Levyskannerijärjestelmän ja ohjausohjelmiston toteuttaminen

Abstract

Kameran ja konenäön käyttäminen laadunvalvonnassa usein parantaa laadunvalvonnan tarkkuutta ja luotettavuutta. Opinnäytetyön tavoitteena oli toteuttaa kuoppalevyjen laadunvalvontaan tarkoitettu levyskannerijärjestelmä, jonka keskeisiä osia ovat askelmoottorit, kamera, valaistus, pinoajat ja viivakoodinlukija.

Askelmoottoreiden ohjaukseen käytettään TCP/IP-tiedonsiirtoon perustuvaa ohjausta Ethernetin yli (CVE), jossa moottoriohjaimille lähetetään tavuista koostuvia viestejä, jotka ovat joko luku- tai kirjoituspyyntöjä. Viivakameraa ja telekeskeistä optiikkaa käyttäen pystytään kuvaamaan korkealla resoluutiolla ilman perspektiivivääristymää tai kuvan sumentumista. Viivakameran toiminta perustuu alueen kuvaamiseen pikselirivi kerrallaan. Valaistuksen tulee olla mahdollisimman voimakas, eikä se saa välkkyä, mutta ohut valolinja riittää rivin valaisemiseen. Kamera on aina kohtisuoraan kohteeseen nähden. Valaistus voi olla pintaan nähden joko kohtisuoraan tai lähes pinnan suuntaisesti sivulta. Kolmas vaihtoehto on läpivalaisu. Etenkin konenäön kannalta on tärkeää, että valo-olosuhteet ovat jokaisessa kuvassa samanlaiset.

Levyskanneri toimii niin, että se hakee levyn pinoajasta 1 ja lukee siitä viivakoodin. Levy kuvataan sekä pinta- että läpivalaistuna. Levyä liikutetaan sopivaa vauhtia, jotta se saadaan kuvattua rivi kerrallaan. Kuvattaessa arvot tallennetaan taulukkoon, josta muodostettu kuva esitetään käyttöliittymässä. Kuvauksen jälkeen levy siirretään pinoajaan 2.

Testiajossa kuvattiin 26 levyä eikä virheitä esiintynyt. Kaikki laitteen osat toimivat yhdessä niin, että laitteen toiminta oli luotettavaa. Myös levyissä esiintyneiden virheiden kohdalla levyskanneri toimi hyvin ja odotetusti ja lähes kaikki levyjen virheet pystyttiin havaitsemaan otetuissa kuvissa.