Slimme camera's in machinevisie

Binnen het domein van industriële automatisering en precisie-inspectie zijn machinevisiesystemen onmisbare tools geworden. Onder de belangrijkste componenten van deze systemen spelen slimme camera's een steeds belangrijkere rol. In dit artikel gaan we in op de verschillen tussen slimme camera's en conventionele industriële camera's, en bespreken we twee prominente toepassingen van slimme camera's in machinevisie.

Verschillen met conventionele industriële camera's

Integratieniveau

Conventionele industriële camera's zijn vaak slechts één onderdeel van een grotere machinevisie-opstelling. Ze hebben voornamelijk de taak om beelden vast te leggen, waarna deze beelden moeten worden overgedragen naar een externe verwerkingseenheid, zoals een pc, voor verdere analyse. Dit vereist aanvullende componenten zoals beeldacquisitiekaarten en complexe bedrading om de camera met het verwerkingsapparaat te verbinden.

In tegenstelling zijn smart cameras zeer geïntegreerde systemen. Ze combineren beeldacquisitie, verwerking en in sommige gevallen zelfs communicatiefuncties binnen een enkele compacte eenheid. Deze integratie vereenvoudigt niet alleen de algehele systeemarchitectuur, maar vermindert ook de noodzaak van uitgebreide externe hardware, waardoor ze ruimte-efficiënter zijn en gemakkelijker in te zetten in verschillende industriële omgevingen.

Verwerkingscapaciteit

Industriële camera's gebruiken meestal de rekenkracht van een externe computer om taken zoals beeldanalyse, functie-extractie en besluitvorming uit te voeren. De camera vangt de ruwe beelddata op, en de verwerkingsoftware die op de pc is geïnstalleerd, gebruikt algoritmen om deze data te interpreteren. Deze opstelling kan problemen ondervinden wat betreft verwerkingssnelheid, vooral bij het verwerken van high-resolutie afbeeldingen of real-time toepassingen, aangezien de datatransfer tussen de camera en de pc een bottleneck kan vormen.

Slimme camera's zijn daarentegen uitgerust met ingebouwde processoren. Deze processoren kunnen variëren van krachtige digitale signaalprocessoren (DSP's) tot gespecialiseerde visieprocessoreenheden. Dankzij de ingebouwde verwerkingscapaciteit kunnen slimme camera's de gecapteerde beelden direct analyseren. Ze zijn in staat complexe taken uit te voeren, zoals patroonherkenning, barcode-lezen en defectdetectie in real-time, zonder te hoeven wachten tot de gegevens naar en door een extern apparaat zijn verzonden en verwerkt. Deze real-time verwerkingscapaciteit maakt slimme camera's responsiever en geschikt voor toepassingen waarbij snelle besluitvorming cruciaal is.

Gebruiksgemak

Het instellen van een machines visiesysteem met een conventionele industriële camera vereist vaak een bepaald niveau van technische expertise. De gebruiker moet niet alleen de camera-instellingen zoals belichtingstijd, gain en resolutie configureren, maar ook de juiste beeldverwerkingssoftware op de pc installeren en instellen. Daarnaast kan het waarborgen van een juiste communicatie tussen de camera en de pc via de correcte installatie van drivers en netwerkinstellingen een complex proces zijn.

Slimme camera's zijn echter ontworpen met gebruiksgemak in gedachten. Ze zijn meestal uitgerust met intuïtieve softwareinterfaces die gebruikers met weinig of geen ervaring in machinevisie in staat stellen de camera eenvoudig in te stellen voor hun specifieke toepassingen. Veel slimme camera's bieden vooraf geprogrammeerde functies en sjablonen voor veelvoorkomende taken, zoals objectinspectie of codereading. Deze gebruiksgemak maakt slimme camera's toegankelijk voor een breder scala aan industrieën en gebruikers, inclusief kleine en middelgrote ondernemingen die mogelijk geen eigen team van machinevisie-experts hebben.

Toepassingen van Slimme Camera's

Kwaliteitscontrole in de productie

Een van de meest voorkomende toepassingen van slimme camera's in machinevisie is in kwaliteitscontrole binnen de industrie. Bijvoorbeeld bij de productie van elektronische componenten, worden slimme camera's gebruikt om de soldeerkwaliteit van printplaten te inspecteren. De camera maakt hoogwaardige afbeeldingen van de gesoldeerde verbindingen en zijn ingebouwde verwerkingseenheid analyseert deze afbeeldingen in real-time. Met behulp van geavanceerde patronenherkenningsalgoritmen kan de slimme camera snel defecten detecteren, zoals verkeerd uitgelijnde soldeerverbindingen, onvoldoende soldeer of soldeerbruggen.

In een voedings- en drankenfabriek worden slimme camera's ingezet om de integriteit van productverpakkingen te controleren. Ze kunnen detecteren of een flesdeksel goed is verzegeld, of etiketten correct zijn aangebracht, dan wel of er zichtbare defecten zijn in het verpakkingsmateriaal. Door de productielijn voortdurend te monitoren, zorgen slimme camera's ervoor dat alleen producten die voldoen aan de hoogste kwaliteitsnormen worden vrijgegeven voor distributie. Dit vermindert het risico dat defecte producten op de markt terechtkomen en beperkt kostbare terugroepacties.

Logistiek- en magazijnbeheer

Slimme camera's veranderen ook de logistiek en opslagbeheer. In grote distributiecentra worden ze gebruikt voor het lezen van streepjescodes en QR-codes op pakketten. Terwijl pakketten over transportbanden bewegen, maken slimme camera's foto's van de codes en decoderen ze onmiddellijk de informatie. Dit maakt nauwkeurige voorraadtracking mogelijk, efficiënte sortering van pakketten en naadloze integratie met het algehele opslagbeheersysteem.

Een andere toepassing in de logistiek is het gebruik in autonome voertuigen (AGV's). Slimme camera's worden op AGV's geïnstalleerd om hen te helpen navigeren door de omgeving van het magazijn. De camera's maken foto's van de omgeving en de ingebouwde verwerkingseenheid analyseert deze beelden om obstakels te detecteren, routes te identificeren en veilige beweging te waarborgen. Dit visuele leidingsysteem stelt AGV's in staat efficiënter en veiliger te werken, waardoor de algehele productiviteit van het magazijn wordt verbeterd.

Conclusie: Slimme camera's bieden duidelijke voordelen ten opzichte van conventionele industriële camera's wat betreft integratie, rekenkracht en gebruiksgemak. Hun toepassingen in machinevisie, zoals in kwaliteitscontrole en logistiek, veranderen diverse industrieën door efficiëntere, nauwkeurigere en geautomatiseerdere processen mogelijk te maken. Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen, zullen slimme camera's in de toekomst nog een grotere rol spelen in de industriële automatisering en daarbuiten.