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Visão integrada da máquina

Olhe além do integrado

A visão de máquina está desempenhando um papel cada vez mais importante na fabricação moderna. Os processos de produção auto-otimizados, por exemplo, dependem do feedback em tempo real da inspeção baseada em imagens. Até agora, no entanto, mesmo os sistemas de visão de máquina mais avançados foram prejudicados pela integração inadequada no sistema de controle em geral. A nova solução totalmente integrada da B&R está agora definida para liberar todo o potencial da visão de máquina.

"Ver é acreditar", diz o velho ditado. De fato, a visão é o mais confiável dos sentidos humanos - e aquele que mais usamos para interagir com o mundo. "Em contraste", diz Andreas Waldl, gerente de produtos para visão integrada de máquina na B&R, "muitas das máquinas de hoje estão mais ou menos voando cegas".

Durante anos, os OEMs tentaram resolver essa lacuna por meio de visão de máquina. À medida que as empresas trabalham para a implementação da Indústria 4.0, tais sistemas de visão podem ser uma ferramenta valiosa. "No momento, no entanto, controle de máquina e visão de máquina ainda vivem em dois mundos diferentes", diz Waldl. Incorporar um sistema de visão de máquina em um aplicativo continua sendo uma tarefa extremamente complexa.

Vision Camera landscape
Os usuários podem escolher entre diferentes níveis de desempenho, sensores de imagem e ótica.

Visão de máquina por B&R

"Desenvolvemos um sistema de visão incorporado cuja flexibilidade e nível de integração sem precedentes eliminam as desvantagens anteriormente associadas a esses sistemas", afirma Waldl. No coração da solução é uma ampla seleção de tecnologia de câmera inteligente. As opções na extremidade inferior substituirão sensores de visão de máquina simples, enquanto o topo da gama aproveitará todo o potencial das câmeras inteligentes high-end. Essas câmeras são capazes de realizar uma ampla gama de tarefas de visão de máquina que atualmente ainda estão sendo realizadas por sistemas baseados em PC.

Um componente-chave do sistema de visão de máquina da B&R é a tecnologia de iluminação inteligente. Elementos de iluminação estão disponíveis integrados na câmera, como um dispositivo externo, ou mesmo como uma combinação dos dois. A modulação automática da iluminação impede a luz dispersa e outras condições de iluminação difíceis de comprometer o desempenho. Também facilita a sincronização extremamente precisa para a captura de imagens de alta velocidade ou implementa requisitos específicos do objeto, como iluminação de campo brilhante ou campo escuro.

Integração perfeita

"O sistema de visão de máquina da B&R está integrado em todos os níveis: a ferramenta de engenharia, o sistema operacional em tempo real e o software de aplicação", enfatiza Waldl. A abordagem holística abrange todos os aspectos de uma solução de automação: do sistema de controle à tecnologia de segurança e do controle de movimento à robótica e CNC. "E agora isso inclui visão de máquina também."

Com câmeras e iluminação tão integrais como módulos de I/O, servo drives e controladores de segurança, não há mais necessidade de interfaces no sistema de tempo de execução. Tarefas como programação e configuração de rotinas de processamento de imagem, bem como as configurações para câmera e iluminação, tornam-se parte integrante do projeto geral de automação.

Os programadores de controle podem realizar inúmeras tarefas de visão de máquina em si. Todos os dados, parâmetros e variáveis ​​são padronizados em todo o sistema - não são necessárias variáveis ​​de processo separadas para visão de máquina. Os únicos momentos em que especialistas em visão precisarão ser consultados são em situações que exigem seus conhecimentos específicos, por exemplo, no manuseio de condições de iluminação difíceis.

mappVision Screen
A B&R integrou a visão de máquina em sua ferramenta de engenharia do Automation Studio.

Simples programação

A estrutura de tecnologia mapp da B&R fornece componentes de software prontos que facilitam a criação de aplicativos de visão de máquina com programação mínima. Uma vez que os componentes mapp se comunicam intuitivamente um com o outro, basta alguns cliques para fazer coisas como integrar imagens capturadas por uma câmera inteligente em uma aplicação mapp View IHM. E tudo sem escrever uma única linha de código. Os parâmetros de câmera e iluminação, bem como as condições de disparo, podem ser alterados de forma imediata, tornando as mudanças de produtos e outros ajustes de tempo de execução muito fáceis de implementar.

Possibilidades infinitas

As aplicações potenciais para o sistema de visão mecânica da B&R variam de tarefas relativamente simples - como a leitura de códigos de barras, OCV e OCR - às tarefas mais exigentes encontradas em produtos farmacêuticos, impressos e têxteis.

Os diferentes modelos de câmeras podem ser dimensionados de forma transparente e são todos baseados na mesma tecnologia. Isso permite que os OEM equipem diferentes variantes de máquinas com configurações diferentes do sistema de visão de máquina. O software só precisa ser criado uma vez, independentemente da configuração de hardware instalada. Como o aplicativo também está armazenado no controlador, nenhum dado é perdido se a câmera for substituída durante a manutenção.

Automation-Studio-Grafik
Como todos os seus produtos de automação, o sistema de visão de máquina da B&R é programado usando os componentes prontos da Tecnologia mapp. O aplicativo resultante cobre tudo, desde controle de processo e movimento até visão de máquina e IHM.

Sincronização em microssegundo

As câmeras e a iluminação são integradas diretamente na rede em tempo real via POWERLINK, que não só garante uma sincronização apertada com controle de máquina e movimento, mas também manipula a comunicação IHM.

Em vez de seguir a rota tortuosa a que foram forçados no passado, os sinais de disparo provêm diretamente do controle ou aplicação de movimento. A capacidade de sincronizar disparadores de imagem e controle de iluminação com o sistema geral de automação - em tempo real rígido e com precisão de micro microssegundo - abre um novo mundo de oportunidades. Em aplicações dinâmicas com velocidades de mudança frequentes, por exemplo, você não precisa mais de um codificador separado na entrada da câmera.

Ao assimilar completamente a visão de máquina em seu sistema de automação, a B&R agora permite que os construtores de máquinas implementem tarefas de controle e visão de máquina com uma única ferramenta. Como Waldl ​​resume: "Ao invés de lutar contra as insuficiências dos sistemas de visão tradicionais, eles podem reorientar essa energia para otimizar os processos de agregação de valor da máquina".

Andreas Waldl 2017 #2
"O primeiro sistema de visão de máquina totalmente integrado abre um mundo de novas oportunidades para fabricantes de máquinas e equipamentos".
Andreas Waldl, Gerente de Produtos - Visão Integrada de Máquina, B&R
Ejemplo
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