Система технического зрения SBRD-Q от Festo: универсальность при малых размерах

Система технического зрения SBRD-Q от Festo: универсальность при малых размерах

Опубликовано в номере:
PDF версия
Современное производство сложно представить без систем контроля качества выпускаемой продукции. В таких отраслях, как автомобилестроение, пищевая промышленность, машиностроение, некоторые задачи могут быть однотипными: например, чтение кодов, распознавание оптически читаемых символов, анализ качества объекта. Именно для таких задач была разработана новая система технического зрения Festo SBRD-Q.

Компоненты системы SBRD-Q

Основные составляющие новой системы SBRD-Q — это контроллер SBRD (рис. 1), камера технического зрения SBPB (рис. 2), монтажные принадлежности, соединительные кабели, подсветка и оптика.

Контроллер SBRD

Рис. 1. Контроллер SBRD

Главным элементом системы является контроллер, на базе которого обрабатываются принятые от камеры снимки. В отличие от видеодатчиков Festo семейства SBSx со встроенной обработкой изображений, система технического зрения SBRD-Q оснащена внешним контроллером, который устанавливают в шкафу управления. Камера SBPB крепится непосредственно в зоне анализа исследуемого объекта и соединяется с контроллером SBRD кабелем USB 3.0. По данному кабелю SBPB получает питание и осуществляет двустороннюю связь с контроллером. С помощью кронштейнов камера SBPB может быть легко смонтирована на производственных линиях.

Камера SBPB

Рис. 2. Камера SBPB

 

Возможности контроллера SBRD

Контроллер (рис. 3, 4) является ядром системы SBRD-Q. Чтобы его подключить, потребуется питание с напряжением 24 В постоянного тока, при этом допустимы скачки напряжения в диапазоне ±10%. Благодаря таким характеристикам контроллер может работать в условиях нестабильности напряжения и в широком диапазоне температур –5…+50 °С.

 Габаритные размеры контроллера SBRD

Рис. 3. Габаритные размеры контроллера SBRD

В контроллере установлен процессор 2×32-бит ARM Cortex-A9, c помощью которого можно обрабатывать снимки в среднем в два раза быстрее по сравнению с традиционными смарт-камерами. SBRD имеет 10 цифровых входов, 2 входа с подтягивающим резистором и 8 цифровых выходов, что позволяет ему управлять различными периферийными устройствами. Кроме того, конфигурирование входов/выходов по логическим функциям значительно расширяет возможности системы технического зрения. Логика переключения входов/выходов основана на PNP-сигнале в диапазоне 0 или 10 В. При этом значение силы выходного тока составляет 450 мА.

Интерфейсы и сигналы контроллера SBRD

Рис. 4. Интерфейсы и сигналы контроллера SBRD

Встроенная система диагностики может сообщать о текущем состоянии устройства и возникающих ошибках с помощью светодиодов состояния. Конфигурация параметров происходит с помощью свободно распространяемого программного обеспечения от Festo (рис. 5) Camera Configuration Studio, которое доступно для скачивания на сайте компании.

 Программа конфигурирования CCS

Рис. 5. Программа конфигурирования CCS

Внутренняя память контроллера составляет 1 Гбайт, а память для записи заданий и архива фотографий может быть расширена с помощью внешней SD-карты до 32 Гбайт c файловой системой FAT32.

Система SBRD-Q может быть связана с ПЛК (рис. 4) посредством сетевых протоколов EtherNet, PROFINET, Telnet или EtherNet/IP. Связь происходит через разъем RJ45 cо скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с.

К одному контроллеру может быть подключено до двух камер SBPB и один ПЛК.

Данная система технического зрения обладает широким набором встроенных программных инструментов обработки изображения (рис. 6). Инструменты обработки можно использовать по отдельности, последовательно или связав их действия между собой. Если к контроллеру SBRD подключено две камеры, то изображение с них можно обрабатывать с установкой взаимосвязи между ними или отдельно.

Программные инструменты обработки

Рис. 6. Программные инструменты обработки

Помимо контроллера, важную роль в машинном зрении играет устройство приема и передачи изображений — камера SBPB.

 

Камера SBPB

Камера доступна для заказа в трех вариантах разрешения матрицы, а именно: 1280×1024 (SXGA) пикселей, 1600×1200 (UXGA) пикселей и 2456×2054 (5 мегапикселей). Питание камеры осуществляется напряжением 5 В постоянного тока, а ее потребляемая мощность составляет 1,3–3 Вт в зависимости от конфигурации камеры. Кроме разъема USB 3.0, у камеры доступен один винтовой разъем, в котором сосредоточены один цифровой вход и один цифровой выход для быстродействующей синхронизации, что расширяет гибкость всей системы технического зрения SBRD-Q. Размер одного пикселя находится в диапазоне 3,45–5,3 мкм — это позволяет достичь высокой точности измерений при анализе расстояний между точками и определении координат объекта, чтения текста и других методов обработки изображений.

 

Типовые применения системы технического зрения SBRD-Q

Некоторые из возможных применений системы технического зрения SBRD-Q:

  • согласование работы электромеханической системы линейных перемещений для установки и закручивания крепежных винтов в корпус детали (рис. 7);
    Закручивание винтов

    Рис. 7. Закручивание винтов

  • контроль сборки и маркировки электронных компонентов в двух плоскостях при конвейерном производстве (рис. 8);
    Контроль сборки и маркировки - машинное зрение

    Рис. 8. Контроль сборки и маркировки

  • контроль обработки деревянных поверхностей (рис. 9);
    Контроль деревянных поверхностей - техническое зрение

    Рис. 9. Контроль деревянных поверхностей

  • передача координат места для укладки изделия в форму, контроль комплектности изделий, чтение индивидуальной маркировки изделий (рис. 10);
    Передача координаты, контроль комплектности, чтение маркировки - машинное зрение

    Рис. 10. Передача координаты, контроль комплектности, чтение маркировки

  • проверка ориентации изделий на механизме подачи, направление на переориентацию и отбраковка изделий по размерам и форме (рис. 11).
    Проверка ориентации изделия машинным зрением

    Рис. 11. Проверка ориентации изделия

На каждом производстве есть свои особенности контроля качества и идентификации выпускаемой продукции, однако гибкость системы технического зрения SBRD-Q от компании Festo позволяет легко встроить ее в производственные цеха как локальную станцию со своим шкафом управления или использовать ее в качестве составного компонента в шкафу управления линиями.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *