Программный продукт Delta DIAVision VGR позволяет создавать системы машинного зрения на базе персонального или промышленного компьютера, обеспечивая решение широкого спектра задач - от позиционирования механизмов и управления роботами до контроля качества готовой продукции
В современном производстве есть немало задач, для решения которых широко применяются системы машинного зрения на основе специализированного оборудования, такого как контроллеры технического зрения Delta серий DMV2000, DMV3000 или смарт-камера Delta VIS100. Производительности и возможностей этих аппаратных средств для многих предприятий хватает с многократным запасом для эффективного решения типовых задач, таких как позиционирование, считывание кодов, обнаружение дефектов, контроль качества готовой продукции и упаковки и др. В то же время есть предприятия и задачи, где востребованы более гибкие системы технического зрения с расширенными возможностями.
Компания Delta Electronics представляет мощный инструмент машинного зрения – программный пакет DIAVision VGR, который можно использовать для одновременного решения нескольких задач машинного зрения с использованием нескольких видеокамер.
Этот продукт позволяет создавать системы технического зрения на основе традиционных персональных или промышленных компьютеров. DIAVision VGR включает в себя все функции обработки изображений, доступные также и в других продуктах технического зрения Delta — DMV2000/3000 и VIS100:
Рекомендуемая конфигурация системы машинного зрения на базе DIAVision VGR:
Изначально программный инструмент DIAVision VGR был разработан Delta Electronics для управления своими роботами-манипуляторами (задача позиционирования), которые компания применяет в собственном производстве оборудования для промышленной автоматизации. В данном продукте процесс интеграции зрения в робота доведен до совершенства — всего одной кнопкой (функция One Key Calibration) можно откалибровать и добавить в камеру систему координат робота. При этом неважно, где именно установлена камера — на исполнительном механизме робота или же в точке наблюдения, охватывающей зону действий робота.
После запуска функции калибровки программа начинает управлять роботом и выдает ему сигналы приращения по 20 мм в разные стороны. В результате формируется 20-30 точек, на основе которых создается калибровочная матрица и осуществляется привязка системы координат камеры к системе координат робота. Весть процесс привязки происходит всего за несколько минут.
На текущий момент DIAVision VGR содержит драйвера для управления как роботами компании Delta Electronics, так и других производителей – ABB, YASKAWA, FANUC, EPSON, YAMAHA и др. (список постоянно расширяется).
DIAVision VGR с успехом применяется не только для управления роботизированными ячейками. С помощью этого ПО легко управлять позиционированием осей различных механизмов и станков, осуществлять бесконтактную привязку заготовок к координатам обрабатывающих станков и центров, контролировать процессы производства и качество готовой продукции, измерять размеры объектов и уровень налива жидкостей, распознавать коды QR и Data Matrix, выполнять любые другие задачи, которые могут быть реализованы путем анализа изображений.
В числе преимуществ DIAVision VGR — возможность одновременного выполнения нескольких задач машинного зрения. Для поддержания высокого уровня конкурентоспособности своей продукции предприятиям необходимо следить как за качеством продукции (в особенности — пищевой), так и качеством упаковки — индивидуальной и групповой. Деформированная бутылка или коробка, незавинченная крышка, недолив продукта и т.д. не только снижают лояльность покупателя к бренду, но и вызывают различные трудности и проблемы в процессе логистики. В итоге это приводит к заметным финансовым потерям предприятия и сокращению его доходов.
DIAVision VGR прекрасно справляется с решением задач контроля производства и качества продукции. С ее помощью можно одновременно отслеживать корректность изготовления и монтажа различных электронных компонентов, уровень наполнения (налива) продукта в индивидуальной упаковке, наличие крышки и закручена (установлена) ли она полностью, обнаруживать посторонние включения и различные дефекты, контролировать размеры и геометрию готовой продукции (метизы, фитинги, флаконы, бутылки, фигурные изделия из пластика, стекла и металла, и др.) и упаковки (коробки, ящики и др.).
В некоторых случаях для одновременного решения нескольких задач достаточно будет одной видеокамеры, в других случаях потребуется две и более.Детальную проработку системы машинного зрения на базе DIAVisionVGR для решения своих задач и подбора оборудования лучше всего доверить специалистам.
На отечественном рынке множество видов продукции (лекарства, вода, пиво, молочная продукция и др.) подлежит или будет подлежать в ближайшее время обязательной маркировке двумерным кодом Data Matrix. При этом перед производителями стоит сразу несколько задач:
Решения всех этих задач значительно ускоряется и упрощается благодаря применению DIAVision VGR в комплекте с несколькими видеокамерами. В состав программного пакета входит драйвер Modbus TCP, что дает возможность DIAVision VGR управлять различными средствами промышленной автоматизации — контроллерами, панелями оператора, сервоприводами, роботами и др.
Рассмотрим вышеуказанный набор задач на примере производства пива. Все эти задачи легко решаются с помощью DIAVision VGR. Как только очередная бутылка перемещается в зону маркировки, установленная здесь видеокамера выполняет одновременно набор задач: например,контролирует уровень налива, правильность закручивания крышки и наличие этикетки.
В случае положительного результата DIAVision VGR выдает соответствующий сигнал управления аппликатору и тот наклеивает на бутылку индивидуальный код Data Matrix. При обнаружении дефекта код на забракованную бутылку не наносится. Впоследствии все бутылки без кода будут удалены с конвейера в утилизационную емкость.
Двигаясь далее по конвейеру, продукция попадает в зону действия второй камеры. В круг ее задач входит считывание индивидуальных кодов Data Matrix с занесением их в ИТ-систему предприятия, обнаружение других дефектов продукции (деформация, сколы, нечитаемый/отсутствующий код DataMatrix и др.), управление роботом-манипулятором для перемещения годной продукции с кодом в коробку, а некондиционной (в т.ч. без кода DataMatrix) — в утилизационную емкость, контроль заполнения коробки.
Далее система формирует групповой код упаковки на основе считанных индивидуальных кодов всех размещенных в коробке бутылок,печатает его и передает все коды в ИТ-систему предприятия для последующей отправки в соответствующую глобальную базу данных — ЕГАИС, «Честный Знак» и др.Процессом нанесения группового кода также может управлять DIAVision VGR, одновременно контролируя как сам код, так и качество упаковки.
На видео ниже продемонстрирован вариант комплексного решения таких задач с применением DIAVision VGR и робота-манипулятора Delta.
Поскольку DIAVision VGR — программный пакет, то его быстродействие значительно выше, чем у любых смарт-камер и контроллеров машинного зрения и ограничивается только лишь вычислительной мощностью ПК и характеристиками используемых камер. Для обеспечения высокой производительности системы рекомендуется использовать компьютер с процессором класса IntelCorei5/i7 третьего поколения и выше, ОЗУ не менее 8 ГБ и отдельный контроллер Gigabit Ethernet для каждой подключаемой камеры.
Распознавание качественно напечатанного кода DataMatrix программный пакет DIAVision VGR выполняет практически мгновенно — менее чем за 1 мс, а распознавание кодов плохого качества печати — примерно за 7 мс. Для сравнения — многие традиционные системы технического зрения выполняют эту же задачу примерно за 50-70 мс.
Теоретически количество одновременно подключаемых и обслуживаемых DIAVision VGR камер не ограничено. На практике же их количество подбирается в зависимости от характеристик и производительности вычислительной системы и с учетом разрешения выбранных камер.
Суммарная производительность системы машинного зрения на базе DIAVision VGR определяется несколькими факторами. Конечно, это производительность процессора и внутренних интерфейсов компьютера. Но самое большое влияние на производительность системы оказывает время передачи изображения от камеры в компьютер по интерфейсу Gigabit Ethernet, которое напрямую зависит от разрешения камеры.
Видеокамера Delta с интерфейсом Gigabit Ethernet разрешением 0,3 Мп передает сделанное ею изображение за 5 мс, разрешением 2 Мп — примерно за 25 мс, 5 Мп – за 50 мс. То есть, камера разрешением 0,3 Мп способна передавать примерно 200 изображений в секунду, а 5-мегапиксельная — около 20. Это намного быстрее, чем движется любая производственная линия.
К примеру, выполнение типичного для производства напитков набора задач машинного зрения — распознавание кода, контроль уровня налива, наличия крышки и этикетки плюс передача данных, у DIAVision VGR с камерой 0,3 Мп займет примерно 10 мс, с камерой 2 Мп — 30 мс, 5 Мп – около 60 мс. Выбор разрешения камеры зависит от типа решаемых задач машинного зрения и других факторов, поэтому лучше доверить проработку спецификации системы специалистам.
При увеличении одновременно работающих камер производительность системы снижается. Вызвано это особенностями работы последовательного сетевого протокола Gigabit Ethernet и конвейерной организации вычислительных операций компьютера.
Камеры с Gigabit Ethernet выигрывают по сравнению с видеокамерами с интерфейсом CameraLink. Некоторая нестабильность работы, присущая непосредственно технологии Gigabit Ethernet с лихвой перекрывается другими достоинствами таких камер. Они дешевле камер с интерфейсом CameraLink, а максимальная длина кабелей составляет 100 м (у CameraLink — 7 м). Это означает, что на достаточно протяженных производственных линиях для решения многих задач машинного зрения можно использовать одну систему DIAVision VGR с видеокамерами Gigabit Ethernet, размещенными на разных участках линии достаточно далеко как друг от друга, так и от управляющего компьютера.
Как уже упоминалось ранее, DIAVision VGR имеет в своем составе драйвер ModBusTCP. Это дает возможность легко интегрировать данное ПО в системы управления различным промышленным оборудованием. Но не только...
Как известно, для эффективного контроля и управления производственными процессами (а также отдельным оборудованием, целыми линиями и участками) широко применяются SCADA-системы. Благодаря их возможностям оператор/технолог имеет возможность в реальном времени отслеживать состояние отдельных процессов, агрегатов и комплексных систем, управлять их работой, накапливать и получать статистические данные и т.д.
Программный пакет DIAVision VGR имеет встроенные средства, позволяющие вести статистику работы системы машинного зрения — общее число выполненных изображений, процент правильно распознанных объектов, процент обнаруженных объектов с дефектами и нераспознанных вовсе (бракованная продукция) и т.д. DIAVision VGR также позволяет сохранять в архив изображения, полученные с камер.
Используя встроенный ModBusTCP, DIAVision VGR легко интегрировать со SCADA-системой. Например, это может быть Delta DIAVeiw или любая другая. Это дает возможность удаленно управлять работой машинного зрения и контролировать его состояние. SCADA-система может получать от DIAVision VGR различные данные, в том числе и статистические.
Выведя необходимые данные на экран SCADA, оператор получает возможность наглядно контролировать эффективность работы производственной линии в реальном времени, включая отслеживание доли бракованной продукции. Кроме того, анализ статистических данных, собранных DIAVision VGR, поможет выявить различные неполадки в работе производственной линии и своевременно принять меры по их исправлению.
В случае необходимости, доступ к изображениям в архиве DIAVision VGR для более глубокого их анализа легко получить, используя встроенные в Windows 10 средства удаленного доступа (предварительно сделав все необходимые настройки).
Представленная на сайте нашей компании демоверсия программы DIAVision VGR позволяет абсолютно бесплатно пользоваться всем ее функционалом в течение 30 дней. Этого периода обычно достаточно для того, чтобы всесторонне протестировать свои задачи машинного зрения. При возникновении вопросов и сложностей — обращайтесь к нашим специалистам. Текущая версия DIAVision VGR рассчитана на работу с устройствами, поддерживающими интерфейс PoE (Power of Ethernet).
