Auf die Schnelle

Das Wesentliche in 20 Sek.

  • Nahtlos in das Automatisierungssystem integriert
  • µs-präzise Synchronisierung
  • Komplettes Portfolio aus Kameras, Objektiven, Beleuchtung und Software
  • Leistungsstarke LEDs machen immun gegen Fremdlicht
  • Bildverarbeitung für Projekteure beherrschbar
  • Bildverarbeitungsalgorithmen von MVTec in der Software mapp Vision integriert
  • Vorkonfigurierte Funktionen erleichtern Implementierung
Smart Sensor und Smart Camera bilden den Kern der integrierten Vision- Lösung. Verfügbar sind je drei Bildsensoren mit 1,3 bis 5 Megapixel.

Smart Sensor und Smart Camera bilden den Kern der integrierten Vision- Lösung. Verfügbar sind je drei Bildsensoren mit 1,3 bis 5 Megapixel. B&R

Herzstück der Vision-Lösung sind zwei intelligente Kameras – Smart Sensor und Smart Camera. Im Gegensatz zu vielen Geräten dieser Klasse ist nicht für jede Funktion eine eigene Hardware erforderlich. Der Anwender konfiguriert die Bildverarbeitungs-Funktion des Smart Sensors je nach Bedarf in der Automatisierungssoftware Automation Studio. Die Smart Camera bietet sogar noch mehr Flexibilität: Aufgrund eines stärkeren Prozessors und größeren Speichers kann diese Variante mehrere Funktionen gleichzeitig erledigen. Unabhängig vom Kameratyp ist die Installation denkbar einfach: Die Kamera wird an das Maschinennetzwerk angeschlossen und erhält automatisch alle benötigten Funktionen und Parameter von der Steuerung. Beide Kameravarianten verfügen über Mehrkernprozessoren und eine integrierte FPGA-basierte Bildvorverarbeitung. Dadurch werden anspruchsvolle Funktionen ohne zusätzliche Belastung des Prozessors möglich. Typische Beispiele sind die Texterkennung auf Basis von Deep-Learning-Algorithmen oder die Faltung eines Bildes, um einen Kantenfilter zu berechnen. Für beide Kamera-Varianten stehen jeweils drei Bildsensoren von 1,3 bis 5 Megapixel zur Verfügung.

Zudem gibt es zwei Gehäusevarianten: mit integriertem Objektiv und elektronischer Fokusverstellung sowie mit standardisiertem C-Mount-Anschluss. An den C-Mount-Anschluss können entweder B&R-Objektive oder Optiken von Drittherstellern montiert werden, beispielsweise telezentrische Optiken.

Ohne Licht keine Sicht – die Beleuchtung

Vision embedded – sehen und verstehen

 Redaktion IEEIm Interview erklärt Andreas Wadl, wie er und seine seine Entwickler die typischen Problemfelder Beleuchtung, Synchronisation mit den Prozessen und Integration in die Steuerungsapplikation eliminiert haben.

Redaktion IEE

Sich der Wichtigkeit der Beleuchtungstechnik bewusst, hat B&R auch ein umfassendes Beleuchtungssystem für seine Vision-Lösung entwickelt. Zur Verfügung stehen in die Kameras integrierte Lösungen sowie externe Balkenleuchten, Ringleuchten und Backlights. Die Lichtansteuerung wird im Sub-µs-Bereich mit dem Automatisierungssystem synchronisiert. Licht und Kamera bilden somit eine Einheit und sind integraler Bestandteil der Maschinenapplikation. Die Synchronisierung mit Trigger-Sensoren, einer Motorposition oder anderen Maschinenevents wird direkt in der Maschinenapplikation parametriert. Auch bei Kombinationen mehrerer Kameras und Beleuchtungsquellen liegt die Präzision der Lichtansteuerung unter einer Mikrosekunde. Auflösung und Dauer eines Lichtpulses sind ab einer Mikrosekunde realisierbar – kurz genug, um auch schnellste Prozesse präzise abzulichten. Zusammen mit den modularen Balkenleuchten und unterschiedlichen Backlights lassen sich auch schwierige Lichtsituationen sicher beherrschen. Damit das gelingt, verfügt jede Leuchte über einen integrierten Blitzcontroller, der externe Hardware überflüssig macht. Der Controller sorgt unter anderem für eine präzise Impulsbestromung der LEDs.

Flexibilität zur Laufzeit – Parameterwechsel per Rezeptur

Die Bildverarbeitungsfunktionen lassen sich wie die übrige Steuerungstechnik im Engineering-Tool Automation Studio von B&R parametrieren.

Die Bildverarbeitungsfunktionen lassen sich wie die übrige Steuerungstechnik im Engineering-Tool Automation Studio von B&R parametrieren. B&R

Viele Vision-Anwendungen erfordern ein exaktes Ausrichten der Lichtquelle, um gute Ergebnisse zu erzielen. Daher verfügen die Balkenleuchten über einen elektronisch verstellbaren Abstrahlwinkel von -40° bis +90°. So lässt sich mit der gleichen Leuchte sowohl eine Hell- als auch Dunkelfeld-Beleuchtung realisieren, die darüber hinaus reproduzierbar ist. Bisher war so etwas nur durch eine manuelle und dadurch fehleranfällige Einstellung über Montageschrauben möglich. Auch bei einem Chargenwechsel kann der jeweils optimale Beleuchtungswinkel automatisch umgestellt werden. Der Projekteur braucht den jeweiligen Winkel nur einmal zu ermitteln und in der Rezeptur zu speichern.

Auch alle weiteren Lichtparameter lassen sich während der Laufzeit konfigurieren, bis hin zur Wellenlänge des Lichts, um den Kontrast zu optimieren. Aufgrund der Netzwerkanbindung der Leuchten sind jederzeit alle relevanten Diagnoseinformationen auslesbar.

Die Balkenleuchten stehen einzeln sowie als vier-, sechs- und achtfache Ringleuchte zur Verfügung. Backlights gibt es in zwei unterschiedlichen Größen. Somit lässt sich jedes Objekt optimal ausleuchten. Jede Leuchte kann gleichzeitig mit bis zu vier unterschiedlichen LED-Farben ausgestattet werden. Das Farbspektrum reicht von weiß, über mehrere sichtbare Farben, bis hin zu infrarot und ultraviolett. Dadurch lassen sich Kontrast, Lichtfarbe, Ausleuchtung und Belichtungsstärke der Anwendung anpassen.

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