Třída sama o sobě. VISOR nová generace kamerových senzorů

Transkript

1 Třída sama o sobě. VISOR nová generace kamerových senzorů

2 Hellseher. Jehla v kupce sena. Vision-Sensoren Kamerové systémy sehen vidí mehr. lépe.

3 Digitální zpracování obrazu se v průběhu posledních let stalo nepostradatelným nástrojem v průmyslové automatizaci. Moderní kamerové systémy dokáží realizovat složité kontrolní úlohy (dříve prováděné téměř výhradně lidským okem) podstatně přesněji, rychleji a levněji. Nezáleží na tom, zda se jedná o odhalování nepřesností při montáži, o rozpoznávání odchylky kvality nebo barvy materiálu, o směrování komponent a montážních sestav na výrobní lince nebo zcela o optimalizaci výrobních procesů. Mnoho takových aplikací si bez jasnovidce na dopravníku nelze dnes představit. VISOR nová platforma průmyslového zpracování obrazu. Kamerové snímače SensoPart již v minulosti přesvědčily svým robustním, pro průmyslové použití navrženým, provedením a vynikajícím poměrem výkon/cena. U nové generace snímačů s označením VISOR došlo k dalšímu vylepšení rozhodujících parametrů, jako jsou např. rozlišení kamery, výkon procesoru nebo konstrukce vyhodnocovacích algoritmů. Nové možnosti využití snímače přineslo použití výkonnějšího LED osvětlení a nových objektivů s větším dosahem a hloubkou ostrosti. S ohledem na rozšíření okruhu aplikací bylo aktualizováno i stávající osvědčené a uživatelsky příjemné softwarové rozhraní. V praxi se často vyskytují úlohy, kdy je třeba přesně lokalizovat objekty nebo jejich části i v případě, kdy ještě mají otřepy po vstřikování nebo lisování nebo jejich povrch obsahuje odlišné detaily nebo vysílají směrem ke snímači matoucí odlesky. V těchto případech lze z pohledu aktuální kontroly nedůležitá místa na cílovém objektu odstínit použitím šablon. Příkladem může být lokalizace předvrtaných otvorů na desce plošného spoje s variantním osazením, kdy osazovací robot musí umístit desku spolehlivě na upínací kolíky. Přechod na novou výkonnostní třídu VISOR se každopádně vyplatí! Která součástka je dobrá, která vadná? Kamerový senzor vidí rychleji a lépe než lidské oko, neunaví se a je levnější. Všechno jedním pohledem: Jeden kamerový senzor může současně kontrolovat více vlastností objektu, a tím nahradit několik spínacích senzorů. Prvním představitelem postaveným na nové platformě VISOR je řada objektových snímačů V10. Těmto snímačům je dále věnována část této publikace a jsou již běžně k dispozici. OBSAH 2 Nová platforma průmyslového zpracování obrazu 4 Kamerové snímače pro detekci objektů 8 Technické parametry a označení pro objednávku 3

4 Optické snímače Ultrazvukové snímače Indukční snímače Kapacitní snímače Kamerové systémy VISOR Kamerové snímače pro detekci objektů Aplikace Kontrola přítomnosti/pozice Kontrola úplnosti Detekce/rozlišení součástí Třídění dílů Odebírání a pokládání (osazování) dílů Kontrola vadných dílů Odvětví Automobilový průmysl a jeho dodavatelé Stavba strojů a výrobních zařízení Potravinářský a nápojový průmysl Farmaceutická a kosmetická výroba Kovozpracující průmysl Výroba elektronických zařízení Obalový průmysl a logistika Robotika 2

5 Pánem situace. Snímač VISOR rozpoznává správné díly ve špatné pozici a naopak. Objekty složitých tvarů nebo malé předměty, nacházející se v nestandardní pozici mohou u méně propracovaných snímačů způsobit chybné vyhodnocení. Nasazením objektového snímače V10 z nové platformy VISOR lze takovým stavům předejít. Tento snímač dokáže trvale monitorovat objekty v zorném poli a porovnávat je s charakteristikami uloženými v paměti. Okamžitě vyhodnotí vadné díly, díly ve špatné pozici, natočení nebo pořadí nebo i kombinaci těchto nežádoucích stavů. Díky vysoce přesnému algoritmu pro lokalizaci objektu a následnou kontrolu jeho vlastností nastavuje VISOR nový standard v možnostech kamerových snímačů a patří k nejlepším ve své třídě. Vysoký výkon procesoru, rozšířené zorné pole (Wide VGA) a užití velmi jasného LED osvětlení zaručuje splnění i nejnáročnějších požadavků kladených na kamerové snímače. Na výběr je pět rozpoznávacích způsobů plus lokalizace objektu: - porovnávání shody objektu s uloženým vzorem - porovnání kontury na kontrastních místech objektu - vyhodnocení úrovně jasu - porovnání prahové úrovně šedé - porovnání kontrastních míst Lokalizace objektu a úhlu jeho natočení v zorném poli snímače umožňuje spolehlivou detekci dle výše uvedených metod i pro objekty, které se již nacházejí v jiné pozici a natočení než v okamžiku "učení". Všechna vyhodnocení totiž probíhají ve vztahu k aktuální pozici a natočení objektu. S takto výkonným nástrojem lze řídit i náročné osazovací aplikace (pick-and-place)! CHARAKTERISTIKA SNÍMAČŮ ŘADY V10 VISOR dvojnásobný dosah ve srovnání se snímači FA 45/4 (Vision) WVGA (Wide Video Graphics Array) typická doba cyklu pro metodu porovnání objektu je 20 ms výkonné vyhledávání a pozicování objektů velmi přesné stanovení polohy v souřadnicích X/Y a úhlu natočení 2 vstupy, 4 výstupy, až 4 konfigurovatelné vstupy/výstupy, s funkcí enkodéru přehledný konfigurační a zobrazovací software s odstupňovanými uživatelskými právy Detekce lepidla na víčkách v potravinářském průmyslu. Pomocí V10 lze kotrolovat, zda je lepidlo správně naneseno před finální kontrolou kvality. Kontrola pozice šroubů ve strojírenském průmyslu. Snímač V10 lze "naučit" obrys šroubu a jeho pozici a následně kontrolovat a vyhodnocovat odchylku od pozice. Kontrola trubičky a její pozice (zda je dostatečně hluboko zasunuta). Detekce založená na základě kontroly obrysu a jeho pozice nabízí možnost použití v mnoha aplikacích. 5

6 Jako na stříbrném podnosu. Zpracování obrazu může být tak snadné. Snadná cesta od rozhodnutí k realizaci. U objektových snímačů VISOR nastavil SensoPart vysoko laťku nejenom vynikající výkonností, ale také propracovanou koncepcí ovládání. Díky pohodlnému a lehce srozumitelnému uživatelskému rozhraní lze rychle a jednoduše postupovat krok za krokem v definování složitých kontrolních úloh i bez předchozích detailních znalostí a zkušeností s kamerovými systémy. Ke kompletnímu nastavení snímače stačí pouze několik kliků myší. Výsledek kontroly je k dispozici okamžitě na obrazovce počítače. Krok za krokem k dosažení cíle 1. Úloha: vyberte vytvořenou kontrolní úlohu nebo vytvořte novou. 2. Zaměření: vyberte a označte vymezené oblasti ve výhledu snímače. 3. Metoda: vyberte nejvhodnější metodu pro vyhodnocení. 4. Výstup: přiřaďte výsledky kontroly ke zvoleným výstupům. 5. Výsledek: zkontrolujte na obrazovce vaši konfiguraci.. Start: spusťte právě vytvořenou úlohu ve skutečné aplikaci. Pomocí vestavěných logických funkcionalit lze výsledky kontroly ve formě signálů přiřadit přímo na zvolené digitální výstupy (celkem, případně dalších 32 při doplnění rozšiřovacím I/O modulem). Správný produkt pro každou pozici: Volba snímače versus požadavky aplikace Varianty objektových snímačů Vlastnosti/snímače Standardní Zdokonalený S vestavěnou funkcí enkodéru je navíc možné generovat v časovém sledu výstupní signály směřované dál po výrobní lince a nahradit tak částečně kapacitu řídicích systémů. Velmi užitečné je také integrované záznamové obrazové zařízení umožňující zpětnou kontrolu vadných dílů. Se snímačem VISOR je vše pod dohledem: po ukončení konfigurace a spuštění v pracovním módu pracuje objektový snímač ve výrobní lince autonomně, tj. bez spojení s počítačem. Data jsou přitom uživateli k dispozici kdykoliv během probíhajících operací prostřednictvím uživatelského software. Ten je pro zamezení neúmyslným změnám v konfiguraci vybaven odstupňovanými uživatelskými právy. Jak snadné a uživatelsky příjemné může být profesionální zpracování obrazu! Funkce Rozlišení Počet snímků za sekundu Počet funkcí detektorů Kontrola pozice Porovnání shody se vzorem (X-, Y-posuv) Kontrola obrysu (X-, Y-posuv, orientace) Prahová úroveň šedi Kontrast Jas Volná funkce Rozhraní Vstupy výstupy Volně definovatelné spínací vstupy / výstupy, PNP nebo NPN Enkodérový vstup Rozšíření I/O RS422 Ethernet/přenos dat EtherNet/IP Spojení Profibus-Interface jen obrys n n Čočky Integrované mm mm C-mount Obsluha/vizualizace Prohlížecí software s vedením uživatele Odstupňovaná uživatelská práva

7 A B C D E F G H Přehled uživatelského rozhraní A Nabídková lišta: rychlý přístup k nejdůležitějším funkcím B Instalační tlačítka: spolehlivý průvodce konfiguračním procesem C Zobrazovací okno: skutečné zobrazení objektu s grafickým označením testovacích zón a výsledků D Online nápověda: přesná informace o každém pracovním kroku E Spouštěcí tlačítka: start cyklu tlačítkem nebo externí spouští nebo nastavení volného běhu, jednotlivé snímky nebo jejich série F Online/offline provoz: operace s připojeným snímačem nebo simulace nad uloženými objekty G Konfigurační okno: zobrazení parametrů pro každý navigační krok H Stavový řádek: aktuální informace o aktivních úlohách a stavu jednotlivých výstupů

8 Technické parametry a označení pro objednávku Kamerové snímače VISOR vision kamera optické osy optické osy Elektrické parametry Optické parametry Napájecí napětí U B Zvlnění Spotřeba (bez I/O) Spotřeba (bez osvětlení a I/O) Všechny vstupy Odpor vstupu Enkodérový vstup Výstupy Proudové zatížení výstupu Ochrana proti zkratu (všechny výstupy) Ochrana proti přepólování Rozhraní, VISOR V 10-XX Standard Rozhraní, VISOR V 10-XX Advanced Zpoždění po zapnutí 24 V DC (-25 % /+10 %) < 5 Vss 200 ma 0 ma PNP/NPN High > U B -1V, Low < 3 V > 20 kohm High > 4 V PNP/NPN 50 ma 100 ma (Pin ) Ano. Ano Ethernet (LAN) Ethernet (LAN), RS422 cca 13 s po zapnutí napájení Integrované osvětlení Integrované objektivy, ohnisková vzdálenost Čočka (nastavitelné do ) Min. měřicí dosah Min. zorné pole X Y 8 LED nebo mm, nastavitelná ohnisková vzdálenost 30 mm mm Mechanické parametry Funkce a vlastnosti Délka šířka výška Hmotnost Vibrace/otřesy Provozní teplota okolí Teplota při skladování Stupeň krytí Konektorové připojení.. Materiál pouzdra mm 3 (bez zástrčky) cca 10 g EN C C (80 % vlhkost vzduchu, nekondenzující) - 20 C... 0 C (80 % vlhkost vzduchu, nekondenzující) IP 5/7 Power and I/O M -pin, Ethernet M 4-pin, Data M 5-pin Aluminium, plast Vyhodnocovací módy Typický čas cyklu detektoru s QVGA rozlišením ve zlepšeném provedení. U standardního provedení: dvojnásobný čas.. Kontrola pozice Porovnávání obrysů s/bez vyhodnocení pozice Porovnávání shody se vzorem s/bez vyhodnocení pozice Test plochy: úroveň šedi/jasu Test plochy: kontrast Souřadnicový výstup pro kontrolu pozice, obrysu a rozlišení vzorů typ: 20 ms porovnání shody se vzorem typ: 30 ms obrys typ: 2 ms jas typ: 2 ms kontrast typ: 2 ms úroveň šedi 8

9 Objednací číslo 1 Označení typu Popis Optika Hloubka ostrosti Osvětlení Rozhraní Advanced bílá Advanced červená Detekce objektu V 10-OB-A1-W V 10-OB-A1-W V 10-OB-A1-WD V 10-OB-A1-WD V 10-OB-A1-R V 10-OB-A1-R V 10-OB-A1-RD V 10-OB-A1-RD VISOR V10 zlepšené provedení (Advanced), rychlý procesor, lze konfigurovat libovolný počet funkcí (jobs); lze užít různé detektory pro funkci; kontrola pozice, enkodérový vstup normální rozšířená normální rozšířená bílé červené Ethernet, EtherNet/IP, RS422, 24 V vstupy/výstupy, 2 vstupy, 4 výstupy, 4 volitelné vstupy/výstupy Advanced IR V 10-OB-A1-I 3 V 10-OB-A1-I 3 V 10-OB-A1-ID 3 V 10-OB-A1-ID 3 normální rozšířená infračervené Advanced C-mount V 10-OB-A1-C 2, 3 C-Mount externí Standardní bílá Standardní červená V 10-OB-S1-W V 10-OB-S1-W V 10-OB-S1-R V 10-OB-S1-R VISOR V10 standard, lze konfigurovat dvě funkce; lze užít různé detektory pro funkci normální bílé červené Ethernet, EtherNet/IP, 24 V vstupy/výstupy, 2 vstupy, 4 výstupy, 2 volitelné vstupy/výstupy 1 Další typy na vyžádání. 2 Pokud je užita C-mount verze VISOR V10, je vždy nutné užít C-mount objektiv s 5 mm mezikroužkem nebo vnější kryt v provedení C-mount. 3 Vnější infračervené osvětlení (External IR illumination) je možné pouze u IR typů nebo senzorů v provedení C-mount. Plošné světlo pro přímé přisvětlení objektů Objednací číslo Označení pro objednávku Popis LF45 W-24-2L LF45 R-24-2L LF45 IR-24-2L plošné světlo, bílé, -pin plošné světlo, červené, -pin plošné světlo, infračervené, -pin* * Kombinace s externím infračerveným osvětlením (IR illumination) je možná pouze u typů IR nebo u sensorů v provedení C-mount. 9

10 Technické parametry a označení pro objednávku Příslušenství ke snímačům Kruhové osvětlení Objednací číslo Označení pro objednávku Popis Pro montáž na stěnu LFR 115 WD-24-2L LFR 115 RD-24-2L LFR 115 ID-24-2L Kruh. osvětlení, bílé, -pin Kruh. osvětlení, červené, -pin Kruh. osvětlení, IR, -pin* * Kombinace s externím infračerveným osvětlením (IR illumination) je možná pouze u IR typů nebo u senzorů v provedení C-mount. Připojovací adaptér pro osvětlení na snímače VISOR Objednací číslo Označení pro objednávku Popis LA 45 V-24-2L Připojovací adaptér se spínacím zesilovačem pro LED osvětlení s 5-pólovým konektorem Sensor Power Light Rozdělovač a spínací zesilovač pro časově synchronizované osvětlení. 10

11 Montážní příslušenství ke snímačům Objed. číslo Označení Popis Montážní příslušenství ke snímačům Objed. číslo Označení Popis MG 2A MK 45 MK 45 L MA 45 MA 45 L MB 45 Montážní konzola, dvouosá Montážní třmen, rybina Montážní třmen dlouhý, rybina Montážní konzola krátká Montážní konzola dlouhá Montážní kostka, montáž na tyč MST MST MST MZ 45 MG 45 MP 45 Montážní tyč, 20 cm Montážní tyč, 30 cm Montážní tyč, 40 cm Montážní adaptér Montážní kloub (závěs) Montážní deska, laboratorní Montážní příslušenství ke snímačům MG 2A Montážní příslušenství ke snímačům MST 45-xx x = 200 MST x = 300 MST x = 400 MST MK 45/MK 45 L MZ MA 45/MA 45 L MG 45 X = 13 MA 45 X = 9 MA 45 L MB 45 MP

12 Technické parametry a označení pro objednávku Příslušenství ke snímačům Kabely pro připojení, rozhraní (interface) a osvětlení Kabel s napájením a vstupy/výstupy (I/O), přímý Kabel s napájením a vstupy/výstupy (I/O), 90 Ethernetový kabel, přímý Ethernetový kabel, 90 Datový kabel, přímý Datový kabel, 90 Kabel pro osvětlení, přímý Kabel pro osvětlení, 90 Objednací číslo Označení pro objednávku Popis C LFG-2m-PUR C LFG-5m-PUR C LFG-10m-PUR C LFW-2m-PUR C LFW-5m-PUR C LFW-10m-PUR Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 2 m, přímý konektor, stíněný Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 5 m, přímý konektor, stíněný Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 10 m, přímý konektor, stíněný Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 2 m, úhlový konektor, stíněný Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 5 m, úhlový konektor, stíněný Napájecí a I/O kabel, M/-pin, 10 m, úhlový konektor, stíněný CI L5FS-2m-G-PUR CI L5FS-5m-G-PUR CI L5FS-10m-G-PUR CI L5FS-2m-W-PUR CI L5FS-5m-W-PUR CI L5FS-10m-W-PUR Datový kabel, 2 m, přímý konektor Datový kabel, 5 m, přímý konektor Datový kabel, 10 m, přímý konektor Datový kabel, 2 m, 90 konektor Datový kabel, 5 m, 90 konektor Datový kabel, 10 m, 90 konektor CI L4MG / RJ45G-GS-3m-PUR CI L4MG / RJ45G-GS-5m-PUR CI L4MG / RJ45G-GS-10m-PUR CI L4MW / RJ45G-SG-3m-PUR CI L4MW / RJ45G-SG-5m-PUR CI L4MW / RJ45G-SG-10m-PUR Ethernetový kabel, 3 m, M, přímý, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený Ethernetový kabel, 5 m, M, přímý, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený Ethernetový kabel, 10 m, M, přímý, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený Ethernetový kabel, 3 m, M, úhlový, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený Ethernetový kabel, 5 m, M, úhlový, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený Ethernetový kabel, 10 m, M, úhlový, 4-pin / RJ45, stíněný, zkřížený CB LFS / LFS-0,5m-GG-PUR CB LFS / LFS-2m-GG-PUR CB LFS / LFS-0,5m-WW-PUR CB LFS / LFS-2m-WW-PUR Kabel pro osvětlení 2 M/-pin, 0.5 m, přímý konektor, stíněný Kabel pro osvětlení 2 M/-pin, 2 m, přímý konektor, stíněný Kabel pro osvětlení 2 M/-pin, 0.5 m, úhlový konektor, stíněný Kabel pro osvětlení 2 M/-pin, 2 m, úhlový konektor, stíněný CB LFS / L8MS-0,15m-GG-PUR ST M- ST M--M ST V 10 Adaptérový kabel z -pin na 8-pin Síťové napájení VISOR s M, -pin konektor, Euro-vidlice (AC-dvoupólová) Síťové napájení VISOR s M, -pin konektor, multifunkční zástrčka Tester V 10

13 Technické parametry Velikost zorného pole/pracovní vzdálenost Zorné pole Ohnisková vzdálenost: mm x směr y směr Ohnisková vzdálenost: mm x směr y směr Pole [mm] 0-50 Pole [mm] Formát WVGA Pracovní vzdálenost [mm] Formát WVGA Pracovní vzdálenost [mm] Hloubka ostrosti: Standardní provedení Hloubka ostrosti [mm] Ohnisková vzdálenost: mm 400 Resolved object size 0,13mm 350 0,25mm 0,50mm 300 0,75mm Hloubka ostrosti: normální Hloubka ostrosti [mm] Ohnisková vzdálenost: mm 800 Resolved object size 0,13mm 700 0,25mm 0,50mm 00 0,75mm Hloubka ostrosti: normální Pracovní vzdálenost [mm] Pracovní vzdálenost [mm] Hloubka ostrosti: Zlepšené provedení Hloubka ostrosti [mm] Ohnisková vzdálenost: mm Hloubka ostrosti: rozšířená 400 Resolved object size 0,13mm 350 0,25mm 0,50mm 300 0,75mm Pracovní vzdálenost [mm] Hloubka ostrosti [mm] Ohnisková vzdálenost: mm Hloubka ostrosti: rozšířená 800 Resolved object size 0,13mm 700 0,25mm 0,50mm 00 0,75mm Pracovní vzdálenost [mm] Pro kontrolu pohybujících se objektů by měl být použit senzor se standardní hloubkou ostrosti. V tomto případě může být snížena rychlost uzávěrky, aby se zabránilo rozmazání vlivem pohybu. 13

14 Směřujeme kupředu. Včera, dnes i v budoucnosti Již od založení v roce 1994 se společnost SensoPart stále zaměřuje do budoucnosti. Jejich heslem vždy bylo: Poměřujme se ne s tím, co je možné v současnosti, ale s myšlenkami dosažitelnými v budoucnosti. Mnoho převratných myšlenek se od té doby proměnilo v úspěšné produkty, nepostradatelné v moderní automatizační technice, které byly v minulých letech oceněny četnými cenami za inovativní řešení. Dnes je SensoPart technologickým lídrem v mnoha oblastech průmyslové senzoriky. A stále má mnoho nápadů do budoucna. SENZOROVÁ TECHNIKA Optické závory Bezdotykové spínače Laserové snímače Miniaturní snímače Snímače pro měření vzdálenosti Snímače barev Kontrastní snímače Antikolizní snímače Štěrbinové snímače Optické zesilovače Indukční snímače Kapacitní snímače Ultrazvukové snímače KAMEROVÁ TECHNIKA Kamerové systémy Inteligentní kamery Objektové snímače Měření objektů Rozpoznávání barev Čtení kódů Osvětlení Objektivy AXIMA, spol. s r. o. Vídeňská Brno tel.: fax: obchod@axima.cz AXIMA, spol. s r. o. E. Rošického Jihlava tel.: fax: obchod2@axima.cz AXIMA, spol. s r. o. Máchova alej 2177/ Svitavy tel.: fax: obchod3@axima.cz AXIMA Slovensko, s.r.o. Areál ZŤS č Dubnica nad Váhom Slovenská republika tel.: fax: obchod@aximaslovensko.sk listopad 2011