Webbasierte Bedienoberfläche für Vision-Anwendungen Machine-Vision-Lösungen für jedermann

Von Andreas Leu

Optimierte Bedienung und Konfiguration von Applikationen mit Balluffs webbasiertem BVS-Cockpit ortsunabhängig über das gesamte Netzwerk.

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Die Balluff SmartCamera lässt sich mittels der Bediensoftware BVS-Cockpit intuitiv bedienen. Ausgesprochene Bildverarbeitungsexperten sind nur noch bei kniffligen Aufgaben gefragt.
Die Balluff SmartCamera lässt sich mittels der Bediensoftware BVS-Cockpit intuitiv bedienen. Ausgesprochene Bildverarbeitungsexperten sind nur noch bei kniffligen Aufgaben gefragt.
(Bild: Balluff)

Machine-Vision-Lösungen – ein Buch mit sieben Siegeln, das immer nur von Experten angegangen werden kann? Das muss nicht sein. Balluff zeigt mit seiner neuen Bedienoberfläche BVS-Cockpit, dass das Gros der Aufgaben auch einfacher zu lösen ist. Sie gibt den Benutzern grösstmögliche Unterstützung und Hilfe bei der Entwicklung von Inspektionsprogrammen und beim Prüfprozess selbst an die Hand. Ausgesprochene Bildverarbeitungsexperten sind nur noch bei kniffligen Aufgaben gefragt. Der besondere Clou, mit der skalierbaren Lösung lassen sich unterschiedliche Geräteplattformen aus dem Balluff-Vision-Portfolio nutzen und so Sy­nergieeffekte generieren. So muss sich der Anwender bei unterschiedlichen Vision-Elementen innerhalb einer Prozesskette etwa zur Rückverfolgung oder Sicherung der Produktqualität dank des einheitlichen, immer gleich gestalteten Bedienkonzeptes nicht mehr umstellen.

Der oder die Nutzer können ortsunabhängig über das gesamte Netzwerk mit einem gängigen Webbrowser auf die Benutzeroberfläche und die einzelnen Machine-Vision-Applikationen zugreifen. Für Ordnung bei Mehrfachzugriffen und die entsprechenden Rechte sorgt ein ausgefeiltes, abgestuftes Benutzermanagement. Automatisch lassen sich nach jedem Inspektionsdurchlauf alle Test­ergebnisse und nach Bedarf auch Bilder auf einen Server (FTP, FTPS, Verzeichnis) zur Dokumentation abspeichern.

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Wie wurde nun erreicht, dass dieser Funktionsumfang und die direkten Bildverarbeitungsaufgaben einfach zu realisieren sind?

Das liegt in der Struktur des Systems selbst – es ist alles an Bord. Über den Webzugriff hat der Benutzer automatisch immer die richtige Softwareversion und die richtigen Handbuchunterlagen dabei. Besonders am Anfang oder bei neuen Funktionen hilft die integrierte Onlinehilfe über erste Klippen hinweg. Diese kann dann nach Bedarf auch ausgeschaltet werden.

Komfortable Bedienung via Webbrowser

Die im Webbrowser erscheinende Oberfläche folgt klaren Strukturen. Dem Nutzer werden nur noch die für seine aktuelle Aufgabe relevanten Informationen gezeigt. Weitere Parameter «schlummern» dann noch in den Tiefen der Software, bis sie gebraucht werden. Für ein zusätzliches Plus an Übersichtlichkeit sorgt die Beschränkung auf drei Menü­ebenen ohne verschachtelte Untermenüs.

Im sogenannten Monitormodus erfolgt die Anpassung an die «Aussenwelt» (Feldbus, IO, Systemzeit). Hier kann der Anwender auch die gewünschten Inspektionsprogramme auswählen und ausführen. Die Ergebnisse werden dann definiert über bestimmte Ausgänge weitergegeben oder über sogenannte Ergebnispakete der SPS oder einem Steuerungsrechner zugeleitet. Parallel zum aktuellen Inspektionsdurchlauf kann die Historie eingesehen werden.

Möchte der Nutzer Inspektionsprogramme erstellen oder verändern, muss er nur in den Konfigurationsmodus wechseln, um Analysewerkzeuge aus einem Werkzeugkasten auszuwählen, sequentiell anzuordnen, die Parameter zu definieren und bei Bedarf auch Kontrolltoleranzen festzulegen. Ausserdem kann er hier die wichtigen Zwischen­ergebnisse für den Monitormodus auswählen. Bei einigen Tools kommen auch sogenannte Wizards (Assistenten) zum Einsatz, die anhand von Objekten eine Parametrierung automatisch vornehmen. Hier führt die Oberfläche schrittweise durch die Parameterdefinition, Suchregionen werden fest­gelegt und eventuell Gut- und Schlechtbeispiele eintrainiert. Die Software ermittelt daraus optimale Parametereinstellungen, die anschliessend aber auch noch angepasst werden können. Alle Werkzeuge basieren auf der Halcon-Bibliothek von MVTec Software GmbH, was für den Normalnutzer in der Praxis aber keine Bedeutung hat, denn die Balluff-Software führt den Nutzer durch das Programm anhand von einfachen selbsterklärenden Kurzbeschreibungen wie «Objekt finden», «Text lesen», «Helligkeit prüfen» etc.

Im Statistikmodus, der parallel zur Inspektion z. B. aufgerufen werden kann, erhält der Anwender wichtige Einblicke in die Produktionsqualität. Gesamtstatistikwerte sowie einzelne Parameterverläufe werden zeitlich und statistisch aufbereitet und in Form von Histogrammen dargestellt, ohne die Performance der laufenden Inspektion zu beeinflussen. Mit nur einem Klick lässt sich so auch von einem Diagrammpunkt auf die dazugehörige Inspektionsanzeige im Monitormodus wechseln.

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Offenheit dank Profinet-Interface

Wie bereits beschrieben, lassen sich mit BVS-Cockpit unterschiedliche Geräteplattformen aus dem Balluff-Vision-Portfolio nutzen. Setzt der Anwender z. B. die Smart­Camera ein, bekommt er ein hochflexibles Werkzeug an die Hand. Er kann entscheiden, welche Daten in welchen Formaten zur SmartCamera geschickt oder nach jeder Inspektion an die Steuerung übertragen werden. Er kann auch festlegen, über welche Netzwerke die Daten zu transportieren sind. In der Regel basiert seine Entscheidung auf der anfallenden Datenmenge: Während normale Prozessdaten nur eine geringe Grösse haben, liegen die Bild- und Reportdaten für den Qualitätsnachweis, die nach jedem In­spektionszyklus generiert werden, in der Regel über der Mbyte-Grenze.

Darauf ist die Balluff SmartCamera aber bestens vorbereitet. Im Gegensatz zu Geräten anderer Hersteller, die zumeist nur auf eine einzelne Busschnittstelle setzen, ist die SmartCamera mit einer Gigabit-Ethernet- und einer 100-Mbit-Profinet-Schnittstelle ausgestattet. Dies bietet einen besonderen Vorteil: Ein Mausklick in der Geräteeinstellung genügt und grosse Berichts- und Bilddaten werden automatisch über die schnelle Schnittstelle auf einen Speicherserver geleitet und belasten somit das Profinet-Netzwerk nicht. Alle Daten wie gewohnt über die Standard Profinet-Schnittstelle zu schicken, ist natürlich auch weiterhin möglich.

Fazit

Die moderne, flexible Fertigung kommt ohne die industrielle Bildverarbeitung nicht aus. Mit der übersichtlichen Benutzeroberfläche BVS-Cockpit gelingt der einfache Zugriff auf alle Funktionen. Ohne spezielle Vorkenntnisse kann der Nutzer seine Vision-Applikationen einrichten und bedienen. Kurzum: Eine Machine-Vision-Lösung für jedermann.

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