När det gäller belysning är visionmarknaden redan bortskämd på alternativ. Ändå valde automationsspecialisten B&R att lansera en egen portfölj av integrerad belysning. Vi satte oss ner med företagets visionexpert, Andreas Waldl, för att ta reda på om det var rätt beslut och vilken roll integrationen spelar.
Låt oss vara ärliga: Är det verkligen nödvändigt att en automationsleverantör som B&R har ett eget belysningssystem?
Andreas Waldl: Om du hade frågat mig för tio år sedan, är jag säker på att jag skulle ha sagt nej. Men efter att arbetat ett decennium med vision har jag kommit fram till en helt annan slutsats: Många av de uppgifter vi vill att moderna maskiner ska utföra kan bara utföras när visionsystemet och resten av maskinautomatiseringen kommer från en enda källa.
Det förklarar varför B&R utvecklat sina egna kameror, men hur är det med belysningen?
Waldl: När det gäller kvaliteten på bilderna är belysningen ännu viktigare än kameran. I slutändan beror framgången eller misslyckandet för en given visionapplikation på blixtens timing, intensitet och homogenitet. Därför behöver vi ett integrerat belysningssystem.
Vad menar du med integrerad i detta sammanhang?
Waldl: Låt oss titta på traditionell belysning. I de flesta fall finns det bara ett sätt att styra det: med en digital triggeringång. Vissa lampor har också en potentiometer för att manuellt justera intensiteten. Visst, det finns applikationer där det är tillräckligt. Men vid snabbare rörelser och när de tillverkade produkterna ändras oftare…
Produktchef - Integrated Vision, B&R
… då behöver du integrerad belysning.
Waldl: Precis. Eftersom ett integrerat ljus får mer information från styrsystemet. Först och främst får du extremt noggrann blixtsynkronisering - med vårt system under en millisekund. Men även information som färg och intensitet som behövs för att fånga respektive produkt. Våra lampor kan använda olika parametrar för varje bild om du behöver - utan att dra ner på produktionshastigheten. Jag känner inte till något annat belysningssystem på marknaden med sådan flexibilitet och precision.
Om B&R:s belysning erbjuder så många möjligheter, betyder det då att de är komplicerade att använda?
Waldl: Nej, och det är en annan fördel med den strama integrationen. Eftersom alla variabler från styrsystemet även är tillgängliga för vision-funktioner kan vi erbjuda våra kunder flera funktioner som de kan använda direkt i deras välbekanta tekniska miljö. Allt användaren behöver göra är att välja de komponenter de behöver och sedan konfigurera dem.
Det låter som att alla dessa fördelar bara är tillgängliga med en B&R-kamera – stämmer det?
Waldl: Inte helt. Det är sant att våra kameror, belysning och styrenheter kompletterar varandra perfekt. Men många av fördelarna med våra belysningssystem är precis lika tillämpliga med kameror från tredje part. Vårt belysningssystem kan till och med kompensera för några av svagheterna med andra kamerasystem. På grund av de sensorer de använder har de flesta kameror så mycket skakningar att det är omöjligt att synkronisera dem ordentligt med rörelsen av maskinens axlar. Det är dock ett relativt enkelt problem att lösa: Våra lampor avfyrar med en precision och en minimal pulslängd på en mikrosekund. En av våra kunder drar nytta av det för att få skarpa bilder av produkter som rör sig med en hastighet av 50 meter per sekund.
Under vilka omständigheter skulle en kombination av B&R-lampor och tredjepartskameror vara vettig?
Waldl: Systemintegratörer behöver ofta balansera en komplex uppsättning av krav. Men även om de måste använda ett specifikt kamerasystem för en viss uppgift, kan de fortfarande använda vårt belysningssystem. De kan använda en av våra standardgränssnittsmoduler för att ansluta en eller flera B&R-lampor till deras maskinnätverk.
Fungerar det inte även med extern blixtstyrning?
Waldl: Vårt system kan mycket mer än en vanlig blixtstyrning, som bara kan använda trådbundna externa utlösare och styra ett begränsat antal lampor. Med B&R räcker bandbredden till för allt ifrån en enda ljuspunkt till en kombination av valfritt antal ljuspunkter, utlöst av fritt valbara variabler och signaler. Användaren kan ta hårdvara och programvara från B&R:s standardportfölj och sätta ihop en helt flexibel kontrollösning med ett eget webbaserat användargränssnitt. Denna lösning kan sedan adresseras via vilket kommunikationsprotokoll som helst, inklusive OPC UA. B&R-systemet är redan förberett för att stödja TSN Ethernet-tillägget.
Alltså: kameror, lampor och motsvarande programvara. Är B&R visionportföljen komplett?
Waldl: Vi har en bra uppsättning på marknaden som kan ge utmärkta lösningar för flera applikationer. Men vi har flera äss i rockärmen. Vi arbetar redan med ett antal lösningar och produkter som kommer att utöka portföljen under de närmaste åren. Jag kan inte avslöja några detaljer än, men jag kan i varje fall säga: Vi har börjat en mycket spännande resa och det finns inget slut i sikte.
Vision system från B&R
Vision system från B&R
B&R har utvecklat vision som ett integrerat element i dess styrsystem.
Visionsapplikationer kan nu implementeras snabbare. För första gången kommer styrsystem och vision från en enda källa, vilket minskar de totala kostnaderna. Visionslösningen består av belysningssystem, kameror och intelligenta bildbehandlingsalgoritmer. Belysningssystemet är antingen integrerat i kameran eller som en extern enhet och synkroniseras då automatiskt med kameran.
Nivån på integrationen ger möjligheter som går långt bortom kvalitetssäkring. Informationen i visionssystemet integreras i realtid i kontrollslingor och används för maskinstyrning. Axelrörelser och kamera är synkroniserade med mikrosekunders precision.
B&R:s belysningsportfölj
B&R:s belysningsportfölj
Smart Light kamerorna kan levereras med upp till 64 integrerade lysdioder. Varje belysningselement har en integrerad styrenhet för blixt och kan innehålla upp till fyra olika LED-färger i taget. Urvalet sträcker sig från vita och andra synliga färger till infraröd och ultraviolett. Detta gör det möjligt att uppnå rätt kontrast, färg, belysning och intensitet för alla applikationer.
De flexibla ljusstängerna har en elektroniskt justerbar strålvinkel på -40 ° till +90 °. Ljusstängerna finns även som förmonterade ringljus i grupper om fyra, sex eller åtta. Belysningssystemet behöver bara en kabelanslutning, eftersom integrationen i maskines nätverk sker via en M12-hybridkontakt som även levererar den nödvändiga 24 VDC-effekten. En andra hybridanslutning möjliggör daisy koppling med extra ljus eller kameror.