Präzise Synchronisation
Hoch-synchrones Bilderfassungstool für Roboterarme
Mit dem Robot Image Capture Tool RCAM hat Evotron ein kompaktes Bilderfassungstool für Roboterarme entwickelt. Es enthält einen digital geregelten Beleuchtungscontroller, der Trigger, Kamera und Beleuchtung synchronisiert. Das Modul vereint präzises Timing, exakt belichtete Bilder sowie einen geringen Einricht- und Serviceaufwand.
Bild: Evotron GmbH & Co. KGIm Vergleich zu etablierten Lösungen mit Einzelkomponenten sinken mit dem RCAM Engineeringaufwand und Hardwarekosten. Zugleich können technische Nachteile beseitigt werden, wie z.B?.
1. individuelle Mechanik
2. Synchronisation der beteiligten Komponenten
3. nicht konstantes Licht
4. Optik- / Beleuchtungsanpassung
5. platzaufwändige Verkabelung
6. begrenzte Belichtungszeiten
7. umständliche Einstellarbeiten
Zusätzlich verkürzen sich die Zeiten für Systemintegration, Inbetriebnahme und Support. Das kompakte Bilderfassungswerkzeug ist eine optimal abgestimmte Komplettlösung für Maschinen und Anlagen. Es vervielfacht die Möglichkeiten, Industrieroboter als universelle Mess- und Prüfmaschinen auszurüsten.
Bild: Evotron GmbH & Co. KGSofort einsatzfähig
RCAM verfügt über eine standardisierte Anschlussplatte (ISO 9409-1-50-4-M6) für genormte Roboterflansche. Mit nur 470g Masse vereint es die erforderlichen Komponenten für robotergestützte Bilderfassung: eine 5MP CMOS-Kamera mit Sony-Bildsensor, ein hochauflösendes Objektiv, eine sektorierte Power-LED-Ringbeleuchtung sowie einen digitalen Beleuchtungscontroller, der die präzise Synchronisierung aller Bilderfassungsprozesse mit den Steuerungs- und Maschinenabläufen realisiert. Elektrisch ist das Tool über einen einzigen Steckverbinder am Roboterflansch (Trigger, Status, Spannungsversorgung) mit der Robotersteuerung verbunden. Die Bilddaten der Kamera werden über ein Interfacekabel zum Bildverarbeitungssystem übertragen. Für die zeitlich bestmögliche Präzision der Bildaufnahme werden die Triggersignale direkt in der Bahnkurve des Roboters festgelegt. Der integrierte Beleuchtungscontroller löst gemäß dem festgelegten Timing hoch-synchron Kamera und Blitzbeleuchtung aus. Für Einrichtvorgänge und Fernwartung wird über ein Industrial WLAN-Interface mit dem Tool kommuniziert.
LED-Beleuchtungsdaten in Echtzeit
Im Hintergrund des RCAM sorgt die patentierte lumiSens-Technologie für Langzeitstabilität, Wiederholbarkeit und digitale Präzision. Der integrierte Light Sensor Processor versorgt den LED-Controller in Echtzeit mit den Beleuchtungs- und Sensordaten der Beleuchtung. So erfolgt die Temperatur- und Helligkeitsüberwachung. Dazu stehen beide über ein Standardkommunikationsprotokoll in ständigem Austausch. Auf alle Beleuchtungs- und Controllerdaten kann online zugegriffen werden. Für die Integration in die Prozesssteuerung steht dafür eine {Json} Rest API zur Verfügung. Für das exakte Timing sorgt die FPGA-basierte Puls- und Triggereinheit. Sie ermöglicht die präzise Synchronisation von Blitz und Kamerashutter mit einer Zeitauflösung von 20ns, was auch Echtzeitapplikationen ermöglicht. Die integrierte digitale Highspeed-Stromregelung realisiert präzise wiederholbare Strom- bzw. Lichtpulse von 85s bis 1µs Dauer. Das ist die Voraussetzung dafür, auch schnell bewegte Objekte unschärfefrei inspizieren zu können. Neben der Betriebsart Blitz- und Dauerbetrieb kann die Beleuchtung auch im Sequenzmodus betrieben werden.
Shape-from-Shading per Roboter
Bereits bei der Entwicklung wurde darauf geachtet, eine weitreichende Anpassung der eingesetzten Baugruppen zu ermöglichen. RCAM ist darauf ausgelegt, die Leistungsfähigkeit und Einsatzfelder des Roboterwerkzeugs ohne großen Aufwand in weiten Grenzen anpassen zu können. Großes Potential bietet auch die 90° sektorierte Power-LED-Ringbeleuchtung, die aus RCAM heraus in beliebiger Sequenz angesteuert werden kann. Darüber hinaus werden im Sequenzbetrieb auch anspruchsvolle 3D-Technologien wie Shape-from-Shading direkt am Roboterarm möglich. Derzeit werden vom Bilderfassungstool bereits Aufgaben der Anwesenheitskontrolle, Teileidentifikation und Maßermittlung durchgeführt.
Bild: Evotron GmbH & Co. KGSofort einsatzfähig
RCAM verfügt über eine standardisierte Anschlussplatte (ISO 9409-1-50-4-M6) für genormte Roboterflansche. Mit nur 470g Masse vereint es die erforderlichen Komponenten für robotergestützte Bilderfassung: eine 5MP CMOS-Kamera mit Sony-Bildsensor, ein hochauflösendes Objektiv, eine sektorierte Power-LED-Ringbeleuchtung sowie einen digitalen Beleuchtungscontroller, der die präzise Synchronisierung aller Bilderfassungsprozesse mit den Steuerungs- und Maschinenabläufen realisiert. Elektrisch ist das Tool über einen einzigen Steckverbinder am Roboterflansch (Trigger, Status, Spannungsversorgung) mit der Robotersteuerung verbunden. Die Bilddaten der Kamera werden über ein Interfacekabel zum Bildverarbeitungssystem übertragen. Für die zeitlich bestmögliche Präzision der Bildaufnahme werden die Triggersignale direkt in der Bahnkurve des Roboters festgelegt. Der integrierte Beleuchtungscontroller löst gemäß dem festgelegten Timing hoch-synchron Kamera und Blitzbeleuchtung aus. Für Einrichtvorgänge und Fernwartung wird über ein Industrial WLAN-Interface mit dem Tool kommuniziert.
Evotron GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in inVISION 3 (Juni) 2023 - 14.06.23.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
