Smart Camera BVS – kamera do wielu zadań specjalnych

Przemysłowe przetwarzanie obrazu to ten obszar w automatyce, wobec którego stawiane są coraz to nowe wymagania. Inteligentne kamery powinny być coraz łatwiejsze w obsłudze, a jednocześnie poszerzać swój zakres pracy, elastycznie dopasowywać się do zastanych warunków, a także dawać możliwość natychmiastowego przezbrojenia urządzenia, w zależności od tego, jaki obiekt podlega aktualnie inspekcji.

Wyzwania te stały się inspiracją dla marki Balluff, w której portfolio znalazła się Smart Camera BVS – urządzenie służące do wizyjnej kontroli jakości na niezwykle zaawansowanym poziomie. Jej funkcje są w stanie sprostać nawet najbardziej wyśrubowanym zadaniom, stawianym przed nią w różnego rodzaju przedsiębiorstwach produkcyjnych. Jakiego rodzaju są to zadania i w jaki sposób urządzenie sobie z nimi radzi?

Zadanie 1: kontrola procesu produkcji w zastanych warunkach pracy

W zakładach produkcyjnych, które chcą wprowadzić zaawansowaną, wizyjną kontrolę jakości, bardzo częstym problemem jest brak miejsca na umieszczenie systemu wizyjnego, niedostateczne oświetlenie obiektów podlegających inspekcji lub konieczność połączenia inteligentnej kamery z elementami wykonawczymi. Smart Camera Balluff cechuje się wysoką elastycznością pracy, odpowiadając na wszystkie wyżej wymienione problemy. Istnieje możliwość konfiguracji urządzenia tak, aby rozpoznawało różne obiekty – od blistra tabletek po duże części samochodowe. Kontrola procesu produkcji z wykorzystaniem inteligentnej kamery może więc przebiegać zarówno na bardzo małych, jak i na ogromnych liniach produkcyjnych. Należy również dodać, że Smart Camera BVS daje możliwość wymiany obiektywów, a co za tym idzie – możliwość umieszczenia jej na naprawdę wysokim pułapie ponad linią produkcyjną bez pogorszenia jakości odczytów.

Aby odczyt z kamery był jak najbardziej precyzyjny (nawet w trudnych warunkach oświetleniowych), przewidziano możliwość podłączenia bezpośrednio do kamery dodatkowych oświetlaczy – liniowych, pierścieniowych czy backlight. Oprócz tego istnieje możliwość podłączenia do kamery kolumny sygnalizacyjnej SmartLight, co ma niebagatelne znaczenie z punktu widzenia operatora – dzięki kolumnie może ona od razu reagować na błędy zweryfikowane przez odczyt. W zależności od wersji kamera może być wyposażona w interfejs IO-Link i pełnić funkcję Mastera, co oznacza, że urządzenia wykonawcze podłączone do kamery będą prawidłowo odczytywać komunikaty przesyłane w ramach interfejsu.

Zadanie 2: wizyjna kontrola jakości dzięki zaawansowanym odczytom

Brak konieczności przezbrajania kamery w trakcie aplikacji na różne obiekty i warunki pracy znacznie przyspiesza cały proces produkcji i nie generuje niepotrzebnych przestojów. Stanowi to ogromne wyzwanie dla kamer przemysłowych – urządzenia te muszą sobie radzić z brakiem pozycjonowania obiektów, nieczytelnymi nadrukami czy zmiennymi warunkami oświetleniowymi. W jaki sposób Smart Camera BVS radzi sobie z takimi zadaniami? Przede wszystkim dzięki zaimplementowaniu wysoce zaawansowanych bibliotek wizyjnych HALCON, na których działaniu opierają się dostępne w kamerze narzędzia. Dobrym przykładem wykorzystania zaawansowanych rozwiązań jest także wykorzystanie sieci  neuronowych w zaimplementowanym w kamerze systemie rozpoznawania tekstu OCR. O tym, jak dobrze kamera radzi sobie w zmiennych warunkach oświetleniowych można przekonać się oglądając zamieszczony poniżej materiał filmowy:

Oprócz tego Smart Camera Balluff sporządza precyzyjne odczyty nawet z nieczytelnych formatów, takich jak daty ważności do spożycia sporządzone przez maszyny-plujki. Bardzo często atrament (szczególnie na plastikowych opakowaniach) zlewa się bądź rozmazuje, jednak w przypadku inteligentnej kamery od Balluff taki odczyt nie stanowi żadnego problemu. W zależności od ustawień urządzenie może odczytywać również wyłącznie litery lub wyłącznie cyfry z ciągu znaków, a także weryfikować produkty pod względem kolorów, kształtów, krawędzi i wielu innych zmiennych, niezbędnych w procesie segregacji, selekcji i wizyjnej kontroli jakości.

Zadanie 3: optymalizacja procesów produkcji dzięki inteligentnej inspekcji

Kolejnym wyzwaniem w zakresie optymalizacji i kontroli procesów produkcji jest zapobieganie przestojom, a także budowanie rodowodu produktu, który służy nie tylko do tworzenia dokumentacji, ale również do sporządzania prognoz oraz planów okresowych w zakresie produkcji. Smart Camera BVS, oprócz wcześniej wspomnianej opcji zadania jej inspekcji różnego typu produktów, ma również możliwość automatycznego przezbrojenia się w trakcie pracy na inny typ produktu. To wszystko dzięki możliwości wyboru jednej ze 100 zapisanych w pamięci kamery inspekcji, więc w zależności od danej potrzeby, inteligentna kamera sama wybiera konkretny program z biblioteki. Smart Camera BVS odpowiada tym samym na potrzeby stawiane urządzeniom w dobie Przemysłu 4.0 – wybór inspekcji może być wywołany np. odczytem informacji z nośnika RFID umieszczonym na samym produkcie. Zyskujemy tym samym dużą wydajność pracy linii, nawet przy produkcji małoseryjnej lub jednostkowej.

Smart Camera BVS sprawdzi się również podczas ostatecznej kontroli procesów produkcji, czyli przy dokumentacji półproduktów lub już gotowych produktów. Niekiedy klienci wymagają zdjęć wykonywanych na końcowym etapie produkcji, chcąc śledzić przemiany produktu (traceability) – dzięki temu mogą wprowadzać ulepszenia bądź modyfikacje, a także kontrolować jakość.

Zadanie 4: prostota obsługi w inteligentnej kamerze

Jednym z wyzwań, które stoi przed producentami rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej (a w tym systemów wizyjnych) jest również maksymalne uproszczenie obsługi takich urządzeń. To krok w kierunku optymalizacji procesów produkcji – krótszy czas przeznaczony na obsługę urządzeń to w konsekwencji krótszy czas produkcji.

Smart Camera Balluff jest więc wyposażona we wcześniej wspomniane, zaawansowane rozwiązania: biblioteki wizyjne Halcon i system rozpoznawania tekstu OCR, oparty o sieci neuronowe. Obsługujący ją pracownik nie musi być jednak specjalistą z zakresu systemów wizyjnych czy obróbki obrazu, ponieważ programowanie urządzenia odbywa się w specjalnie zaprojektowanym środowisku BVS Cockpit. Zaawansowane algorytmy bazując na aktualnym obrazie sugerują użytkownikowi dostępne opcje: np. użytkownik wybiera narzędzia pomiarowe, a program sam określa, że dla danego obrazu możliwe jest zmierzenie kąta, szerokości, średnicy itp.  Cały proces przyspiesza programowanie kamery i sprawia, że do wykonania zaawansowanej kontroli wizyjnej wiedza ekspercka nie jest już niezbędna. Jeśli do tego dołoży się przemyślany system montażu oraz szerokie portfolio akcesoriów, to Smart Camera BVS stanie się kompleksowym rozwiązaniem dla przedsiębiorstwa, w którym optymalizacja procesów produkcji i wizyjna kontrola przy jak najmniejszym nakładzie pracy są elementami priorytetowymi.