Lähdeaineisto Sivukartta
Ohjeita käyttäjälle

Konenäkö

Konenäön käyttökohteet
Puutuoteteollisuudessa konenäköä on käytetty jo pitkään puun laadun arviointiin. Sahatavaran ja vanerin valmistamisessa merkittävänä tuotantovaiheena tuotteen laadun mukainen lajittelu, jossa suoritetaan erilaisien oksien, reikien ja halkeamien tunnistaminen sekä dimensioiden mittaaminen. Konenäön käytöllä voidaan lisätä nopeutta eli tuotantokapasiteettia ja suorittaa silti tarkkaa mittaamista.

Puutuotteiden laadun määrittämisessä ei riitä pelkästään tarkka puun ominaisuuksien tunnistaminen. Tunnistaminen on mittaustulos, jonka perusteella suoritetaan laatupäätös ja optimoidaan tuotantoa. Optimointiin liittyy aina tuotannon kannattavuus, jonka perusteella saadaan puutuotteista mahdollisimman hyvä hinta.

Puutuotteiden loppukäyttäjä asettaa vaatimuksia puun luonnollisien ominaisuuksien lisäksi myös tuotteen tekniselle soveltuvuudelle. Esimerkiksi lattialautojen on liitoksen osalta sovittava yhteen ilman asennuspaikalla tehtävää lisätyötä. Tuotteen jalostusasteen noustessa teollisessa tuotannossa lähellä lopullista käyttövaatimusta, syntyy tarve uudelle konenäön hyödyntämiselle, teknisten ominaisuuksien tarkastamiselle.

Jalostettujen puutuotteiden teknisen soveltuvuuden tarkastaminen on kohde, jossa konenäön käyttö on lisääntynyt viimevuosina voimakkaasti. Erilaisien työstöjen valvontatehtävät ovat tyypillisimpiä kohteita.

  

Automaattisesti toimivat tuotantolinjat vaativat automaattista valvontaa. Älykkäät konenäkölaitteet pystyvät tuotteen tarkastamisen lisäksi suorittamaan korjaavia toimenpiteitä tuotantolaitteistoon esimerkiksi asetteita muuttamalla. Toimenpiteet mahdollistavat virheiden nopean korjaamisen, jolloin hyvin optimoidun raaka-aineen hyödyntäminen toteutuu mahdollisimman tehokkaasti.


Konenäön periaate ja komponentit
Konenäön toiminnan perusperiaate on kuvata näkyvän valon aallonpituudella tapahtuvia ilmiöitä. Konenäkölaitteiston peruskomponentteja ja -toimintoja ovat:

  • kamera

  • kuvankäsittely

  • valaistus

  • mittausohjelmisto

  • ohjausjärjestelmä

  • käyttöliittymä


 

  





 
Kamera
 Kamera kuvaa mitattavana olevaa tuotetta. Kamerassa on optiikka, jonka avulla tuotteesta heijastuva valo siirretään valoherkälle kennolle. Kenno varautuu sähköisesti siihen tulevan valon kirkkauden perusteella. Kenno muodostuu suuresta määrästä varausyksiköitä, joita kutsutaan pikseleiksi. Kameran tarkkuus määräytyy pikselien määrän perusteella. Kennossa olevat pikselit voiva olla yhdessä rivissä eli viivana tai useassa rivissä eli matriisina.


Kuvankäsittely
 Kameralla otettu kuva siirtyy muistiin, josta sitä hyödynnetään kuvankäsittelyllä. Kuvankäsittely tuottaa tietoa mittausohjelmiston käyttöön mittausten suorittamista varten. Kuvankäsittelyssä voidaan kuvasta erottaa tarvittava tieto ja jättää tarpeeton pois. Käsittelyn ansiosta vähenee siirrettävä informaatio, joka nopeuttaa mittausohjelmiston ja tiedonsiirron toimintaa.


Valaistus
Valaistus tuottaa olosuhteet, joissa kameran suorittama kuvaaminen voi tapahtua. Tuotteiden tarkalla kuvaamisen ja virheettömien mittaustulosten aikaansaamisen edellytyksenä on oikea valaistus. Käytettävä valaistus on valittava huomioiden mittaamisen vaatimukset ja olosuhteet. Muutokset valaistuksessa aiheuttavat virheitä mittaustuloksiin. Valaistusta voidaan pitää käytön osalta haasteellisimpana osana konenäöllä suoritettavaa mittaamista.

 		  
Tehtävät

Mittausohjelmisto
 Mittausohjelmisto saa kuvankäsittelyltä tiedot, joiden perusteella se suorittaa ohjelman mukaiset matemaattiset laskutoimitukset. Laskutoimitusten tuloksena saadaan vastaus tuotteen mittaukseen liittyen. Esimerkiksi tunnistettaessa oksa, saadaan tulokseksi oksan tyyppi (terve tai kuollut).







Ohjausjärjestelmä
 Ohjausjärjestelmä toimii mittaustiedon tulosten hyödyntäjänä. Ohjausjärjestelmässä mittaustulokset käytetään päätösten tekemiseen, jonka avulla suoritetaan tuotantoa ohjaavia toimenpiteitä. Päätöksellä ohjataan esimerkiksi sahatavarakappale oikeaan varastopaikkaan, jolloin varastopaikassa olevat tuotteet ovat kaikki samaa laatua ja dimensiota. Ohjausjärjestelmä on ohjelma, joka toimii logiikassa tai tietokoneessa. Järjestelmä voidaan kytkeä suoraan toimilaitteeseen tai toiseen ohjausjärjestelmään (esim. tuotantolinjan ohjaukseen).


Käyttöliittymä
 Konenäköjärjestelmässä on aina oltava käyttöliittymä, jonka avulla voidaan hallita laitteiston toimintaa. Käyttöliittyminä käytetään logiikoihin kytkettävää käyttäjäpäätettä tai tietokonetta. Liittymän ohjelmisto sisältää toimenpiteet laitteiston toiminnan seuraamiselle ja säätämiselle sekä raportoinnille. Toimintaan liittyvät raportit ovat tärkeä osa tuotantoa ja laitteiston kunnossapitoa.

 

  
Konenäön sovelluksia