Sofort einsatzbereit

Mit dem neu entwickelten Robot Image Capture Tool RCAM hat Evotron einen wichtigen Entwicklungsschritt für den Bereich Robot Vision vollzogen. Im Vergleich zu etablierten Lösungen mit Einzelkomponenten sinken Engineeringaufwand und Hardwarekosten. Zugleich können technische Nachteile beseitigt werden, wie z.B.:

• individuelle Mechanik
• Synchronisation der beteiligten Komponenten
• nicht konstantes Licht
• Optik-/Beleuchtungsanpassung
• platzaufwändige Verkabelung
• begrenzte Belichtungszeiten
• umständliche Einstellarbeiten

Zusätzlich verkürzen sich die Zeiten für Systemintegration, Inbetriebnahme und Support. Das kompakte Bilderfassungswerkzeug ist eine abgestimmte Komplettlösung für Maschinen und Anlagen. Es vervielfacht die Möglichkeiten, Industrieroboter als universelle Mess- und Prüfmaschinen auszurüsten.

Kompaktes Tool ist sofort einsatzfähig

RCAM verfügt über eine standardisierte Anschlussplatte (ISO9409-1-50-4-M6) für genormte Roboterflansche. Mit 470g Masse vereint es die erforderlichen Komponenten für robotergestützte Bilderfassung: 5 MPixel-CMOS-Kamera mit Sony-Bildsensor, hochauflösendes Objektiv, sektorierte Power-LED-Ringbeleuchtung und einen digitalen Beleuchtungs-Controller, der die präzise Synchronisierung aller Bilderfassungsprozesse mit den Steuerungs- und Maschinenabläufen realisiert.

Elektrisch ist das Tool einrichter- und servicefreundlich über einen Steckverbinder am Roboterflansch (Trigger, Status, Spannungsversorgung) mit der Robotersteuerung verbunden. Die Bilddaten der Kamera werden über ein Interface-Kabel zum Bildverarbeitungssystem übertragen.

Für die zeitlich bestmögliche Präzision der Bildaufnahme werden die Triggersignale direkt in der Bahnkurve des Roboters festgelegt. Der integrierte Beleuchtungs-Controller löst gemäß dem festgelegten Timing synchron Kamera und Blitzbeleuchtung aus. Für Einrichtvorgänge und bei der Fernwartung wird über ein Industrial-WLAN-Interface mit dem Tool kommuniziert. Das verkürzt und vereinfacht Inbetriebnahme und Support besonders unter schwierigen Platzverhältnissen.

Temperatur- und Helligkeitsüberwachung

Im Hintergrund des RCAM sorgt die LumiSens-Technik für Langzeitstabilität, Wiederholbarkeit und digitale Präzision. Der integrierte Light Sensor Processor versorgt den LED-Controller in Echtzeit mit den Beleuchtungs- und Sensordaten der LED-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 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. Die Synchronisation von Echtzeitapplikationen wird damit einfach, schnell und dauerhaft präzise gelöst. 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 im Sequenzmodus betrieben werden.

Vielfalt der Einsatzgebiete

Bereits bei der Entwicklung wurde berücksichtigt, 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 Anpassungspotential 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-Techniken, wie Shape-from-Shading, direkt am Roboterarm möglich. Derzeit werden von dem Bilderfassungs-Tool bereits Aufgaben der Anwesenheitskontrolle, Teileidentifikation und Maßermittlung durchgeführt.

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