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Apr 07, 2024

Anpassbare, integrierte Bildverarbeitungsplattform

Beckhoff stellte auf der PACK EXPO Las Vegas seine Bildverarbeitungsplattform vor, die die Möglichkeit bietet, Bildverarbeitungsergebnisse in Echtzeit mit der Maschinensteuerung zu synchronisieren. Auf der Messe: Beckhoff Automation

Beckhoff stellte auf der PACK EXPO Las Vegas seine Bildverarbeitungsplattform vor, die die Möglichkeit bietet, Bildverarbeitungsergebnisse in Echtzeit mit der Maschinensteuerung zu synchronisieren.

Auf der Messe präsentierte Beckhoff Automation das Nordamerika-Debüt seines neuen Hardware-Portfolios für die maschinelle Bildverarbeitung mit der Einführung neuer Kameras, Beleuchtungen und Objektive. Die Beckhoff-Vision-Plattform ermöglicht es Ingenieuren, die Bildverarbeitung direkt in einer Standard-SPS-Umgebung umzusetzen.

Beckhoff verfügt bereits seit 2017 über Bildverarbeitungssoftware, die neue Ausstattung ergänzt jedoch die bewährte TwinCAT-Software durch die Einbindung von EtherCAT in die Kamera- und Beleuchtungshardware. TwinCAT vereint Machine Vision und alle anderen Bereiche der Automatisierung in einem Paket. Die Vision-Integration rationalisiert eine Vielzahl von Prozessen, darunter Etikettenüberprüfung, hochpräzise optische Messungen, Pick-and-Place-Vorgänge sowie Montage und anschließende Inspektion.

Die Kameras erzeugen hochwertige Bilddaten über monochrome und farbige CMOS-Sensoren von Sony mit einer Auflösung von bis zu 24 Megapixeln und GigE Vision-Übertragungsraten von 2,5 Gbit/s. Vision-Produktmanager US Todd Jarvey erklärte auf der Messe: „Unsere TwinCAT-Softwareplattform, die wir für unsere allgemeine Maschinensteuerung verwenden, ermöglicht es uns, Bewegungen vollständig mit Vision- und anderen Steuerungsfunktionen an der Maschine zu synchronisieren.“ Wir können eine Kamera basierend auf der Position einer Bewegungsachse im Submikrosekundenbereich auslösen.“ Diese Synchronisierung macht zusätzliche Hardware-Trigger, Kabel und Prozessschritte überflüssig.

Bereits vor der vollständigen Veröffentlichung des Systems erhielt Beckhoff Vision einen Red Dot Award und den iF Design Award Gold, die höchste Auszeichnung im Wettbewerb.

Beleuchtung und Linsen

Die Plattform umfasst fortschrittliche Beleuchtungsprodukte (IP65/67, EtherCAT-fähige mehrfarbige LED-Beleuchtung, in Panel-, Ring- und Balkenkonfigurationen). Jarvey fügte hinzu: „Da es sich um EtherCAT handelt, unser Standard-Industrienetzwerk, konnten Sie alle Vision-Geräte, I/O-Module, Servoantriebe und mehr in diesem einen Netzwerk hinzufügen.“

Beckhoff stellte auf der PACK EXPO Las Vegas seine Machine-Vision-Plattform vor. Die 4-Kanal-LED-Leuchten sorgen für optimalen Bildkontrast und ermöglichen auch spezielle Inspektionen. Alle Objektive sind für den Betrieb im sichtbaren bis NIR-Wellenlängenbereich ausgelegt. VOS3000-Linsen sind chromatisch korrigiert, um über ein breites Wellenlängenspektrum von 420 Nanometern bis über 1050 Nanometern den richtigen Fokus beizubehalten. „Wir schließen IR ein, das mit Materialien anders reagiert als sichtbares Licht. Dadurch kann das Bildverarbeitungssystem Hintergrundbeleuchtungsinspektionen durchführen und beispielsweise durch undurchsichtige Kunststoffobjekte den Füllstand erkennen“, sagte Jarvey. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es Benutzern, mehrere Lichtwellenlängen zu verwenden, ohne dass eine ständige Neufokussierung erforderlich ist.

Skalierbarkeit

Ein wesentliches Merkmal, das dieses Vision-System auszeichnet, ist seine Skalierbarkeit. Hersteller können das System an ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen und verschiedene Kameras, Leuchten und Controller mit unterschiedlicher Funktionalität und Leistung auswählen. „Zusätzlich zu den GigE Vision 2D-Kameras können wir auch Wärmebildkameras, Time-of-Flight-Kameras (das sind 3D-Kameras, die ein monochromes Tiefenbild liefern) und Zeilenkameras verwenden. Auch viele andere Technologien sind mit unserer Softwareschnittstelle kompatibel“, fügt er hinzu. Diese Anpassungsfähigkeit stellt sicher, dass sich die Plattform nahtlos in verschiedene Verarbeitungs- und Verpackungsumgebungen integrieren lässt, von der einfachen Etikettenprüfung bis hin zu komplexen Montageprozessen.

Die Fähigkeit der Plattform, optische Inspektionsergebnisse mit der Maschinensteuerung in Echtzeit zu synchronisieren, dank ihrer gemeinsamen TwinCAT-Laufzeitsoftware, ermöglicht Echtzeitreaktionen und eine größere Datentransparenz für eine bessere Qualitätskontrolle, Rückverfolgbarkeit und mehr für eine Vielzahl von Anwendungen.

Außerdem auf der Messe:

· Beckhoff präsentierte Aktualisierungen seines XPlanar-„Flying-Motion“-Systems und seiner linearen XTS-Lineartransportlösung jetzt im Washdown-Format mit Schutzart IP69K: das Edelstahl-XTS Hygienic.

· Auf der Messe waren auch weitere Updates der Automatisierungssoftware TwinCAT 3 zu sehen, darunter neue Funktionen in Build 4026. Über die erweiterten Machine-Learning-Funktionen hinaus bot Beckhoff eine technische Vorschau auf TwinCAT Chat, das generative KI-Technologien wie ChatGPT direkt in die Steuerungsumgebung integriert. „Jetzt können Ingenieure KI in ihrer SPS-Programmierung nutzen, um alles zu automatisieren, vom Debuggen und Hinzufügen von Notizen bis hin zur Erstellung von Funktionsblöcken von Grund auf“, berichtet Daymon Thompson, Director of Product Management bei Beckhoff USA.