Sistema Pick & Place con una Telecamera computer vision
La corretta integrazione delle Telecamere computer vision è molto importante per i sistemi di visione pick & place nell'automazione. In termini semplici, l'automazione pick and place è il processo in cui le macchine prelevano prodotti e li spostano in posizioni designate. Immagina una linea di produzione in cui i prodotti vengono trasferiti da un contenitore all'altro. La precisione è fondamentale e avere la Telecamera computer vision più adatta nella tua configurazione lo rende possibile. Che tu la utilizzi nel tuo impianto di confezionamento, magazzino logistico o stabilimento produttivo, le nostre Telecamere industriali offrono la soluzione di visione di cui hai bisogno per il tuo sistema pick and place. Questo articolo si concentra principalmente sull'utilizzo di un braccio robotico equipaggiato con una Telecamera computer vision per questo compito.
La Telecamera computer vision, montata sul braccio robotico, garantisce l'identificazione e il posizionamento accurati dei prodotti all'interno di una scatola. Attraverso l'elaborazione delle immagini, il sistema determina l'esatta orientazione di ciascun articolo. In questo modo si assicura che il braccio robotico afferri correttamente gli articoli e li posizioni su un pallet in modo organizzato.
In soli cinque passaggi, questo articolo ti guida nella scelta dell'hardware Telecamera computer vision più adatto per il tuo sistema pick-and-place.
Selezione della Telecamera per Computer vision
In questo caso specifico, il nostro esperto di machine vision ha iniziato con una raccomandazione per il componente principale del sistema di visione pick & place: la telecamera industriale. Alcune specifiche sono fondamentali per selezionare la Telecamera più adatta:
Interfaccia della Telecamera
Per un sistema di visione come l'applicazione robotica pick and place sono disponibili diverse interfacce tra cui scegliere. USB3 e GigE sono le interfacce più utilizzate dai nostri clienti. L'interfaccia USB3 è ideale per progetti in cui la lunghezza tra PC e Telecamera è al massimo di 4,6 metri. La lunghezza del cavo è limitata, oppure devono essere utilizzati speciali cavi attivi ad alta flessibilità. Ciò è consigliato in questo sistema di visione robotico; ulteriori informazioni sono disponibili più avanti in questo articolo nella sezione “Attributi del Sistema di Visione”. Inoltre, le telecamere USB3 dispongono di un bandwidth quattro volte superiore rispetto alle telecamere GigE. A differenza dell'interfaccia USB3, le telecamere GigE sono ideali per progetti in cui la lunghezza tra PC e Telecamera raggiunge i 100 metri.
In questa applicazione, non era richiesto un bandwidth elevato e la distanza tra PC e Telecamera era di soli 4 metri. Tuttavia, il cliente preferiva che l'installazione della Telecamera fosse il più semplice possibile. La nostra esperienza dimostra che GigE è percepita come una connessione più stabile; tuttavia, una telecamera USB3 è rapida e semplice da installare. Per questo motivo, l'esperto di machine vision ha consigliato di utilizzare una telecamera per computer vision con interfaccia USB3.
Telecamera a colori o monocromatica?
Tutte le nostre Telecamere standard per computer vision, comunemente utilizzate per applicazioni come un sistema di visione robot pick & place, sono disponibili sia in versione monocromatica che a colori. Per l'applicazione del nostro cliente, era necessaria una Telecamera a colori. Questo deriva dall'esigenza di distinguere prodotti di colore diverso tra loro.
Global shutter vs. Rolling shutter
Abbiamo due tipi di Telecamere per computer vision disponibili: Telecamere con global shutter e Telecamere con rolling shutter. La differenza tra queste due tipologie è ampiamente spiegata in questo articolo sulla differenza tra global shutter e rolling shutter nelle Telecamere. La principale differenza è che le Telecamere con global shutter sono perfette per sistemi di visione in cui la Telecamera o l’oggetto si muovono mentre vengono acquisite le immagini. Al contrario, le Telecamere con rolling shutter sono più adatte a sistemi di visione in cui sia l’oggetto che la Telecamera rimangono fermi durante l’acquisizione delle immagini. Le Telecamere con rolling shutter sono ideali per configurazioni stazionarie, leggermente più limitate, ma quindi più convenienti.
Per questo sistema di visione pick & place, l’esperto di machine vision ha raccomandato l’utilizzo di una Telecamera con global shutter. Questo perché il braccio robotico, a cui è fissata la Telecamera, potrebbe muoversi durante l’acquisizione delle immagini.
Risoluzione della Telecamera industriale
Il nostro cliente ha specificato di volere una risoluzione di sistema di almeno 0,3 mm/pixel all'interno di un campo visivo di 500 x 375 mm. Con questa risoluzione minima, dovrebbe essere in grado di svolgere le seguenti attività di ispezione:
🔸 Controllo preciso della forma: Per prelevare tutti i prodotti, la telecamera per computer vision deve essere in grado di determinare la forma dei prodotti. Poiché i prodotti possono essere sia rettangolari sia quadrati, un controllo preciso della forma è importante.
🔸 Controllo dimensionale preciso: I prodotti che devono essere prelevati dal braccio robotico sono disponibili in quattro dimensioni diverse. Il prodotto più piccolo misura 10x5 cm, mentre il prodotto più grande misura 10x25 cm. La Telecamera deve, con software aggiuntivo di elaborazione delle immagini, determinare con precisione le dimensioni dei prodotti per prelevarli correttamente.
🔸 Controllo preciso del colore: Come menzionato, i prodotti possono avere colori diversi. Lo sfondo deve essere distinto dai prodotti. Per questo motivo, è importante disporre di una risoluzione sufficiente per un controllo preciso del colore.
Selezione dell'Obiettivo per sistema Pick & Place
Una Telecamera non può essere utilizzata senza un obiettivo. Per scoprire quale obiettivo C-mount sia il più adatto per la Telecamera USB3 da 3MP, l'esperto di machine vision ha eseguito alcuni calcoli nel nostro calcolatore obiettivo. Il calcolo si è basato sulle specifiche:
Campo visivo richiesto = 500x375mm
Distanza di lavoro massima = 1300mm
Il calcolatore obiettivo mostra che a una distanza di lavoro di esattamente 1300mm, la lunghezza focale calcolata dell'obiettivo è 18MM. Questo obiettivo C-mount con lunghezza focale non esiste, pertanto è consigliato un obiettivo con lunghezza focale di 16MM. La distanza di lavoro può essere ridotta a 1150mm per un campo visivo di 500x375mm. Questo è mostrato nella schermata del calcolatore obiettivo.
Per questo sistema di visione pick & place, l'esperto di machine vision ha consigliato di utilizzare il nostro obiettivo C-mount da 16MM sensibile alla luce in combinazione con la telecamera per computer vision da 3MP. L'obiettivo ha un numero F minimo di F1.4, che lo rende uno degli obiettivi più sensibili alla luce che offriamo. Inoltre, il potere risolutivo dell'obiettivo è 160lp/mm per una Telecamera con una dimensione pixel di 3.45 µm.
Attributi del sistema di Visione
Un setup per il sistema di visione Pick & Place non è completo senza l'aggiunta dei necessari accessori per Telecamera. Il cliente non ha richiesto un alloggiamento per Telecamera impermeabile, cavi I/O extra per il triggering o altri accessori. Tuttavia, i seguenti due attributi sono stati aggiunti al sistema.
Cavi USB3 Highflex per braccio robotico
Per garantire una connessione stabile tra la telecamera USB3 e il PC, consigliamo sempre ai nostri clienti i nostri cavi USB3. Per questo specifico sistema di visione pick & place, l'esperto di visione artificiale ha suggerito di utilizzare i nostri cavi USB3 attivi Highflex. I nostri cavi Highflex sono progettati per essere utilizzati in applicazioni in cui sono sottoposti a movimenti continui. In questo caso, il braccio robotico si muove continuamente e il cliente trarrà vantaggio dall'utilizzo di cavi USB3 Highflex invece di un cavo USB3 standard da 4,6 m. I cavi Highflex includono il blocco a vite, durano più a lungo e sono più resistenti ai movimenti. La distanza tra la telecamera e il PC è di circa 4 metri e pertanto è possibile utilizzare i nostri cavi USB3 Highflex da 5 metri.
Piastra di montaggio per computer vision Telecamera
In un'applicazione di visione in cui un braccio robotico si muove continuamente, come in questo sistema pick & place, un corretto montaggio della Telecamera è essenziale. Per facilitare il montaggio della Telecamera, può essere utilizzata una delle nostre piastre di montaggio. Utilizzando una piastra di montaggio per fissare la Telecamera al braccio robotico, la computer vision Telecamera stessa non subirà danni. La nostra Telecamera 3MP fa parte della serie MER2 di Telecamere e può quindi essere utilizzata in combinazione con questa piastra di montaggio per Telecamere MER2.
Integratore di Visione per macchina pick & place
Essendo inesperto nell'utilizzo di Telecamere computer vision per un sistema pick & place, questo cliente desiderava ulteriore supporto durante l'integrazione. In qualità di VA Imaging, siamo specializzati nell'offrire hardware e eccellente supporto prodotto da parte di esperti di machine vision. Sebbene i nostri ingegneri di Supporto Tecnico siano disponibili localmente (ad es. Paesi Bassi, Germania), la nostra competenza non si estende all'integrazione del software di elaborazione delle immagini e alle visite in loco presso la vostra sede per implementare tutto l'hardware.
Tuttavia, per applicazioni come questa macchina pick & place con Telecamere visione, abbiamo partner disponibili che sono lieti di offrire assistenza. In paesi come Germania, Paesi Bassi e Belgio, queste aziende partner possono lavorare senza problemi con le nostre Telecamere computer vision e occuparsi dell'integrazione del software e in loco. Per questo motivo, per questo specifico cliente, li abbiamo messi in contatto con uno dei nostri partner specializzati in sistemi pick & place in cui è integrata una Telecamera machine vision.
Supporto per sistemi di Visione Pick & Place
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