Visie perfect geïntegreerd in machines

Eindelijk. Veel machinebouwers zaten er al op te wachten: na de zomer zal Beckhoff de rest van zijn hardware voor visietoepassingen in de markt zetten. De lageresolutiecamera’s (tot 5 MP) lagen al op voorraad, nu volgen ook die in hoge resolutie samen met de belichting en de vision units. Een enorme troef voor wie al met technologie van Beckhoff werkt. Zij kunnen voortaan vanuit dezelfde programmeeromgeving en met dezelfde controller als van de machine hun visietoepassingen aansturen voor een perfecte synchronisatie in realtime. Visie was nog nooit zo toegankelijk en efficiënt.

Machinevisie is bij Beckhoff in 2019 van start gegaan met TwinCAT Vision, een softwaremodule specifiek voor realtime visie-taken. “Tot op heden hadden we geen volledige oplossing, wat vaak voor een drempel zorgde”, vertelt Beckhoff Belgium Support Engineer Julia Otero Jiménez. De automatiseringsspecialist ging daarom achter de schermen aan de slag met eigen hardwareoplossingen. Tijdens Vision 2022, de tweejaarlijkse beurs rond visietechnologie in de Stuttgart Messe, werden de Beckhoff-camera’s voor het eerst aan het publiek voorgesteld.  

Geen apart systeem meer

Sinds die lancering kon de technologie op heel veel interesse rekenen. “Omdat visie geen apart systeem meer hoeft te zijn. TwinCAT Vision werd perfect geïntegreerd in het TwinCAT 3-ecosysteem, net als de Beckhoff vision hardware in de EtherCAT-configuratie. Het is een extra functionaliteit die we kunnen toevoegen aan de machine. Die kan de camera zonder nood aan een extra controller of interfaces perfect aansturen. Dat bespaart kosten en tijd,” weet Otero. De integratie binnen EtherCAT maakt dat visietoepassingen ook de voordelen van de Distributed Clocks-functionaliteit kunnen benutten. “Daardoor kunnen we de visiehardware perfect synchroniseren in realtime, zelfs op uiterst snelle productielijnen.” 

Scherpstelling tijdens runtime

Opvallend ook is het gebruik van liquid-lenstechnologie. Otero legt uit: “Bij klassieke lenzen zul je in functie van de werkafstand, de focus moeten aanpassen om de objecten mooi in beeld te hebben. Dat gaat goed als er altijd hetzelfde object met dezelfde oriëntatie passeert, maar wie meer diversiteit wil verwerken, zal de focus telkens manueel moeten aanpassen. Met een liquid lens wordt die focus daarentegen elektronisch bepaald, zodat we on-the-fly nauwkeurige aanpassingen kunnen doen zonder manuele handelingen.” 

Compacte units

Die liquid-lenstechnologie zit ook verwerkt in de complete vision units die Beckhoff nu lanceert. “Die bestaan uit de camera, de belichting en de optiek in een compacte behuizing van geanodiseerd aluminium (IP65/67). Door dat compacte formaat zijn ze ook bijzonder geschikt om toe te voegen aan bestaande installaties, waar ruimte vinden vaak een uitdaging is. En je kunt weer besparen op installatie- en bekabelingstijd”, aldus Otero. Deze VUI-serie is beschikbaar met camerasensoren van 2,3 tot 5 MP en in kleur of monochroom. De focus kan betrouwbaar aangepast worden van 10 tot 2.000 millimeter. 

Visie en AI

Maar ook op het vlak van software heeft Beckhoff intussen niet stilgezeten. “Visietoe­passingen, of het nu met onze eigen camera’s was of die van concurrenten, konden al perfect geïntegreerd worden binnen TwinCAT 3. Wat nieuw is, is de mogelijkheid om artificiële intelligentie toe te voegen. Iets waar visie zich uitstekend toe leent.” Otero geeft het voorbeeld van foutdetectie waarbij een goed product van een anomalie onderscheiden moet worden. “Hier loopt klassieke machinevisie meestal tegen zijn limieten aan. Je hebt dan het menselijke oog nodig om de fout te detecteren. Wil je hiervoor AI gebruiken, dan kun je dit eenvoudig realiseren met TwinCAT 3 Vision Neural Network.”