Контроль должен проверять конкретный результат
Автоматический контроль сборки отвечает на заданный вопрос: установлена ли деталь, правильно ли она расположена, достигнута ли глубина посадки или выполняет ли узел свою функцию. Один датчик не подтверждает все эти свойства. Сигнал присутствия винта не доказывает преднатяг, а изображение корпуса не подтверждает герметичность внутреннего соединения. Поэтому каждому требованию чертежа или функции назначают свой наблюдаемый признак и критерий решения.
Контроль строят по цепочке «изделие — измерение — решение — физическое отделение». Если камера обнаружила брак, но отсекатель не сработал, фактический результат остаётся неудовлетворительным. Идентификатор изделия или отслеживание позиции должны сохраняться до подтверждённого отвода. При потере связи между результатом и изделием поток останавливают либо направляют в установленную зону повторной проверки; статус предыдущей детали нельзя переносить на следующую.
Выбор метода по дефекту
| Задача | Наблюдаемый признак | Что остаётся непроверенным |
|---|---|---|
| Наличие вставки | Сигнал датчика или изображение | Прочность соединения |
| Положение крышки | Зазор и координаты кромки | Герметичность |
| Запрессовка | Глубина и кривая силы | Удержание без отдельной проверки |
| Работа клапана | Расход при заданном давлении | Другие режимы эксплуатации |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Два вида ошибочного решения
Ложное принятие означает, что дефектное изделие признано годным. Ложный отказ означает отбраковку исправного изделия. В терминологии классификации, когда «положительный» результат означает обнаруженный дефект, это соответственно false negative и false positive. Такое определение нужно явно закрепить: иначе одинаковые обозначения в разных отчётах будут иметь противоположный смысл. Cognex рекомендует оценивать решения по матрице ошибок на данных, которые не участвовали в обучении.
Условно проверено 1000 изделий, из них независимая проверка выявила 40 дефектных и 960 исправных. Система пропустила 4 дефектных и ошибочно отклонила 12 исправных. Доля ложного принятия среди дефектных равна 4/40 = 10 %, доля ложного отказа среди исправных — 12/960 = 1,25 %. Обнаружено 36 дефектных; полнота обнаружения составляет 36/40 = 90 %. Среди 48 отклонённых изделий действительно дефектны 36, поэтому точность положительного решения равна 36/48 = 75 %.
Всего правильных решений 36 + 948 = 984, или 98,4 %. Однако высокая общая доля правильных решений не отменяет десятипроцентный пропуск дефектов. В данном наборе система приняла 952 изделия, включая 4 дефектных: доля дефектов в принятом потоке равна 4/952 = 0,4202 %. Она зависит от исходной распространённости брака, поэтому не является постоянным свойством алгоритма.
Порог, выборка и реакция линии
Если больший балл означает более вероятный дефект, снижение порога отбраковки обычно увеличивает число обнаруженных дефектов вместе с количеством ложных отказов. Порог выбирают по последствиям конкретных ошибок, подтверждая результат на независимой выборке. Она должна содержать разные партии, предельные размеры, загрязнение и фактические варианты поверхности. Много изображений одного изделия не эквивалентны такому же числу независимых изделий.
Для системы зрения фиксируют освещение и геометрию установки, а для измерительной системы — калибровку и неопределённость возле порога. Неопределённый результат удобно выделять отдельным статусом повторной проверки, а не скрывать в категории годности. При приёмке проверяют также задержку решения, время движения отсекателя и датчик подтверждения удаления. Контрольный дефект запускают периодически по установленной процедуре и отслеживают, что он действительно попал в нужный контейнер. Настройку изменяют только с повторной проверкой матрицы ошибок и сохранением версии критериев.
Первичные источники
- Cognex — Interpret Results — Раздельная оценка ложных решений и независимая тестовая выборка.