Spoločnosť Beckhoff, špecialista na riadiace systémy na platforme PC, hľadá neustále nové spôsoby, ako integrovať všetky funkcionality výrobných zariadení do jednej riadiacej platformy.
Takouto úlohou je bezpochyby aj počítačové spravocanie obrazu.
Beckhoff uvoľnil softvérový produkt TwinCAT Vision už v roku 2017 a odvtedy ho neustále vylepšuje. Na rozdiel od black-box vision systémov, Beckhoff ponúkol svojim zákazníkom otvorenú platfomu, programovanie v známom vývojovom prostredí TwinCAT 3 a naplno využíva výkon IPC, pretože Vision program beží priamo v TwinCAT Runtime. Tento plne integrovaný prístup poskytuje programátorovi úplnu kontrolu nad úlohou spracovania obrazu, skracuje reakčný čas riadiaceho systému a v neposlednom rade poskytuje dokonalú synchronizáciu procesov. Všetky tieto výhody robia zo softvéru Beckhoff Vision ešte pôsobivejší a komplexnejší produkt.
Beckhoff aktuálne ponúka výrobcom zariadení a koncovým zákazníkom kompletné portfólio pre riešenie úloh strojového videnia, ktoré pokrýva všetky potrebné komponenty od softvéru, cez kamery, objektívy, svetlá až po držiaky a príslušenstvo. Veľkú konkurenčnú výhodu predstavuje integrácia EtherCAT-P technológie. Prítomnosť real-time zbernice EtherCAT-P v kamerách a svetlách umožnila dosiahnuť presnú synchronizáciu Vision úloh s ostatnými procesmi a systémami. Priemyselné počítače Beckhoff vynikajú vysokou konektivitou a táto vlastnosť sa premieta aj do úloh spracovania obrazu. Zachytené snímky môžu byť archivované na HDD počítača a celý systém môže byť napojený na cloudové služby a prístupný odkiaľkovek. Kombinácia jedného vývojového prostredia a real-time zbernice EtherCAT-P výrazne šetrí náklady na vývoj, nasadenie a servis aplikácie a zároveň znižuje náklady na hardvér a uľahčuje jeho diagnostiku.
Aktuálny prehľad hardvérových produktov pre Vision aplikácie:
- 2D kamery VCS2000
- odolné objektívy VOS2000 a VOS3000
- farebné líniové, plošné, kruhové LED svetlá (VIB2000, VIP2000, VIR2000)
- VUI (Vision Unit Illumination) kompaktnú kameru s integrovaným svetlom a objektívom
- príslušenstvo
Behom vývojového procesu hardvéru bol od začiatku kladený dôraz na spoľahlivosť, stabilitu a vysokú odolnosť produktov. Tento prístup sa premietol jednak do robusného dizajnu, ale tiež do použitých materiálov a ich povrchovej úpravy.
Významné konštrukčné prvky a vlastnsti:
- chránič objektívu, s použitím ktorého je celý systém – konektory, kamera, obejktív - v krytí IP65/IP67
- telo z eloxovaného hliníku s vyššou mechanickou odolnosťou
- hladké a čisté línie pre jednoduchú údržbu
- zemniaca skrutka
- telepne tvrdené antireflexné sklo
- signalizačné LED pre okamžitú diagnostiku
Výkonné kamery
Obraz 2D kamier z rodiny VCS2000 zachytáva farebný, alebo monochromatický CMOS snímač s maximálnym rozlíšením až 24 megapixelov. Za širokou škálou snímačov stojí stabilný a kvalitný výrobca Sony. Pre rôzne úlohy strojového videnia tak môžeme vybrať vždy ten najvhodnejší. Na výber sú čipy s veľkosťou pixelu 3.4µm x 3.4µm pri rozlíšeniach od 1.6 MP po 5 MP, alebo 2.74 µm x 2.74 µm pre rozlíšenia vyššie. Frekvencia snímkovania 167 fps a vysoká prenosová rýchlosť 2.5 Gbit/s rozšituje možnosti aj na sledovanie rýchlych a dynamických dejov. Vďaka integrovanému EtherCAT-P dokážu kamery tvoriť jeden synchronizovaný celok spolu s osvetlením a pohonmi. Takáto sústava vyniká nízkou latenciou, rýchlym poskytnutím výsledkov pre PLC a výrazne tak prispieva k znižovaniu taktu výrobného procesu.
Kamery Beckhoff využívajú pre prenos snímkov zavedený medzinárodný štandard GigE Vision, na uchytenie objektívu slúži montážny závit C-mount a kamery je možné používať v širokom rozsahu teplôt. To z nich robí ešte univerzálnejší produkt. Málá možntážna hĺbka 38.4 mm a konektory vyvedené do strany spolu vytvárajú väčší voľný priestor v optickej osi objektívu. Zmestia sa aj do veľmi zle prístupných miest.
Odolné objektívy
Objektívy z rady VOS2000 a VOS3000 sú vďaka svojim vlastnostiam ideálne pre použitie v priemysle a to hlavne pre ich špičkové optické vlastnosti, jednoduchú montáž a odolnosť proti vibráciám až 10 g. Rovnako ako kamery, aj objektívy disponujú montážnym závitom C-mount. Okrem toho majú samostatný ostriaci a samostatný clonový krúžok. Oba krúžky je možné zaaretovať pomocou aretačných prstencov. Vďaka tomu sa nastavenie nezmení ani pri neúmyselnom dotyku, alebo pri umiestnení na pohyblivej konštrukcií, napr. na ose robota. Objektívy majú na prednom sklíčku širokopásmovú antireflexnú vrstvu pre elimináciu reflexií v rozmedzí vlnových dĺžok od 420 nm po 1050 nm.
Flexibilné, presné a energeticky úsporné svetlá
Farebné LED svetlá v troch prevedeniach – líniové (VIB2000), panelové (VIP2000) a kruhové (VIR2000) – generujú konštantné svetlo a vytvárajú nemenné svetelné podmienky, ideálne pre zachytávanie veľmi presných a kontrastných snímkov. Takto získané kvalitné informácie pozitívne ovplyvnia schopnosť dosahovať presnejšie výsledky behom následného softvérového spracovania obrazu. To samozrejme platí aj v nastaveniteľnom pulznom režime. O vybudenie LED sa stará výkonová eletrkonika integrovaná priamo vo svetle.
Všetky svetlá disponujú LED vo farbách OGB (orange: 612 nm, green: 545 nm, blue: 452 nm) a tiež IR (853 nm). Farbu svetla je možné behom procesu neustále meniť a upravovať jednotlivé zložky tak, aby bol objekt na snímanej scéne ideálné nasvietený. Pomocou EtherCAT-P dokážeme priamo z PLC nastavovať farbu, intenzitu a riadiť pulzný režim. Obrovskú úsporu energie dosiahneme v momente, keď synchronizujeme kameru a svelo a zabezpečíme, že scéna bude nasvietená len počas veľmi krátkeho a presného okamihu, kedy kamera sníma obraz. Takto vyladený proces zároveň znižuje zahrievanie svetla a značne zvyšuje jeho životnosť.
Beckhoff Automation s.r.o.
Sochorova 23, 616 00 Brno
Tel.: +420 511 189-250
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.beckhoff.com/cs-cz/
