Attivazione o disattivazione del

salvataggio delle immagini e dei

dati nella memoria della

telecamera BOA.

Cliccando sul pulsante “Ok” si

esce dal pannello d’impostazione

del controllo.

Pannello d’impostazione del controllo

  67  

4.1.CONNESSIONI PLC

Per selezionare una delle tante tipologie predefinite di dispositivo PLC o di dispositivo

TCP/IP è sufficiente cliccare nel menù a tendina nel Pannello d’impostazione del

controllo.

Cliccando sul pulsante “Add PLC” si aggiunge alla configurazione una tipologia di

dispositivo PLC, fra le quali sono presenti: Control Logix, Ethernet-IP, GE Fanuc

SNP, GE Fanuc SRTP Ethernet, Melsecc, Modbus, Monotoman MRC, Omron.

4.2.IMPOSTAZIONE DELLE CONNESSIONI I/O

Attraverso l’impostazione delle connessioni I/O si configurano gli input e gli output

della telecamera BOA con i connettori I/O del sistema di visione.

Il pannello delle Configurazioni e degli Stati cambia interfaccia quando si clicca sul

pulsante “Input” o sul pulsante “Output” situati nel Pannello di impostazione del

controllo.

La telecamera BOA è caratterizzata dalla presenza di due tipologie di input: Trigger e

GPI0.

Dal questo pannello è possibile configurare l’entrata della polarità, attivazione alt o

bassa oltre che visualizzare nella colonna Value gli stati correnti di tutti gli input (1 per

valori alti e 0 per valori bassi).

Pannello di configurazione input BOA

La telecamera BOA è caratterizzata da tre tipologie di output: Strobe, GPO0 e GPO1.

Pannello di configurazione output BOA

  68  

Tale pannello è caratterizzato dalla presenza di cinque voci nella prima riga di

controllo:

Driver:

1. viene selezionato cosa controlla l’output.

L’impostazione dello script è effettuata mediante la definizione di

equazioni e dichiarazioni mediante l’utilizzo di un vero e proprio

linguaggio di programmazione.

Gli impulsi che possono essere passati a questa voce sono di tre tipi:

Pass Pulse: impulso attivato quando il risultato dell’ispezione è

Pass.

Recycle Pulse: impulso attivato quando il risultato

dell’ispezione è Recycle.

Fail Pulse: impulso attivato quando il risultato dell’ispezione è

Fail.

Queste tre tipologie di impulsi sono di tipo hardware controllato.

L’offset e il timing partono quando viene acquisita l’immagine: se il

risultato della decisione non è disponibile quando l’impulso di offset

viene raggiunto un Fail Pulse viene inviato come output di default.

Impulso minimo offset = tempo di esposizione + tempo di acquisizione

+ tempo di ispezione.

Polarity:

2. è possibile selezionare un’attivazione di tipo alta o bassa per

l’impulso di output.

Pulse Offset:

3. è possibile immettere un valore per ritardare l’impulso di output,

in modo da agevolare la sincronizzazione con altre

apparecchiature.

Pulse Duration:

4. è possibile immettere un valore per dimensionare la larghezza

dell’impulso di output.

Initial Value:

5. è possibile immettere un valore per lo stato e un valore per

l’output quando la soluzione è caricata.

4.3.SCRIPTING

Per accedere all’Editor di scripting è sufficiente cliccare sul pulsante “Add/Del…”

(Aggiungi/Cancella) situato nel Pannello d’impostazione del controllo.

  69  

Successivamente sia il pannello di Navigazione e Controllo, sia quello delle

Configurazioni e degli Stati modificano la loro interfaccia.

Con il fine di aumentare le funzionalità di ispezione il software di visione mette a

disposizione un Editor di scripting flessibile, in grado di dare la possibilità al

programmatore di definire variabili, espressioni ed equazioni.

Queste possono basare i propri calcoli su valori misurati direttamente dall’ispezione o

in base alla lettura e scrittura da un dispositivo PLC o qualsiasi altra apparecchiatura.

All’interno del linguaggio di scripting una variabili che viene cancellata assume valore

0 se viene comunque assegnata ad un’equazione.

Cliccando su un nome di una variabile è

possibile trascinarla e quindi assegnarla

ad una equazione.

Selezione di una funzione predefinita che

conterrà l’equazione. La funzione determina

quando l’equazione viene eseguita.

Cliccando sul pulsante “New” è possibile

definire una nuova funzione predefinita.

Condizione IF (primo campo).

Condizione THEN (successivi due campi).

Cliccare su Clear per resettare

la condizione IF.

Cliccare su Evaluate per visualizzare

il valore corrente dell’equazione

(1 = TRUE, 0 = FALSE).

Cliccare su Clear per resettare la

parte destra dell’equazione.

Cliccare per aggiungere un’equazione

al pannello di Configurazione.

Cliccare per creare un nuovo nome di

variabile nel campo di sinistra

dell’istruzione di assegnamento.

Creazione/Modifica equazioni

  70  

Per inserire nuove variabili è anche possibile cliccare con il tasto destro sui campi

delle equazioni affinché si apra il menù a scorrimento contenente i nomi delle variabili

da inserire.

L’obiettivo delle equazioni è quello di permettere di comunicare con i dispositivi PLC

ed altre apparecchiature.

Le equazioni sono raggruppate all’interno di ben determinate funzioni, le quali

possono essere predefinite, cioè già presenti all’interno del sistema di visione oppure

create dall’utente per gli scopi dell’applicazione.

Le funzioni determinano quando le equazioni saranno eseguite, mentre di default nel

menù a scorrimento sono visualizzate solo le prime tre di queste.

Utilizzando il pulsante “New” è possibile definire una nuova funzione che può

contenere nuove variabili e quindi equazioni.

Dopo aver cliccato sul pulsante “Add/Del…” il pannello delle Configurazioni e degli

Stati modifica la sua interfaccia utente, mostrando ora tutte le equazioni contenute in

una determinata funzione selezionata.

Le equazioni sono eseguite Selezionando un’istruzione ed

nell’ordine in cui compaiono utilizzando i tasti freccia è possibile

in questo campo.   modificare l’ordine di esecuzione delle

stesse.  

Gestione dell’ordine di esecuzione delle equazioni

All’interno del sistema di visione sono presenti molte variabili predefinite a

disposizione dell’utente: nonostante ciò, è possibile creare nuove variabili

dipendentemente alle particolarità dell’applicazione in uso.

La referenziazione di una variabile crea istantaneamente un’istanza per quella

variabile, unendo quindi le fasi di creazione e dichiarazione della stessa.

Le dichiarazioni delle variabili sono effettuate mediante un formato algebrico

semplice, per esempio: a = b + c.

  71  

Le funzioni vengono chiamate semplicemente attraverso la sintassi:

z = Nome Funzione (parametro1, parametro2)

Tutte le espressioni, equazioni e variabili salvate in un file Soluzione vengono caricate

con esso quando viene selezionato per essere utilizzato.

Quando vengono aggiunte variabili, esse appartengono alla Soluzione corrente, in uso,

e salvate quindi su di essa.

Per questo motivo il caricamento di un’altra Soluzione provoca il rimpiazzamento del

set di variabili della Soluzione corrente con il set di variabili della Soluzione lanciata.

Per fornire un’alternativa a questo aspetto è possibile definire variabili persistenti, cioè

variabili il cui valore non viene modificato al variare della Soluzione corrente: le

variabili persistenti sono organizzate con una struttura ad albero avente una variabile

radice chiamata “Prog”.

Attraverso l’utilizzo delle equazioni e delle espressioni i valori misurati durate

l’ispezione possono essere manipolati e utilizzati per particolari richieste applicative.

Se si vuole ignorare il risultato di alcune istruzioni IF o WHILE è necessario

aggiungere le variabili “PASS”, “RECYCLE”, “FAIL” (strettamente maiuscole),

impostando i loro valori a 1 per il TRUE e 0 per il FALSE.

4.3.1.VARIABILI PREDEFINITE

Saranno qui descritte solo alcune delle variabili predefiniti già contenute nel sistema di

visione:

Result.0: il valore del risultato della variabile è valutato prima di essere inviato

ai meccanismi output.

Questa variabile ha tre possibili valori: 1 = Pass, 2 = Recycle,

3 = Fail.

Result: valutazione di tutte le misurazioni e viste della telecamera,

successivamente inviate alle decisioni I/O.

Questa variabile ha tre possibili valori: 1 = Pass, 2 = Recycle, 3 = Fail.

SOLUTION: variabile che permette di caricare l’ID di una soluzione al termine

della valutazione dell’equazione corrente.

Per esempio: IF SOLUTION = 6 è caricata quando l’equazione è

valutata in maniera positiva.

  72  

Global.RunMode: variabile che permette di visualizzare la modalità di

esecuzione (0 = esecuzione, 1 = stop).

RelearnIndex: attraverso la creazione di una variabile Relearn alcuni

strumenti, fra cui quelli di confronto possono essere

riqualificati.

Prog: variabile radice delle variabili persistenti che mantengono il proprio

valore al variare della soluzione corrente.

Le variabili persistenti sono cancellate solamente quando il software,

quindi l’applicazione vengono chiuse.

4.3.2.CREAZIONE DI UNA NUOVA FUNZIONE

Nel menù a scorrimento della Finestra di gestione dell’ordine di esecuzione delle

equazioni sono contenute le funzioni predefinite:

Inizializzazione Soluzione: esecuzione della funzione una sola volta, dopo il

caricamento di una Soluzione.

Pre-processamento immagine: esecuzione della funzione dopo l’acquisizione

dell’immagine ma prima della sua

elaborazione.

Post-processamento immagine: esecuzione della funzione al termine della sua

elaborazione ma prima della decisione di

output.

È inoltre possibile creare diversi tipi di nuove funzioni, in base alle richieste delle

diverse applicazioni: per fare ciò è sufficiente cliccare sul pulsante “New” accanto al

menù a scorrimento per aprire la Finestra di creazione di una nuova funzione.

  73  

Finestra di creazione di una nuova funzione

Le tipologie di funzione che si possono creare sono:

Periodic Function:

1. funzione eseguita periodicamente ad intervalli di tempo

prefissati.

User Function:

2. funzione eseguita quando chiamata da altre funzioni o

dichiarazioni.

È possibile definire il numero di parametri passati (1, 2 o

nessuno), mentre non è possibile rinominare gli stessi.

Delayed Event Function:

3. funzione attivata in un momento predefinito dopo (a)

l’acquisizione dell’immagine o (b) il suo

processamento.

PLC Variable Change of State:

4. funzione attivata quando una variabile del

dispositivo PLC cambia valore o stato.

Input State Change Function:

5. funzione attivata quando un input specifico

cambia stato (GPIx).

Al termine della definizione di una funzione cliccare sul pulsante “Add” per

aggiungere la funzione al menù a scorrimento o cliccare sul pulsante “Del” per

eliminare una funzione e tutte le variabili contenute in essa.

  74  

4.3.3.MODIFICA LIBERA

Il pulsante “Edit” (Modifica) situato nella Finestra di gestione dell’ordine di

esecuzione delle equazioni permette di modificare le equazioni e le espressioni definite

in un momento precedente, agendo sui tre campi condizione, nome assegnamento ed

equazione.

Cliccando sul pulsante “Free Edit” (Modifica libera) è possibile modificare

liberamente le equazioni, senza dover intervenire su di esse attraverso gli appositi

campi di definizione.

Analogamente è possibile fare doppio clic su una dichiarazione per aprire la Finestra

di modifica del testo (Finestra di modifica libera) dove compariranno tutte le

espressioni, dichiarazioni ed equazioni contenute nella funzione corrente selezionata.

Cliccando con il tasto destro sulle istruzioni contenute nella finestra si può tagliare,

copiare, incollare e inserire funzioni, variabili, operatori, flussi.

Utilizzando un doppio slash (//) si inseriscono commenti all’interno del codice, ossia

righe di spiegazione che il software ignorerà al momento dell’esecuzione della

funzione: sono utilizzate come esplicazione per l’utente nel caso di consulta del codice

dopo un lungo periodo di tempo.

Per annullare tutte le modifiche apportate in questa finestra è sufficiente cliccare sul

pulsante “Cancel” situato accanto al suo opposto, ossia il pulsante “Ok”.

Riquadro dei messaggi di sintassi

 

Riquadro di modifica

 

Finestra di modifica libera

  75  

4.4.IMPOSTAZIONI DI SALVATAGGIO

Per effettuare le impostazioni di salvataggio è necessario fare clic sul pulsante

“History” presente nel pannello d’impostazione del controllo: a questo punto il

pannello delle Configurazioni e degli Stati cambia interfaccia, per visualizzare le

opzioni per il salvataggio dei dati nella telecamera BOA (history log) o salvare le

immagini sul PC Client (image log). Attivazione

history log.

Attivazione

image log.

Pannello d’impostazione del salvataggio

L’attivazione dell’history log permette il salvataggio delle immagini e dei dati inerenti

ad una ispezione per i valori di Pass, Recycle e Fail nella memoria della telecamera

BOA.

Le immagini possono essere salvate sul PC Client, sulla memoria “server” della

telecamera BOA o su qualsiasi altro supporto, mentre l’ispezione è in esecuzione.

Il nome con cui vengono salvate le immagini è seguito da una sequenza di numeri,

come image0.bmp, image1.bmo, ecc.

Selezionando la casella “Enable” (Abilita) in alto a sinistra si attiva il salvataggio delle

immagini: il passo successivo è l’impostazione del numero massimo di immagini da

salvare per ogni categoria o cartella.

È necessario selezionare una cartella (Pass, Recycle o Fail) e nel caso si selezioni più

di una categoria è opportuno creare sottocartelle per ogni valore selezionato.

Selezionando l’opzione “Graphics” oltre all’immagine vengono salvati anche tutti gli

strumenti grafici posta sopra di essa, mentre per decidere dove saranno salvate le

immagini è necessario scegliere fra Client, ossia PC, o Server, ossia sistema di visione

(telecamera BOA).

  76  

Inoltre da questo pannello vi è la possibilità di cambiare il nome di default con cui

verranno salvate le immagini (di default è “Image”) ed il formato delle stesse (.BMP o

.JPG).

Il sistema di visione della telecamera BOA lavora come un server mentre un Client PC

collegato ad esso tramite una rete locale o un cavo crossover funge da Client.

Il salvataggio delle immagini influisce sul tempo di ispezione e processamento e può

causare salti d’immagine per ispezioni molto complesse e veloci.

Per interrompere il salvataggio delle immagini è sufficiente deselezionare l’opzione

“Enable” dal pannello d’impostazione del salvataggio ed uscire dallo stesso.

5.ESECUZIONE DELL’ISPEZIONE E MONITORAGGIO DEI RISULTATI

Per controllare in tempo reale i risultati dell’ispezione è sufficiente cliccare sul

pulsante “Run” (Esecuzione) nel pannello principale: i contatori nella parte superiore

del pannello cambiano con continuità in base all’elaborazione del software contenuto

all’interno della telecamera BOA.

In alto a destra del pannello è visualizzato il tempo di processamento, mentre per

azzerare lo stesso è necessario cliccare sul pulsante “Reset Statistics” (Azzera

statistiche): dal momento in cui viene premuto il pulsante, al momento in cui si azzera

il tempo di esecuzione e si resettano statistiche trascorre qualche secondo.

Il sistema di visione può lavorare molto più velocemente se si disattiva

l’aggiornamento dell’immagine, selezionando l’opzione “Data Only” (Solo dati) o

“Nothing”, utilizzando il pulsante “Setup Display” (Impostazione display) situato nel

pannello del monitor.

Questa opportunità è legata al fatto che l’aggiornamento del display in alcuni casi può

rallentare in modo consistente i tempi di processamento ed ispezione.

  77   Quando l’ispezione è in corso la

barra di stato diventa verde.

Se si presentano problemi in questa

zona può comparire un punto

esclamativo (!).

Tempo totale di ispezione = tempo

di ispezione + 20 ms + tempo di rete.

Valori correnti misurati.

Caricamento ed esecuzione di una

differente soluzione.

Modifica delle tolleranze

(Pass, Recycle, Fail).

Impostazioni delle opzioni del display.

Viste salvate per le parti ispezionate.

Questo pulsante non è attivo se

l’History log è disattivato.

Arresto o avvio dell’ispezione.

Attivazione manuale dell’ispezione.

Azzeramento statistiche.

Resettamento dell’ispezione.

Cliccando sul pulsante “Ok”

si esce dal pannello.

Pannello del monitor

5.1.MODIFICA DELLE TOLLERANZE

Cliccando sul pulsante “Edit Tlerances” (Modifica tolleranze) situato nel pannello di

Navigazione e Controllo, risulta possibile modificare le tolleranze definite per gli

strumenti di visione applicati all’immagine modello: il pannello delle Configurazioni e

degli Stati cambia, per mostrare una tabella contenente tutti gli strumenti e le relative

tolleranze.

  78  

I cambiamenti effettuati direttamente nella tabella hanno effetto immediato, non

appena si sposta il cursore del mouse dal campo di tolleranza, e vanno a modificare

anche gli stessi campi per gli strumenti presi in considerazione.

Prima di apportare le modifiche è consigliabile salvare la soluzione in quanto se si

vogliono annullare le modifiche è sufficiente ricaricare la soluzione allo stato

precedente.

Per questo motivo se si salva la soluzione dopo aver apportato le modifiche, queste

ultime diventano permanenti, viceversa quando viene ricaricata la soluzione saranno

presenti le tolleranze relative al salvataggio precedente.

Finestra di modifica tolleranze di misura

5.2.GRAFICA DELLE MISURAZIONI Cliccando nelle caselle di controllo

situate nella parte destra della

finestra di modifica delle tolleranze

di misura è possibile visualizzare

un grafico (o traccia) dei valori

misurati per ogni strumento, con lo

scorrere del tempo.

Il software di visione dà la

possibilità di visualizzare più di una traccia contemporaneamente.

È possibile selezionare l’opzione “Plot” (Traccia) che permette di fare scorrere il

grafico, in modo che le misurazioni più vecchie escano dal lato sinistro del grafico,

con il passare del tempo.

Selezionando invece l’opzione “Trend” le misurazioni più vecchie non scorrono fuori

dal grafico: l’asse del tempo viene compresso man mano che i minuti passano in modo

da visualizzare l’intero andamento (trend) della misurazione.

  79  

Man mano che l’asse dei tempi è compresso la risoluzione del display diminuisce, ma

nonostante ciò l’andamento della misurazione è sempre distinguibile.

Tracciatura di una misurazione

5.3.IMPOSTAZIONI DI VISUALIZZAZIONE

Per effettuare il settaggio del display è sufficiente cliccare sul pulsante “Setup

Display” (Impostazione display) situato nel pannello delle Configurazioni e degli Stati.

Il pannello controlla quanto spesso la telecamera BOA aggiorna la visualizzazione

dell’immagine sul Client PC, quando l’ispezione è in esecuzione.

Opzioni di visualizzazione

5.4.SALVATAGGIO DELLA SOLUZIONE

Per spostarsi dal pannello del monitor al pannello principale è sufficiente cliccare sul

pulsante “Ok”: una volta raggiunto questo pannello cliccando sul pulsante

“Save/Export Solution” (Salva/Esporta soluzione) è possibile salvare, esportare o

eliminare differenti soluzioni, salvate nella memoria della telecamera BOA.

  80  

Per effettuare il salvataggio di una soluzione è necessario scegliere un ID e fornire una

breve descrizione della stessa applicazione, infine cliccare sul pulsante “Save

Solution” (Salva Soluzione). Salvataggio della soluzione con utilizzo di ID.

Per esportare o cancellare una o tutte le selezioni è

necessario utilizzare le caselle opzionali.

Pannello di salvataggio ed esportazione soluzione

Il range disponibile per i numeri degli ID è compreso fra 0 e 1023.

Nella memoria della telecamera BOA è possibile salvare fino a 150 soluzioni, a

seconda delle dimensioni e della complessità dell’applicazione, della soluzione, delle

misure e dello scripting.

Attraverso l’esportazione su un altro Client PC o su un altro dispositivo di rete si

riesce a distribuire la soluzione: essa manterrà sempre lo stesso ID, visualizzabile al di

sotto del logo DALSA, quando è caricata nel sistema di visione.

  81  

V.FINALITA’ PROGETTUALI

Con gli strumenti inclusi nel software di visione sin qui descritti è possibile creare

soluzioni d’ispezione differenti le une dalle altre, con lo scopo di assolvere alle

richieste progettuali.

Attraverso l’utilizzazione principale dello strumento di confronto si riscontrerà se un

manufatto di forma rettangolare sarà presente nel campo visivo della telecamera.

Una volta verificatosi questo fatto si provvederà all’esecuzione di un codice scritto in

un particolare linguaggio di programmazione, simile a C e Java, per controllare e

qualificare la lastra in base alle sue caratteristiche peculiari, quali dimensione in

pianta, ortogonalità dei bordi, spessore e planarità della superficie della stessa.

Per fare ciò sarà necessario utilizzare aspetti matematici come possono essere la

matrice di rototraslazione per il riposizionamento del manufatto all’interno del istema

di riferimento e il calcolo di determinati angoli formati dai bordi della lastra con

specifiche direttrici presenti nello spazio bidimensionale.

Lo spessore e la planarità della lastra verranno misurati dai sensori di prossimità che,

grazie a un dispositivo di collegamento e dopo l’elaborazione di un particolare

software esterno, saranno collegati al software iNspect contenuto nella telecamera

BOA.

Utile risulterà riuscire a visualizzare attraverso l’interfaccia grafica del calcolatore un

messaggio inerente alla conformità o meno del manufatto, transitante al di sotto degli

strumenti sensore e telecamera, appoggiato su un nastro trasportatore.

82

VI.STESURA DEL CODICE PER PASSI

1.DEFINIZIONE DEI PUNTI DI INTERESSE PER LE MISURAZIONI

Utilizzando lo strumento confronto (collegamento) si costruiscono quattro Regioni di

ricerca, rispettivamente nei quattro vertici della lastra di marmo o granito.

Questo strumento è molto utile poiché le dimensioni della lastra sono valutate con il

metodo passa/non passa, applicato alla pianta rettangolare della stessa: se la lastra non

è in prima battuta conforme ad una pianta rettangolare, le misurazioni successive non

sono necessarie.

Ogni Regione di ricerca di forma rettangolare situata sui vertici della lastra è

caratterizzata da un punto di coordinate X, Y.

Ciò permette di definire:

la posizione di ogni punto;

la lunghezza della lastra (W);

la larghezza (o altezza) della lastra (H).

Se non specificato l’unità di misura è il pixel.

(0,0) X

PX1, PY1 PX3, PY3

W H

PX4, PY4

PX2, PY2

Y

L’origine degli assi è situata in alto a sinistra.

Il codice costruito passo per passo è indicato in grassetto.

  83  

Conoscendo le coordinate di ciascun punto è possibile determinare la lunghezza (W) e

la larghezza o altezza (H) della lastra:

W = PX3 – PX1

H = PY4 – PY3

2.VALUTAZIONE IN PIANTA DEL RANGE DIMENSIONALE

Viene ora valutato se la lastra rientra in un range dimensionale prestabilito, imponendo

una deviazione massima sia per la coordinata X sia per la coordinata Y in riferimento

alla dimensione nominale misurata nel punto precedente.

delta_x = 5

delta_y = 5

I valori indicati sono del tutto esplicativi: variano a seconda delle dimensioni della

lastra e in base alle richieste dell’applicazione. X

(0,0) PX1, PY1 PX3, PY3

W H

PX2, PY2 PX4, PY4

Y

Inoltre vengono inserite le dimensioni nominali del manufatto:

W_NOM = 595

H_NOM = 400

  84  

Prima di iniziare ad effettuare i calcoli è necessario definire una variabile chiamata

CheckStatus, il cui compito è quello di assumere un valore booleano (1 per il True e 0

per il False) in base alla valutazione di tutte le condizioni IF: al termine del codice se

la variabile assume il valore 1 significa che la lastra è conforme alle richieste espresse

dallo stesso codice, mentre viceversa se la variabile assume valore 0, non lo è.

Inizialmente la variabile CheckStatus viene inizializzata a 0, ossia lastra non conforme

alle specifiche.

CheckStatus = 0

La lastra deve ricadere all’interno dei due rettangoli tratteggiati: se così non fosse il

risultato dell’ispezione è Fail (Non Conforme).

Per tradurre questa necessità in codice si utilizza la condizione IF:

if((W < W_NOM + delta_x) AND

(W > W_NOM – delta_x) AND

(H < H_NOM + delta_y) AND

(H > H_NOM – delta_y))

dove: H_NOM è la larghezza nominale della lastra inserita nel software dall’utente.

W_NOM è la lunghezza nominale della lastra inserita nel software dall’utente.

La valutazione della conformità della lastra è effettuata in riferimento alla larghezza e

all’altezza nominale.

Per semplicità sarà spiegato in questa sezione il significato della funzione

SetDisplayStatus(): questa funzione viene richiamata una sola volta al termine di tutti i

test che vengono effettuati sulla lastra.

Il suo compito è quello di generare un messaggio a video informando l’utente sulla

conformità o meno della lastra, rispetto a tutti i controlli effettuati su di essa.

Il codice implementato è:

SetDisplayStatus(“PASSATO”,”green”)

else

SetDisplayStatus(“NON CONFORME”,”red”)

endif

  85  


PAGINE

115

PESO

4.88 MB

AUTORE

bens89

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE TESI

Tesi di laurea triennale per la cattedra del professor Tani. Titolo tesi: "Tecniche di qualificazione di manufatti in materiale lapideo"
Attività di tesi concentrata sulla completa progettazione di un sistema di misurazione dimensionale e superficiale di manufatti in materiale lapideo (lastre di marmo-granito) con il fine di valutare dimensioni, angoli, rugosità, ecc del manufatto.
Utilizzo di una telecamera BOA che include un linguaggio di programmazione che permette la generazione di un output positivo o negativo nel momento in cui il manufatto transita al di sotto di essa sul mezzo di movimentazione.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria gestionale
SSD:
Università: Bologna - Unibo
A.A.: 2014-2015

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher bens89 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Studi di fabbricazione e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Bologna - Unibo o del prof Tani Giovanni.

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