Een draaitafel zie je regelmatig terug op machine vision beurzen. Dat is niet zo vreemd. Door meerdere producten op een draaischijf te plaatsen, kun je een inspectie continu laten draaien zonder dat daar een complete transportband voor nodig is. Goede en afgekeurde producten komen telkens opnieuw langs de camera, waardoor bezoekers snel kunnen zien wat de applicatie doet en met welke snelheid de inspectie wordt uitgevoerd.
Wij gebruiken draaitafels zelf ook op beurzen, maar in de praktijk vooral tijdens de ontwikkeling en het testen van machine vision applicaties. Met name wanneer we communicatie met een PLC willen testen, een applicatie op snelheid willen beoordelen of een systeem voorbereiden voor een FAT, is zo'n opstelling erg praktisch.
Testen voordat de productielijn beschikbaar is
Een machine vision applicatie bestaat uit meer dan alleen een camera en een stukje beeldverwerking. De camera moet op het juiste moment worden getriggerd, de opname moet scherp zijn, de verwerking moet binnen de beschikbare tijd plaatsvinden en het resultaat moet vervolgens correct naar de PLC worden gestuurd.
Tijdens de ontwikkeling is de uiteindelijke productielijn vaak nog niet beschikbaar. Toch wil je een groot deel van deze keten al kunnen testen.
Met een draaitafel kunnen producten continu langs dezelfde inspectiepositie worden gevoerd. De snelheid kan daarbij worden aangepast, zodat niet alleen gekeken wordt of de inspectie werkt, maar ook of deze bij de uiteindelijke productsnelheid betrouwbaar blijft functioneren.
Dit is vooral interessant voor de communicatie met een PLC. Bij een langzaam proces lijkt vrijwel iedere communicatieoplossing goed te werken. Pas wanneer producten elkaar sneller opvolgen, worden timingproblemen zichtbaar. Denk bijvoorbeeld aan een trigger die te vroeg of te laat komt, een inspectieresultaat dat nog niet beschikbaar is of een goed- of afkeursignaal dat niet meer netjes binnen de beschikbare cyclus valt.
Op een draaitafel kunnen we dit soort situaties herhaald testen zonder steeds producten handmatig voor de camera te hoeven leggen. We kunnen de snelheid stap voor stap verhogen en kijken hoe camera, software en PLC zich samen gedragen.
Niet alleen kijken naar verwerkingstijd
Bij het testen van inspectiesnelheid wordt vaak eerst gekeken naar de verwerkingstijd van de software. Dat is natuurlijk belangrijk, maar het is maar een deel van het verhaal.
Het product beweegt tijdens de opname. Dat betekent dat de exposure time kort genoeg moet zijn om een scherp beeld te krijgen. Tegelijkertijd moet de machine vision belichting voldoende licht leveren om bij die korte belichtingstijd nog genoeg contrast te behouden.
Door de snelheid van de draaitafel te verhogen, kun je goed zien waar de praktische grens ligt. Niet alleen van de software, maar van de complete combinatie van camera, belichting, triggering en communicatie.
Bij een goede opstelling blijft het beeld ook bij hogere snelheid scherp en contrastrijk, zonder dat motion blur of pixel smear invloed krijgt op de inspectie. Tegelijkertijd moet de camera voldoende tijd overhouden om het beeld te verwerken en het resultaat door te geven.
Juist deze combinatie is moeilijk goed te beoordelen wanneer je alleen met stilstaande producten test. In ons artikel over bewegingsonscherpte, exposure time en pixel smear gaan we uitgebreider in op de relatie tussen productsnelheid, pixelresolutie, belichtingstijd en strobe.
Een praktische opstelling voor een FAT
Voor integrators en machinebouwers kan dezelfde manier van testen worden gebruikt tijdens een Factory Acceptance Test (FAT).
Wanneer een vision systeem wordt afgenomen voordat het in de uiteindelijke machine is ingebouwd, ontbreekt vaak de echte productbeweging. Met een draaitafel kan die situatie voor een belangrijk deel worden nagebootst.
Stel dat een applicatie een bepaalde productsnelheid moet halen. Dan kunnen representatieve producten op de tafel worden gemonteerd en op de gevraagde snelheid langs de camera worden gevoerd. Wij testen daarbij liever niet precies op de grens, maar bijvoorbeeld ook op een snelheid die ongeveer tien procent hoger ligt.
Daarmee kun je aantonen dat de applicatie enige marge heeft.
Tijdens zo'n test wordt direct zichtbaar of de camera bij die snelheid nog een scherp beeld maakt, of de belichting voldoende contrast geeft en of de inspectietijd binnen de beschikbare cyclus blijft. Wanneer ook de PLC is aangesloten, kan tegelijkertijd worden aangetoond dat goede en afgekeurde producten op het juiste moment worden teruggekoppeld.
Een draaitafel vervangt natuurlijk niet iedere test op de uiteindelijke machine. Een echte transportband kan andere trillingen, productposities of bewegingen veroorzaken. Maar een groot deel van de vision software, triggering en communicatie kan al worden gecontroleerd voordat het systeem naar productie gaat.
Dat voorkomt dat dit soort problemen pas tijdens commissioning aan de machine naar voren komen.
Ook bruikbaar tijdens machine vision training
Hetzelfde principe gebruiken we binnen onze Machine Vision Academy en tijdens onze hands-on trainingen.
Wanneer je uitlegt wat exposure time of motion blur is, blijft dat relatief theoretisch zolang het product stil ligt. Zodra het product daadwerkelijk beweegt, wordt het verschil direct zichtbaar.
Deelnemers kunnen bijvoorbeeld eerst een inspectie opbouwen bij lage snelheid en daarna de tafel steeds sneller laten draaien. Op een gegeven moment wordt duidelijk dat de exposure time te lang is, dat meer licht nodig is of dat de verwerkingstijd een beperking begint te vormen.
Daarna kan ook een PLC worden toegevoegd. Zo ontstaat stap voor stap een kleine maar realistische machine vision applicatie waarin camera, verlichting, triggering, software en besturing samen moeten werken.
Dat is voor ons ook de meerwaarde van zo'n testopstelling. Je kijkt niet alleen of een vision tool het juiste resultaat geeft, maar naar de complete applicatie. Diezelfde praktische aanpak gebruiken we bijvoorbeeld tijdens onze 2D Machine Vision Applicatietraining.
Onze tabletop draaitafel
Omdat we deze manier van werken regelmatig gebruiken, hebben we onze tabletop draaitafel verder doorontwikkeld voor machine vision toepassingen.
De opstelling kan worden gebruikt met één of twee smart camera's, maar ook met industriële GigE- of USB-camera's. In de tafel zijn een 24 V voeding, een triggersensor, een netwerkswitch en de motorcontroller geïntegreerd.
Op de draaischijf zijn zestien posities beschikbaar waarop producten of teststukken kunnen worden gemonteerd. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld verschillende goede en foutieve producten in één continue cyclus worden getest.
Voor een beursdemo is dat handig, maar voor ons zit de grootste waarde vooral in ontwikkeling en testen. We kunnen een applicatie opbouwen, op verschillende snelheden laten draaien, de communicatie met een PLC controleren en al veel testen uitvoeren voordat de uiteindelijke productielijn beschikbaar is.
Dat maakt de draaitafel uiteindelijk minder een demonstratiemiddel en meer een praktisch stuk gereedschap tijdens de ontwikkeling van een machine vision applicatie.
Een compacte draaitafel voor machine vision testen en demonstraties
De tabletop draaitafel is ook beschikbaar voor machinebouwers, system integrators, OEM's en andere engineers die machine vision applicaties willen ontwikkelen, testen of demonstreren.
Wilt u meer weten over de uitvoering en technische mogelijkheden? Neem contact met ons op.
Do it yourself. But not alone.
