De Amerikaanse productie heeft meer nodig dan alleen een”slimme camera„in een doos. De echte kracht komt van verbinding. Dit is de wereld van integratie van visiesystemen. De Amerikaanse markt voor machinevisie groeit snel, met een verwachte CAGR van 12% + tussen 2025 en 2030.
Deze groei draait niet alleen om betere camera's. Het gaat om de integratie van AI in machinevisie met de fabrieksvloer. Rapporten tonen meer dan 60% van fabrikanten zie integratie van robotzicht zoals nodig voor flexibele fabrieksautomatisering.
Maar hoe zorg je ervoor dat een camera, een robot en een PLC dezelfde taal spreken?
Deze handleiding behandelt de essentiële zaken voor een goede integratie van visiesystemen, van de PLC-vision-interface tot bouwsystemen die de lijn stoppen wanneer er een defect optreedt, een concept genaamd Jidoka.
Wat zijn Vision System-integraties (en waarom is dat 90% van het project)?
Een camera met hoge resolutie kopen is een fluitje van een cent. De integratie is het complexe, waardevolle werk om van die camera een functioneel onderdeel van uw productielijn te maken. Dit werk is wat succesvolle integraties van visiesystemen definieert.
Het is het verschil tussen een”coole technische demo„en een”betrouwbaar productieproces.„Een stand-alone camera kan een defect vinden, maar een geïntegreerd systeem kan daar in realtime op reageren. Dit is waar een machine vision-integrator waarde toevoegt.
De drie kernpijlers van integratie
True Vision-systeemintegraties staan op drie pijlers.
- Mechanische integratie: Dit betekent dat de camera, verlichting en optiek fysiek moeten worden gemonteerd. Het gaat om aangepaste haakjes, Behuizingen met IP67-classificatie, en zorg ervoor dat de opstelling rigide is. Het moet beschermd zijn tegen trillingen van de machine en veelvoorkomende storingen in het zichtsysteem.
- Elektrische integratie: Dit gaat over het voeden van de machine vision-componenten en het bekabelen van de I/O. Het omvat het aansluiten van triggers van sensoren en het verzenden.”Goedkeuren/mislukken„signalen naar afwijzingspoorten.
Integratie van gegevens en controles: Dit is het digitale”handdruk.„Goede integratie van visiesystemen hangt hiervan af. Zo deelt het visiesysteem wat het ziet met uw fabrieksautomatiseringsinstallatie, vaak met behulp van een PLC-vision-interface.
Die dataverbinding, de PLC vision interface, is het brein van de hele operatie. Laten we daar nu eens naar kijken.
Het „" brein "”: de PLC Vision-interface beheersen”
Jouw PLC (programmeerbare logische controller) is de verkeersagent van de productielijn. De PLC vision-interface is het communicatiekanaal dat wordt gebruikt om het visiesysteem te besturen en de gegevens ervan te ontvangen. Zonder een robuuste PLC-vision-interface stopt uw lijn. Deze communicatie is een belangrijk onderdeel van alle succesvolle integraties van visiesystemen.
1. Uw taal kiezen: veelgebruikte communicatieprotocollen
Het protocol dat u gebruikt is de belangrijkste keuze voor uw PLC-vision-interface. Dit zijn de industriële communicatieprotocollen waarmee uw apparaten kunnen praten.
- Ethernet/IP (EIP): Dit is de dominante standaard in de VS, vooral voor Rockwell/Allen-Bradley PLC's. Het is snel, robuust en maakt grote datapakketten mogelijk.
- PROFINET: Dit is de hogesnelheidsstandaard voor PLC's van Siemens. Je zult het in veel in Europa ontworpen fabrieken zien.
- Modbus TCP: Dit is een ouder, eenvoudig protocol. Het werkt goed voor basic”Goedkeuren/mislukken„signaleert, maar is minder ideaal voor complexe integraties van visiesystemen.
2. Gegevens versus I/O: wat verstuurt u?
- Discrete I/O: Dit is de „domme” methode. Een eenvoudige”Aan/Uit„signaal via een draad. (bijvoorbeeld”Pin 1 HIGH = Pass,” „Pin 2 HIGH = mislukt„).
- Databerichten: Dit is de „slimme” methode. Het visiesysteem stuurt een volledige gegevensreeks naar de PLC, zoals:”Deel_OK, X=150.2, Y=301.5, R=90.1„. Deze rijke gegevens van de integraties van uw visiesysteem zijn essentieel voor de integratie van robotzicht.
Nu het 'brein' slimme data verzendt, laten we eens kijken hoe de 'spier' deze gebruikt.
The „" Muscle "”: beste praktijken voor integratie van robotvisie”
Dit is waar automatisering flexibel wordt. Robotic vision-integratie geeft uw robot „ogen”. Dit maakt het mogelijk om onderdelen uit een willekeurige bak te kiezen of een component met een nauwkeurigheid van minder dan een millimeter te geleiden.
Voor visiegestuurde robotica is de installatie alles. Goede integratie van visiesystemen maakt hier een enorm verschil.
1. De beslissing „oog in hand” versus „oog in hand”
U hebt twee belangrijke keuzes voor de plaatsing van de camera in de integraties van uw visiesysteem.
A) Oog in hand: De camera is op de pols van de robot gemonteerd.
- Voordelen: Het kan vanuit meerdere hoeken close-upbeelden krijgen. Het is geweldig voor het inspecteren van een onderdeel na de robot pikt het op.
- Nadelen: De camera is onderhevig aan trillingen en mogelijke slijtage van de kabel. Het betekent ook langzamere cyclustijden, omdat de robot moet stoppen om een foto te maken.
B) Oog in hand: De camera is op een vaste positie gemonteerd en kijkt neer op de werkruimte van de robot.
- Voordelen: Deze opstelling is erg snel en stabiel. De robot kan bewegen om deel A te kiezen terwijl de camera deel B vindt.
Nadelen: De eigen arm van de robot kan het zicht van de camera blokkeren (dit wordt occlusie genoemd).
2. De nachtmerrie van de kalibratie „Hand-Eye”
De grootste uitdaging bij de integratie van robotzicht is kalibratie. Dit is waar veel integraties van visiesystemen mislukken. Je moet de camera's leren 2D-pixelcoördinaten naar de robot 3D-wereldcoördinaten. Een slechte kalibratie is een van de meest voorkomende storingen in het zichtsysteem en is de reden waarom een robot het onderdeel 5 mm „mist”.
Dit is wat er bij komt kijken:
- Een „" handdruk "” creëren:” U moet een nauwkeurige wiskundige link maken tussen de pixels van de camera (bijvoorbeeld „pixel 800, 600") en de wereldruimte van de robot (bijvoorbeeld „" X, Y, Z" "”).
- Gegevens beheren: Deze gegevenshandshake is vaak afhankelijk van de PLC-vision-interface om de coördinatenuitwisseling te beheren.
- Streven naar perfectie: Een vlekkeloze integratie van het visiesysteem is afhankelijk van de perfecte kalibratie.
Dit proces van het vinden van en reageren op onderdelen is niet alleen bedoeld voor het kiezen. Het is ook de sleutel om te voorkomen dat slechte onderdelen ooit je lijn verlaten.
Hoe Jidoka kan helpen om storingen te voorkomen
Jidoka-technologieën is een industrieel automatiseringsbedrijf dat autonome AI-visieoplossingen levert. Hun bedrijfsmodel is gebaseerd op het leveren van complete, geïntegreerde systemen (niet alleen software) die uitdagingen op het gebied van kwaliteitscontrole en procesoptimalisatie oplossen.
Zo werkt het:
- Detecteer: De camera detecteert automatisch een kritiek defect, zoals een ontbrekende verzegeling.
- Stop: De PLC vision-interface is geprogrammeerd om de lijn onmiddellijk te stoppen als er een ernstig probleem wordt gedetecteerd.
- Waarschuwing: Een „" Andon "” lichtmast knippert rood en belt een telefoniste.”
- Voorkom: De operator start niet zomaar opnieuw op. Ze onderzoeken de hoofdoorzaak (de capper is bijvoorbeeld verkeerd uitgelijnd) en corrigeren het proces.
We hebben deze exacte logica ingebouwd in 100+ succesvolle implementaties voor 48+ vertrouwde klanten wereldwijd. Op deze manier zorgen integraties van visiesystemen ervoor dat u niet alleen defecten vindt, maar ze voorkomt.
Wil je zien hoe Jidoka kan in uw lijn worden ingebouwd? Laten we praten.
Conclusie: stop met het vinden van defecten, begin ze te voorkomen
Succesvolle integraties van visiesystemen gaan minder over het cameramerk en meer over de kwaliteit van de verbinding. Het echte werk zit in de techniek.
Een machine vision-integrator moet complexe verlichtingsproblemen, trillingen en slechte kalibraties oplossen voor integratie van robotzicht. De PLC vision-interface moet snel en betrouwbaar zijn.
Je wordt geconfronteerd met constante, onverklaarbare lijnonderbrekingen. Erger nog, u verzendt slechte onderdelen naar uw klanten, wat leidt tot retouren en een beschadigd vertrouwen. Uw dure visiegestuurde robotsysteem mist keuzes, waardoor de hele lijn langzamer wordt. Je komt terecht bij een systeem dat defecten vindt, maar te traag of onbetrouwbaar is om daar iets aan te doen.
Laten we vandaag contact opnemen met Jidoka om over te schakelen van defectdetectie naar defectpreventie.
Veelgestelde vragen
1. Wat is het verschil tussen een zichtsysteem en een visiesensor?
Een visiesensor is een compacte eenheid, vaak een slimme camera genoemd, die een eenvoudig „Pass/Fail” -signaal afgeeft. Een volledige systeemintegratie is krachtiger. Het maakt gebruik van een aparte controller voor complexe AI in machinevisie en verzendt rijke gegevens, zoals 3D-coördinaten, via de PLC-vision-interface.
2. Wat is de grootste fout bij de integratie van visiesystemen?
De grootste fout die leidt tot veelvoorkomende storingen in het zichtsysteem is ongecontroleerde verlichting. Inconsistent licht veroorzaakt verkeerde interpretaties en valse afwijzingen. Een professionele machine vision-integrator lost dit op door robuuste behuizingen te bouwen en stroboscooplampen te gebruiken om stabiele omstandigheden voor fabrieksautomatisering te garanderen.
3. Wat is een „vision system integrator” en waarom heb ik er een nodig?
Een integrator is de technische partner die de volledige reikwijdte van de integratie van visiesystemen verzorgt. U hebt er een nodig omdat ze de fysica (optiek, verlichting) en de gegevenshandshake onder de knie hebben, waardoor een betrouwbare PLC-visie-interface en een vlekkeloze robotvision-integratie ontstaan die uniek is voor uw product.
4. Moet het visiesysteem van hetzelfde merk zijn als mijn PLC?
Nee, de merken hoeven niet bij elkaar te passen. Elke moderne integratie van het visiesysteem kan worden aangesloten op elke moderne PLC (zoals Rockwell of Siemens) met behulp van standaard industriële communicatieprotocollen zoals EtherNet/IP of PROFINET. Compatibiliteit is ingebouwd in het protocol.
5. Waarvoor is „Eye-in-Hand” robotvisie-integratie het meest geschikt?
„Eye-in-Hand” robotvisie-integratie is het beste voor uiterst nauwkeurige, flexibele taken in visiegestuurde robotica. De camera wordt op de pols van de robot bevestigd om close-ups te kunnen maken. Hierdoor kan de robot meerdere zijden inspecteren of een gereedschap naar een complexe assemblage leiden met een nauwkeurigheid van minder dan een millimeter.
