Smart Vision Sensor MANUALE ISTRUZIONI

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1 Smart Vision Sensor MANUALE ISTRUZIONI

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4 Serie DataVS1 Manuale istruzioni INDICE 1. INFORMAZIONI GENERALI Convenzioni adottate Descrizione generale Modelli disponibili COLLEGAMENTI ELETTRICI DISTANZE OPERATIVE SENSORE DI VISIONE E CONFIGURATORE: CARATTERISTICHE GENERALI Sensore di visione DataVS Installazione del sensore Configuratore VSC Installazione del configuratore Connessione hardware Note di sicurezza CONFIGURAZIONE DI UNA ISPEZIONE TRAMITE VSC Introduzione Interfaccia utente su VSC Considerazioni generali Step 1 Configurazione dei parametri della camera e scelta del tool di ispezione Step 2 Configurazione dei parametri del tool selezionato Step 3 Verifica del funzionamento dell ispezione Step 4 Definizione degli output e salvataggio dell ispezione su sensore CONFIGURATORE VSC: FUNZIONALITA AVANZATE Output Trigger Mode Load/Save Fail Inspector DataVS1 Version Input Config Protocollo Standard Descrizione del Protocollo...34 Selezione del Protocollo...35 Tempi necessari al cambio di ispezione Protocollo Expert Descrizione del Protocollo...36 Selezione del Protocollo Teach In digitale Password CONTROLLI Premessa Brightness Contrast Position Width Edge Count Pattern Match OCV Pattern Count PULSANTE DI TEACH VERIFICHE E MANUTENZIONE PERIODICA FORMA DI GARANZIA DATI TECNICI DIMENSIONI D INGOMBRO ACCESSORI TUTORIAL Immagine digitale Machine vision Considerazioni generali sull illuminazione Opzioni di illuminazione Binarizzazione Edge / Edge Detection Tempistica di ispezione Pattern match Esposizione GLOSSARIO... 84

5 Manuale istruzioni Serie DataVS1 1. INFORMAZIONI GENERALI 1.1. Convenzioni adottate Il presente manuale è stato studiato per costituire una risorsa chiara e veloce per l'utilizzo del sistema DataVS1. Per chi volesse approfondire gli algoritmi e le tecniche trattate, nel testo sono presenti simboli come () che rimandano al cap.14 in cui è presente un apposito TUTORIAL. All'interno di riquadri sono riportate definizioni per meglio comprendere il tema trattato. In carattere italico vengono riportati gli esempi. Con la presente notazione si indicano le informazioni di particolare interesse. Per altri termini di particolare interesse, è presente al cap.15 un GLOSSARIO Descrizione generale DataVS1 di Datalogic è un sensore di visione (machine vision ) di facile utilizzo e di avanzate funzionalità di ispezione che ne permettono l'utilizzo in molti campi (controllo qualità su linee di produzione o movimentazione automatica di materiali sono solo alcuni esempi). Alla base del suo funzionamento c'è il confronto fra l'immagine digitale () acquisita in un certo istante ("immagine target") e un'immagine di riferimento precedentemente memorizzata ("immagine campione"). Una volta che il sensore DataVS1 è stato configurato (tramite l utilizzo del VSC), esso è in grado di svolgere il suo compito in modalità "stand-alone", cioè completamente autonoma Modelli disponibili N. Ordine Modello Sensore Lente Descrizione Configuratore VSC Cavo di connessione Cavo di alimentazione DataVS1-08-DC-K 8mm DataVS1-06-DC-S 6mm DataVS1-08-DC-S 8mm DataVS1-12-DC-S 12mm DataVS1-16-DC-S 16mm DataVS1-VSC 1

6 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 2. COLLEGAMENTI ELETTRICI Sensore DataVS1 M12 8 poli (connessione VSC) pin 1: ethernet TX+ pin 2: ethernet RX+ pin 3: ethernet RXpin 4: Non usato pin 5: 24 Vdc pin 6: Non usato pin 7: ethernet TXpin 8: GROUND M12 8 poli (alimentazione e I/O) pin 1: bianco : ingresso digitale 1 pin 2: marrone : 24 Vdc pin 3: verde : STROBE per illuminatore esterno pin 4: giallo : output 1 pin 5: grigio : output 2 pin 6: rosa : output 3 pin 7: blu : GROUND pin 8: rosso : trigger esterno Configuratore VSC M12 8 poli Ethernet: (connessione DataVS1) pin 1: ethernet TX+ pin 2: ethernet RX+ pin 3: ethernet RXpin 4: non usato pin 5: 24 Vdc pin 6: non usato pin 7: ethernet TXpin 8: GROUND 2

7 Manuale istruzioni Serie DataVS1 3. DISTANZE OPERATIVE Dimensioni campo inquadrato (L x H) in mm Distanza operativa (mm) DataVS1-16-DC-S DataVS1-12-DC-S DataVS1-08-DC-x DataVS1-06-DC-S x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 270 3

8 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 4. SENSORE DI VISIONE E CONFIGURATORE: CARATTERISTICHE GENERALI 4.1. Sensore di visione DataVS1 DataVS1 è un sensore di visione ultra compatto che integra al suo interno tutti gli elementi fotoelettrici necessari per eseguire un controllo affidabile basato sul confronto tra immagini. Una volta configurato, dunque, il sensore può lavorare in modalità stand-alone andando ad acquisire un immagine, eseguendo un controllo su di essa e infine attivando le uscite a seconda dell esito dell ispezione. Le immagini riportate di seguito, provvedono a porre in evidenza le principali caratteristiche del sensore. GHIERA RUOTABILE PER MESSA A FUOCO HOUSING ROBUSTO LENTI SELEZIONABILI ILLUMINATORE A LED INTEGRATO CONNETTORI M12 CONNESSIONE VSC ALIMENTAZIONE DIGITAL I/O Nella parte superiore del sensore è inoltre inserita l interfaccia utente, composta da 4 led di segnalazione e un tasto di Teach-in. Più in particolare, facendo riferimento all immagine riportata nella pagina successiva: 4

9 Manuale istruzioni Serie DataVS1 LED 1: Alimentazione (colore verde) LED 2: Output digitale 2 (colore arancione) LED 3: Output digitale 1 (colore arancione) LED 4: Connessione con configuratore VSC (colore verde) Le funzionalità del pulsante di Teach verrà spiegato in modo preciso più avanti (capitolo 8). PULSANTE TEACH-IN 4.2. Installazione del sensore Una buona configurazione di un sensore di visione inizia con una corretta scelta della collocazione del dispositivo stesso. Le variabili da prendere in considerazione in sede di installazione sono diverse e devono essere accuratamente valutate. La tabella riportata di seguito riassume i principali fattori da prendere in considerazione per procedere ad un corretto posizionamento. Fattore Dimensione del campo inquadrato Risoluzione Consigli sul posizionamento La dimensione del campo inquadrato dal sensore varia a seconda della distanza dall oggetto che si intende andare a ispezionare (vedi cap.3). Per questo motivo, il sensore deve essere posizionato a una distanza sufficiente per poter inquadrare interamente il particolare che si vuole andare a controllare. Contrariamente a quanto avviene per la dimensione del campo inquadrato, la risoluzione dell immagine acquisita dal sensore decresce all aumentare della distanza dal target di rilevazione. Questo è dovuto al fatto che il sensore cattura sempre un immagine composta da 640x480 pixel. Aumentando il campo inquadrato, il numero di pixel per unità di area diminuisce. L immagine a destra presenta una risoluzione migliore rispetto a quella riportata a sinistra. I 640 pixel lungo l asse orizzontale, infatti, sono interamente dedicati alla scritta. Nella prima immagine, invece, solo la metà di essi vanno a definire il logo. 640 pixel 640 pixel 480 pixel 480 pixel 5

10 Serie DataVS1 Manuale istruzioni Illuminazione Angolazione L illuminazione ambientale, tipicamente, costituisce una fonte di disturbo. Essa, infatti, può essere soggetta a variazioni (es. la luce naturale che proviene da una finestra varia di intensità nell arco di una giornata) e pertanto può pregiudicare la ripetibilità del controllo che si vuole realizzare. Di norma, dunque, è bene andare a minimizzare l influenza dell illuminazione ambientale sul campo inquadrato dal sensore. Per ulteriori consigli relativi all illuminazione industriale si rimanda al tutorial (). Al fine di evitare possibili riflessi provenienti dall oggetto, laddove possibile è consigliabile andare ad inclinare il sensore di qualche grado rispetto all asse verticale del target di rilevazione. Fissaggio del sensore DataVS1 deve essere fissato saldamente su un supporto che sia stabile, non soggetto a vibrazioni e al riparo dal possibile contatto con liquidi. Per il montaggio sono disponibili a catalogo una serie di staffe appositamente pensate per sostenere il sensore. Ad esempio, nella figura seguente è schematizzato il fissaggio tramite kit di montaggio (95A901380). Il configuratore VSC costituisce un ottimo ausilio per un corretto posizionamento del sensore. Esso infatti consente di visualizzare in tempo reale il campo inquadrato da DataVS1 dando così la possibilità all installatore di verificare in ogni momento il corretto posizionamento. Per questo motivo, soprattutto qualora l operazione di installazione risultasse complicata, può essere conveniente collegare prima il sensore con l alimentazione e il configuratore (vedi paragrafo 4.5) e poi, in base a quanto visualizzato sul monitor, procedere alla scelta del posizionamento del sensore. 6

11 Manuale istruzioni Serie DataVS Configuratore VSC Il configuratore VSC consente un semplice e rapido settaggio del sensore. Una volta collegato a DataVS1, esso permette di accedere immediatamente a tutte le funzionalità offerte dal sensore, dalla creazione di una nuova ispezione, alla modifica di parametri, dalla visualizzazione di risultati e statistiche alla gestione degli output digitali. Una volta terminato il settaggio di DataVS1, il configuratore può essere utilizzato per visualizzare i risultati dell ispezione corrente, oppure può essere scollegato dal sensore che continuerà il suo normale funzionamento in modalità stand-alone. L immagine riportata di seguito, provvede a porre in evidenza le principali caratteristiche del VSC (si veda anche paragrafo 5.1). MONITOR 3,5 LCD 320x240 pixel 8 LED DI SEGNALAZIONE 7 8 PULSANTI CONNETTORE M12

12 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 4.4. Installazione del configuratore Nella parte posteriore del configuratore VSC è presente uno scasso che consente di andare a fissare il dispositivo ad una guida DIN. Per l installazione, dunque, è sufficiente agganciare il configuratore alla guida e procedere al suo bloccaggio tramite le due alette bianche di fissaggio. Alette di bloccaggio Scasso per guida DIN Guida DIN E altresì possibile andare a installare il configuratore VSC a pannello. All interno della confezione sono inclusi tutti gli accessori per procedere a questa tipologia di fissaggio. 8

13 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Per prima cosa posizionare la guarnizione intorno al corpo del configuratore avendo la accortezza di rispettarne la sagoma. Guarnizione in gomma Successivamente fissare il configuratore utilizzando le due viti di bloccaggio e i tappi in gomma. 9

14 Serie DataVS1 Manuale istruzioni Viti di bloccaggio Tappo 4.5. Connessione hardware Collegare il cavo di alimentazione e I/O (CS-A1-06-B-xx) inserendolo nel connettore identificato dall icona (PWR-I/O). PWR-I/O Collegare DataVS1 al VSC utilizzando l apposito cavo di connessione (SVS-CV-VSC-xx). 10

15 Manuale istruzioni Serie DataVS1 TO VSC Avvertenze Inserire il cavo nell apposito connettore rispettando la chiave riportata all interno del frutto Dopo aver inserito il cavo, ruotare la ghiera in senso antiorario per assicurare il collegamento Non forzare l inserimento all interno dei connettori Assicurarsi che ogni cavo sia collegato al connettore giusto Prima di disconnetere il cavo, ruotare la ghiera in senso orario completamente 4.6. Note di sicurezza Leggere attentamente il manuale di istruzioni prima di installare il sensore e il configuratore. Assicurarsi che il prodotto sia idoneo all applicazione che si intende andare a realizzare. Collegare i cavi ai dispositivi rispettando le polarità indicate. Alimentare i dispositivi secondo le modalità indicate all interno del manuale. Proteggere i dispositivi da polveri, sporco e umidità. Non rovesciare liquidi sui dispositivi E assolutamente proibito utilizzare DataVS1 in qualsiasi applicazione in cui la sicurezza di persone e/o cose sia garantita dal corretto funzionamento del dispositivo. Osservare sempre la regolamentazione in materia di sicurezza vigente. Non utilizzare i dispositivi all interno di aree a rischio di esplosione. Non sottoporre i dispositivi a forti e continue vibrazioni. 11

16 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 5. CONFIGURAZIONE DI UNA ISPEZIONE TRAMITE VSC 5.1. Introduzione La configurazione del sensore di visione DataVS1 può essere realizzata esclusivamente attraverso l utilizzo dell unità VSC. Nel presente capitolo, verranno descritti i passi base per procedere ad un corretto settaggio del sensore. Nei capitolo 6 e 7, invece, verranno presentati più nel dettaglio le varie opzioni di configurazione al fine di offrire una panoramica completa circa il funzionamento di DataVS1. Per semplificare le istruzioni di seguito descritte, la pressione dei pulsanti sull interfaccia utente del configuratore verrà indicata tramite la seguente convenzione grafica: Esempio: pressione del pulsante Status 5.2. Interfaccia utente su VSC Di seguito è riportata una tabella che fornisce una panoramica generale dell interfaccia utente disponibile sul configuratore VSC. E opportuno evidenziare tuttavia che le funzionalità dei pulsanti variano a seconda della modalità operativa in cui l utente si trova. Per maggiori dettagli circa il comportamento del sistema a seguito della pressione dei tasti, dunque, si rimanda ai capitoli successivi. Etichetta pulsante Status Teach Set Esc Frecce PULSANTE Funzionalità principali Passaggio allo stato di configurazione successivo Salvataggio delle impostazioni Cattura nuova immagine di riferimento Conferma voce selezionata Conferma valore parametro Cambiamento modalità monitor Uscita senza salvare Ritorno al pannello precedente Ritorno allo step di configurazione precedente Cambiamento voce selezionata Spostamento/ridimensionamento delle ROI Modifica dei parametri 12

17 Manuale istruzioni Serie DataVS1 LED Etichetta Led Colore Significato Power Verde Configuratore VSC correttamente alimentato Out 1 Arancione Uscita digitale 1 attiva Out 2 Arancione Uscita digitale 2 attiva Link Verde Configuratore VSC correttamente collegato al sensore Set/Net Verde Stato attivo: Setup Adjust Verde Stato attivo: Adjust Monitor Verde Stato attivo: Monitor System Verde Stato attivo: System 5.3. Considerazioni generali La prima e più importante operazione da compiere per consentire al sistema di eseguire una corretta ispezione è la configurazione, mediante l'acquisizione di una buona immagine di riferimento. Con il termine ispezione si intende l'insieme di tutte le operazioni che il sensore svolge per controllare le caratteristiche di un oggetto al fine di verificarne la corrispondenza con determinate specifiche. Ogni singolo articolo oggetto di ispezione viene confrontato con l'immagine di riferimento per deciderne la sua conformità o meno a predefinite specifiche. E' quindi indispensabile avere a disposizione un'immagine di riferimento nella quale il campione raffigurato abbia contorni ben definiti e caratteristiche ben in evidenza. A tal fine vengono forniti alcuni consigli per una corretta operazione di configurazione: decidere con esattezza quale caratteristica del prodotto debba essere monitorata assicurarsi che l'illuminazione sia corretta e soprattutto il più stabile possibile: una corretta acquisizione delle immagini si ottiene anche minimizzando l'influenza della luce ambientale sull'area da analizzare ( ) assicurare un buon contrasto fra l'oggetto da ispezionare e lo sfondo scegliere accuratamente gli strumenti (o "controlli") che verranno utilizzati per l'elaborazione, in modo da ottenere il miglior risultato nel modo più facile e veloce regolare accuratamente i parametri dei controlli può essere utile effettuare test preliminari al fine di rilevare quali casi sono di difficile individuazione e definire di conseguenza le relative tolleranze confrontare i risultati per individuare eventuali inconsistenze 5.4. Step 1 Configurazione dei parametri della camera e scelta del tool di ispezione Nel momento in cui il configuratore VSC viene alimentato, sul monitor compare la schermata iniziale. 13 Dopo alcuni secondi in cui il sistema viene inizializzato, automaticamente si passa nello stato di Monitor Mode in cui viene visualizzato il campo inquadrato dal sensore di visione, il controllo attualmente attivo con la relativa regione di interesse (ROI).

18 Serie DataVS1 Manuale istruzioni NOTA: se sul sensore DataVS1 non è memorizzata alcuna ispezione il sistema visualizza il menù Vision Tool dal quale l utente può selezionare il controllo che vuole andare ad utilizzare. Per maggiori dettagli si rimanda al paragrafo contrassegnato dal simbolo riportato a pagina 14. Il settaggio dei parametri della camera descritto qui di seguito potrà essere comunque svolto in un secondo momento. Per iniziare la vera e propria configurazione dell ispezione è necessario portarsi in modalità Setup. Per attivare tale modalità operativa è sufficiente premere due volte il tasto STATUS: il led verde Set/Net si accende e il monitor visualizza una schermata come quella in figura. 2 x Come si può vedere nell immagine riportata, lo schermo del VSC risulta organizzato in due aree principali: campo inquadrato dalla telecamera e opzioni di configurazione disponibili. All interno della prima area è visualizzata l immagine catturata dal sensore. Se il campo inquadrato non è a fuoco, è possibile andare ad agire direttamente sulla ghiera di messa a fuoco posta sul sensore (vedi par.4.1). Sul lato destro del monitor, invece, sono riportate le opzioni di configurazione. L utente può muoversi tra le varie voci utilizzando le due frecce verticali. Il primo passo per procedere alla configurazione di una nuova ispezione, consiste nel settaggio dei parametri di funzionamento del sensore. Per modificare tali parametri, spostarsi con le frecce sull icona CAMERA e premere il tasto SET. 14

19 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Nel nuovo pannello visualizzato, sono riportate le impostazioni che l utente può andare a modificare. Per spostarsi da un parametro all altro è sufficiente premere i tasti FRECCIA SU/FRECCIA GIU Parametro Descrizione Modifica Illuminatore Selezionando o deselezionando l opzione si Premere il tasto SET per interno attiva/disattiva l illuminatore montato a bordo del attivare/disattivare Illuminatore esterno Tempo esposizione Guadagno Negativo di sensore. Selezionando o deselezionando l opzione si attiva/disattiva il segnale di strobe che il sensore può andare ad utilizzare per pilotare un illuminatore esterno Il tempo di esposizione identifica il periodo durante il quale l obiettivo rimane aperto consentendo alla luce di raggiungere il CMOS montato sul sensore. Pertanto, più si aumenta il tempo di esposizione e più l immagine risulta luminosa. Di contro, però aumentando il tempo di esposizione si corre il rischio di acquisire immagini mosse soprattutto laddove il particolare che si intende ispezionare si muove a velocità non trascurabili. Se si dispone di immagini poco luminose di oggetti che si muovono velocemente, dunque, è opportuno agire anche sul parametro guadagno. Il parametro di guadagno consente di andare a modificare la luminosità dell immagine catturata dal sensore amplificando il segnale trasmesso dal CMOS all unità di elaborazione. Aumentando il guadagno, tuttavia, si va anche ad amplificare i disturbi sull immagine andandone a peggiorare la qualità. Selezionando l opzione si attiva l inversione delle tonalità di grigio. In questo modo si ottiene un immagine in negativo rispetto a quella attualmente catturata dal sensore (es. il bianco diventa nero e viceversa). l opzione. Premere il tasto SET per attivare/disattivare l opzione. Per modificare il valore del tempo di esposizione, posizionarsi sul parametro e utilizzare i tasti FRECCIA SINISTRA/DESTRA. Per modificare il valore del guadagno, posizionarsi sul parametro e utilizzare i tasti FRECCIA SINISTRA/DESTRA. Premere il tasto SET per attivare/disattivare l opzione. Una volta terminato il settaggio dei parametri della camera, è possibile ritornare al menù di Setup premendo il tasto TEACH. In questo modo, le modifiche apportate vengono memorizzate. 15

20 Serie DataVS1 Manuale istruzioni Se invece si vuole uscire dal pannello di controllo camera senza salvare le modifiche è sufficiente premere il tasto ESC. Il configuratore propone un avviso che propone il salvataggio. Selezionando la voce NO con l uso delle FRECCE e la pressione del tasto SET è possibile uscire senza salvare. Una volta settati i parametri operativi della camera, si può procedere alla scelta del tool di ispezione da utilizzare. Per fare ciò posizionarsi con le FRECCE sull icona VISION TOOL e premere il tasto SET. Utilizzando i tasti FRECCIA è possibile muoversi all interno del menù. Per confermare la scelta di un tool di ispezione premere il tasto SET. Di seguito viene riportata una tabella sintetica che riassume i controlli che è possibile andare a selezionare. Per tutti i dettagli relativi ai tool di ispezione si rimanda al capitolo 7 in cui verranno presentati in maniera più approfondita. Tool Icona Funzionalità Brightness Calcolo del valore medio dell intensità luminosa all interno di una regione Contrast Calcolo del valore di contrasto massimo all interno di una regione OCV Verifica della stampa di caratteri Pattern Match Ricerca di un pattern all interno di une regione Position Controllo della posizione di particolari 16

21 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Width Controllo dimensionale di particolari Edge Count Conteggio di particolari lungo una dimensione Pattern Count Conteggio di pattern all interno di une regione Una volta selezionato il tool di ispezione, occorre andare a posizionare e dimensionare opportunamente la regione di interesse (ROI) su cui il controllo andrà poi ad agire. Il significato della ROI varia a seconda del controllo selezionato. La tabella di seguito riportata provvede a fornire un indicazione di massima circa il suo significato. Per ogni ulteriore approfondimento si rimanda al capitolo 7. Tool Brightness Contrast Position Width Edge Counting Pattern Match OCV Pattern Count Descrizione ROI Identifica la regione all interno della quale l algoritmo calcola il valor medio di luminosità Identifica la porzione di campo inquadrato all interno della quale l algoritmo calcola il valore massimo di contrasto Identifica l area all interno della quale vengono ricercate variazioni di luminosità significative (edge ) che tipicamente contraddistinguono i bordi del particolare che si vuole ispezionare Come per il controllo position, definisce l area in cui l algoritmo va a ricercare i bordi del particolare di cui si vuole misurare l ampiezza Descrive la regione all interno della quale vengono ricercati degli edge () che successivamente vengono contati dall algoritmo Definisce il pattern (particolare) che si vuole andare a ricercare all interno dell intero campo inquadrato Descrive la porzione in cui il dispositivo ricerca i caratteri da andare a verificare Definisce il pattern (particolare) che si vuole andare a contare all interno dell intero campo inquadrato Per modificare la posizione della ROI, occorre posizionarsi sull icona Move ROI e premere il tasto SET. NOTA: La procedura di riposizionamento/ridimensionamento della ROI di seguito riportata è valida per tutti i tool di controllo disponibili sul sensore. Le uniche eccezioni sono costituite dal Pattern Match e dal Pattern Count che, richiedendo il settaggio di due aree di controllo, presentano una procedura particolare. Per tutti i dettagli si rimanda al paragrafo 7.7. A questo punto è possibile andare a muovere la ROI liberamente utilizzando i tasti FRECCIA. Nella parte bassa del display sono riportate le coordinate (espresse in pixel) del vertice superiore sinistro della ROI. Una volta ottenuto il posizionamento desiderato, premere il tasto TEACH per salvare le 17

22 Serie DataVS1 Manuale istruzioni impostazioni e ritornare al menù di Setup. Premendo il tasto ESC, invece, si fa ritorno al menù di Setup ignorando le modifiche apportate (il sistema propone comunque un avviso che ricorda il salvataggio). Se invece si vuole andare a modificare le dimensioni della ROI, scegliere dal menù di Setup l opzione Resize ROI (sempre utilizzando il tasto SET). A questo punto è possibile andare a ridurre o ingradire la ROI utilizzando le FRECCE sul tastierino. Nella parte inferiore del display vengono riportate le dimensioni (espresse in pixel) della ROI corrente. Una volta ottenuto il dimensionamento desiderato, premere il tasto TEACH per salvare le impostazioni e ritornare al menù di Setup. Premendo il tasto ESC, invece, si fa ritorno al menù di Setup ignorando le modifiche apportate (il sistema propone comunque un avviso che ricorda il salvataggio). Terminato il posizionamento e dimensionamento della ROI, è possibile passare allo step di configurazione successivo. Per fare ciò, premere il tasto STATUS: il led Set/Net si spegne e contemporaneamente si accende il led Adjust. 18

23 Manuale istruzioni Serie DataVS Step 2 Configurazione dei parametri del tool selezionato Nel secondo step di configurazione è necessario andare a definire i parametri che regolano il funzionamento del controllo scelto nella fase precedente. Il display del configuratore è sostanzialmente organizzato come nello step precedente. Sul lato destro sono riportati i parametri che l utente può modificare, mentre nella restante area viene visualizzata l immagine catturata dal sensore. Nella parte bassa del monitor, inoltre, è riportato il nome del parametro attualmente selezionato, una breve descrizione dello stesso e il valore impostato correntemente. Valore correntemente impostato Campo inquadrato Valore calcolato Nome parametro Descrizione I parametri sono visualizzati uno alla volta. Per passare da un parametro all altro utilizzare i tasti FRECCIA SINISTRA/DESTRA. Per modificare invece il valore correntemente settato, avvalersi dei pulsanti FRECCIA SU/GIU. Alla pressione del pulsante, il valore viene incrementato/decrementato di una unità. Per modificare il valore più velocemente tenere premuto il tasto corrispondente. I parametri che è necessario andare a definire variano a seconda del tool di ispezione selezionato. Per un approfondimento esaustivo si rimanda al capitolo 7. Terminato il settaggio dei valori desiderati, si può procedere con la fase successiva premendo il tasto STATUS. Il led Adjust si spegne e si accende il led Monitor. 19

24 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 5.6. Step 3 Verifica del funzionamento dell ispezione Nella modalità monitor mode, è possibile andare a verificare il corretto funzionamento dell ispezione che si è definita negli step di configurazione precedenti. L utente può scegliere tra cinque differenti modalità di monitoraggio possibili. La tabella seguente fornisce una descrizione delle caratteristiche principali delle cinque modalità disponibili e indica come attivare le varie visualizzazioni. Modalità Esempio Attivazione Descrizione Camera Mode FRECCIA GIU Il monitor visualizza a pieno schermo il campo inquadrato dal sensore. Non viene riportato nessun tipo di informazione circa l esito del controllo. Monitor Mode FRECCIA SU Il monitor visualizza a pieno schermo il campo inquadrato dal sensore. Su di esso, sono anche riportate le seguenti informazioni: Controllo attivo (angolo superiore destro) ROI Risultato ispezione (angolo inferiore sinistro) Fail Mode FRECCIA SINISTRA l monitor visualizza l immagine dell ultima ispezione che si è conclusa con esito negativo (fault) Zoom Mode FRECCIA DESTRA Sul monitor compare un immagine zoomata del 200% del campo inquadrato dal sensore. Nell angolo in basso a destra è riportato un rettangolo che mostra la posizione dell area visualizzata rispetto all immagine complessiva e la posizione della ROI. Per muovere l area di zoom utilizzare i tasti FRECCIA. Per uscire dalla modalità zoom premere ESC. Statistiche TASTO SET Sul monitor compaiono alcune statistiche relative agli esiti delle ispezioni. Le informazioni riportate sono: Inspection result Esito corrente dell ispezione Score Risultato corrente dell ispezione Average score Risultato medio calcolato Score MIN-MAX Valore minimo e massimo calcolato Execution time (ms) Tempo di esecuzione totale dell ispezione Average execution time (ms) Tempo di esecuzione medio 20

25 Manuale istruzioni Serie DataVS1 totale dell ispezione Measurement count Numero di ispezioni effettuate Failure (%) % di ispezioni fallite sul totale effettuate Utilizzando le FRECCE DESTRA/SINISTRA è possibile andare a variare la scala di visualizzazione del grafico riportato in basso. In particolare: Il grafico viene compresso lungo l asse delle ascisse di un fattore 10. Il grafico viene compresso lungo l asse delle ascisse di un fattore 100. Per uscire dalla modalità statistiche premere SET. Qualora gli esiti dell ispezione definita non fossero quelli desiderati, è possibile ritornare agli step di configurazione precedenti utilizzando il pulsante ESC. Premendolo una volta si ritorna al menù di Adjust, premendolo 2 volte, invece, al menù di Setup. Nel momento in cui si è soddisfatti del risultato ottenuto, si può procedere con il quarto e ultimo step di configurazione semplicemente premendo il tasto STATUS: il led monitor si spegne e si accende il led System. 21

26 Serie DataVS1 Manuale istruzioni NOTA: la modalità Monitor consente, come detto, di verificare il corretto funzionamento dell ispezione configurata. E importante sottolineare, tuttavia, che l ispezione visualizzata sul VSC non corrisponde a quella memorizzata sul sensore fintantoché l utente non provvede a salvarla in uno degli slot di memoria disponibili sul sensore stesso. Per questo motivo, ogni qualvolta l utente apporti delle modifiche ai parametri di configurazione, nella modalità monitor, nell angolo inferiore destro, compare l icona di un dischetto lampeggiante che ricorda il salvataggio dell ispezione. Esempio Colleghiamo VSC a un DataVS1 su cui sta girando un ispezione. Il dispositivo si porta in modalità Monitor e ci mostra il corrente funzionamento del sensore. Decidiamo di aumentare la soglia minima di accettazione del tool pattern match in quanto talvolta l ispezione non dà il risultato desiderato. Premiamo dunque il tasto ESC per tornare nella fase di Adjust e con la FRECCIA SU incrementiamo la soglia desiderata. Torniamo ora in modalità Monitor per la verifica premendo il tasto STATUS. Nell angolo in alto a destra lampeggia l icona di un floppy disk. Se noi ora scollegassimo VSC da DataVS1, le modifiche apportate risulterebbero perse. Per rendere permanente il nuovo settaggio, premiamo STATUS per spostarci nel menù System e attraverso l utilizzo del bank set salviamo l ispezione in uno slot di memoria del sensore (per la procedura di salvataggio vedere paragrafo 5.7). 22

27 Manuale istruzioni Serie DataVS1 La procedura standard di salvataggio è descritta dettagliatamente nei paragrafi 5.7 e 6.3. E comunque possibile procedere ad una memorizzazione rapida delle modifiche nel seguente modo. Premere il tasto TEACH dalla modalità Monitor. Verrà visualizzata una schermata in cui vengono sintetizzate le modifiche apportate all ispezione corrente, nonché lo slot di memoria attualmente attivo. Per rendere permanenti i cambiamenti è sufficiente premere nuovamente il tasto TEACH. Se invece si vuole fare ritorno alla modalità monitor premere ESC Step 4 Definizione degli output e salvataggio dell ispezione su sensore Quando si passa nella modalità System, il display del VSC visualizza il seguente menù Prima di procedere al salvataggio dell ispezione sul sensore, occorre andare a settare le uscite digitali. Il sensore ha tre output digitali configurabili, per ognuno dei quali è possibile definire il comportamento, la durata e il ritardo (durata e ritardo sono parametri comuni alle tre uscite). Per definire il comportamento delle uscite a seconda dell esito del controllo impostato, posizionarsi tramite l ausili delle FRECCE sull icona OUTPUT e premere il tasto SET. 23

28 Serie DataVS1 Manuale istruzioni Come si può notare nell immagine riportata, ad ogni uscita è possibile andare ad assegnare un diverso comportamento. Opzione Part pass Part fail Busy-Ready Error Toggle Disable Comportamento L uscita si attiva quando il controllo dà risultato positivo. In caso di fallimento rimane bassa. L uscita si attiva in caso di fallimento. Se il controllo dà esito positivo, invece, rimane disattivata. L uscita assume valore 1 (Busy) per tutto il tempo impiegato dal sensore per acquisire ed elaborare l immagine. L uscita assume il valore 0 (Ready) quando il sensore è pronto per una nuova acquisizione. Se l acquisizione dell immagine avviene sotto il controllo di un segnale esterno (hardware trigger), l uscita assume il valore 1 in seguito all arrivo del segnale. Indica l occorrenza di un errore sul sensore. L'uscita assumerà alternativamente i valori logici 1 e 0 a fronte di ogni immagine catturata ed elaborata. In questa configurazione non sussiste alcuna relazione tra il valore assunto dall uscita e il risultato dell elaborazione dell immagine. L uscita è disattivata Di default le tre uscite sono impostate nel modo seguente: OUTPUT 1: Part Pass OUTPUT 2: Part Pass OUTPUT 3: Part Pass Per selezionare il comportamento desiderato, spostarsi con i tasti FRECCIA sull opzione scelta e premere il pulsante SET. Ogni uscita può essere configurata anche in logica negata. Per invertire la logica di funzionamento spostarsi con le FRECCE sull opzione riportata in alto che ha come etichetta il punto esclamativo e premere il pulsante SET. Nella parte bassa del display sono riportati due ulteriori parametri che è possibile andare a configurare: 24

29 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Durata indica quanto tempo (in ms) l'uscita deve mantenere l'ultimo valore acquisito, ha senso solo per le modalità Pezzo Presente, Pezzo Buono e Pezzo Cattivo. Ritardo indica dopo quanto tempo l'uscita deve visualizzare l'ultimo risultato acquisito. Ha l'effetto di ritardare il tempo di mantenimento del segnale di uscita se Delay risulta maggiore del tempo della sua elaborazione, quindi dalla cattura dell'immagine all'attivazione delle uscite. I due parametri sopra riportati possono essere modificati utilizzando i pulsanti FRECCIA DESTRA/SINISTRA. Una volta impostati tutti i parametri, per ritornare al menù System salvando le modifiche effettuate premere il tasto TEACH. Se invece si desidera non salvare i cambiamenti premere il tasto ESC. Il sistema propone un avviso di salvataggio. Per confermare l uscita ignorando le modifiche spostarsi con le FRECCE su NO e premere SET. Terminata la fase di settaggio degli output, può dirsi conclusa la fase di configurazione. Ora occorre rendere permanenti le modifiche effettuate andando a salvare l ispezione sulla memoria del sensore. Per fare ciò selezionare dal menù principale la voce LOAD/SAVE premendo il pulsante SET. Dal nuovo menù che compare sul display è possibile andare a gestire gli slot di memoria disponibili sul sensore. Complessivamente DataVS1 dispone di 20 aree di memoria (dette banchi) su cui è possibile salvare 20 differenti ispezioni che possono essere richiamate successivamente. Per salvare l ispezione configurata, selezionare prima il banco di destinazione utilizzando le FRECCE e il tasto SET per conferma. Successivamente muovere il cursore sull opzione SAVE e premere SET. Terminate tutte le operazioni di configurazione, l utente può: scollegare il VSC e utilizzare il sensore in modalità stand alone utilizzare il VSC per visualizzare i risultati dell ispezione. Per fare ciò, dal menù System, premendo il tasto ESC è possibile fare ritorno alla modalità operativa Monitor 25

30 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 6. CONFIGURATORE VSC: FUNZIONALITA AVANZATE Nel capitolo precedente è stata descritta la procedura di base per la creazione di una nuova ispezione per DataVS1. Oltre alle funzionalità mostrate in precedenza, il configuratore VSC mette a disposizione dell utente alcuni settaggi aggiuntivi tutti accessibili dal menù System. Di seguito verranno descritte singolarmente e nel dettaglio tali funzionalità Output Dal menù Output Settings è possibile andare a configurare il comportamento delle 3 uscite digitali disponibili sul sensore. Ad ogni output può essere associato un diverso comportamento: Opzione Part pass Part fail Busy-Ready Error Toggle Disable Comportamento L uscita si attiva quando il controllo dà risultato positivo. In caso di fallimento rimane bassa. L uscita si attiva in caso di fallimento. Se il controllo dà esito positivo, invece, rimane disattivata. L uscita assume valore 1 (Busy) per tutto il tempo impiegato dal sensore per acquisire ed elaborare l immagine. L uscita assume il valore 0 (Ready) quando il sensore è pronto per una nuova acquisizione. Se l acquisizione dell immagine avviene sotto il controllo di un segnale esterno (hardware trigger), l uscita assume il valore 1 in seguito all arrivo del segnale. Indica l occorrenza di un errore sul sensore. L'uscita assumerà alternativamente i valori logici 1 e 0 a fronte di ogni immagine catturata ed elaborata. In questa configurazione non sussiste alcuna relazione tra il valore assunto dall uscita e il risultato dell elaborazione dell immagine. L uscita è disattivata 26

31 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Di default le tre uscite sono impostate nel modo seguente: OUTPUT 1: Part Pass OUTPUT 2: Part Pass OUTPUT 3: Part Pass Per modificare il comportamento delle uscite, spostarsi con le FRECCE e selezionare con il tasto SET l opzione desiderata. Ogni output può essere fatto funzionare anche in logica negata. Attivando tale opzione, l uscita avrà un comportamento esattamente opposto rispetto a quello normale: assumerà cioè il valore 1 al posto di 0 e viceversa. Per attivare la logica negata è sufficiente apporre un flag nella casellina riportata di fianco al nome dell output. Per fare ciò, utilizzare i tasti FRECCIA per spostarsi sulla casella e premere il tasto SET. Gli ultimi due parametri che è possibile andare a settare relativamente al comportamento delle uscite digitali sono la durata (duration) e il ritardo (delay). E importante sottolineare che tali parametri sono comuni a tutte le uscite digitali e pertanto non è possibile andare ad impostare valori diversi per uscite differenti. Durata indica quanto tempo (in ms) l'uscita deve mantenere l'ultimo valore acquisito, ha senso solo per le modalità Pezzo Presente, Pezzo Buono e Pezzo Cattivo. Ritardo indica dopo quanto tempo l'uscita deve visualizzare l'ultimo risultato acquisito. Ha l'effetto di ritardare il tempo di mantenimento del segnale di uscita se Delay risulta maggiore del tempo della sua elaborazione, quindi dalla cattura dell'immagine all'attivazione delle uscite. I due parametri sopra riportati possono essere modificati utilizzando i pulsanti FRECCIA DESTRA/SINISTRA. 27 Una volta impostati tutti i parametri, per ritornare al menù System salvando le modifiche effettuate premere il tasto TEACH. Se invece si desidera non salvare i cambiamenti premere il tasto ESC. Il sistema propone un avviso di salvataggio. Per confermare l uscita ignorando le modifiche spostarsi con le FRECCE su NO e premere SET.

32 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 6.2. Trigger Mode Con il termine trigger si indica un segnale generato da un evento, che dà il via ad un altro evento. Nella fattispecie, il trigger è un segnale generato da un dispositivo che dà il via all'operazione di acquisizione dell'immagine. Quando il sensore viene utilizzato in ispezioni di oggetti in movimento, è importante garantire che nell'istante in cui l'immagine viene catturata per essere elaborata, l'oggetto si trovi entro l'area di ripresa. A tal fine, il sistema, nel menù System, mette a disposizione 3 tipi di "trigger": Continuo Hardware - Fronte di salita Hardware - Fronte di discesa Trigger continuo L'acquisizione di immagini da elaborare avviene alla massima velocità possibile. Una singola immagine viene acquisita e subito elaborata: appena il sensore è pronto ne viene acquisita un'altra e così via. Acquisizione immagine Controllo - Misurazione OK / FAIL ISPEZIONE Un trigger di questo tipo è utile per testare i parametri di un'ispezione: è possibile infatti vedere i controlli direttamente applicati alle immagini riprese dal sensore. 28

33 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Trigger hardware Il segnale per la cattura dell'immagine proviene da un dispositivo esterno (ad es. una fotocellula), il segnale ha naturalmente un fronte di salita e un fronte di discesa (Rising e Falling). Fotocellula TRIGGER Acquisizione immagine Controllo - Misurazione OK / FAIL ISPEZIONE Se si seleziona Fronte di Salita, il segnale per la cattura dell'immagine segue il fronte di salita del dispositivo esterno. Se si seleziona Fronte di Discesa, il segnale per la cattura dell'immagine segue il fronte di discesa del dispositivo esterno. 29

34 Serie DataVS1 Manuale istruzioni Per i due trigger hardware è possibile anche impostare una cattura dell immagine ritardata rispetto al segnale di trigger ricevuto. Per settare il valore del ritardo è sufficiente agire sullo slider posto nella parte inferiore del monitor utilizzando i tasti FRECCIA DESTRA/SINISTRA. Esempio La cattura dell immagine viene ritardata di 150 ms rispetto al fronte si salita del segnale di trigger Load/Save Con il termine load/save si identifica il pannello di controllo da cui è possibile andare a gestire le aree di memoria disponibili sul sensore. NOTA: Il menu load/save costituisce l unico punto di accesso alla memoria FLASH installata sul sensore. In tutti gli step di configurazione, infatti, si agisce su una memoria di tipo RAM che viene resettata ogniqualvolta venga tolta l alimentazione al dispositivo. Pertanto, quando si va a modificare la configurazione corrente, se si vogliono rendere permanenti le variazioni apportate, è necessario procedere al salvataggio dell ispezione utilizzando il menu load/save. Nella parte superiore dello schermo sono riportati i 20 slot di memoria disponibili sul sensore. Ogni banco si può trovare in uno dei tre stati seguenti (identificati da 3 colori diversi): Current slot (bianco) Slot di memoria attualmente selezionato Free slot (verde) Banco libero Full slot (giallo) Slot di memoria occupato. Se si salva una nuova ispezione su di esso, l ispezione precedente verrà sovrascritta. 30

35 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Per selezionare il banco di memoria su cui si vuole andare a operare, utilizzare i tasti FRECCIA per muovere il cursore e premere SET per confermare la scelta. A questo punto, sul banco selezionato, è possibile svolgere tre differenti operazioni richiamabili tramite le icone poste nella parte bassa dello schermo: Load: carica l ispezione memorizzata sul banco selezionato. Alla pressione del tasto SET il dispositivo va a caricare l ispezione selezionata. Dopo alcuni istanti di attesa, sul dispositivo viene visualizzato un messaggio di conferma. Dopo aver premuto nuovamente SET viene chiesto se si desidera utilizzare l ispezione caricata come ispezione di default in occasione del prossimo riavvio. Con i tasti FRECCIA è possibile selezionare l opzione desiderata che verrà confermata dalla pressione del tasto SET. Save: memorizza l ispezione corrente sul banco selezionato. Alla pressione del tasto SET il dispositivo va a salvare l ispezione corrente. Se lo slot selezionato non è libero, compare sul monitor un messaggio che richiede se si vuole sovrascrivere l ispezione attualmente presente nell area di memoria. Utilizzare le FRECCE e il tasto SET per muoversi e selezionare un opzione. Dopo alcuni istanti di attesa, viene chiesto se si desidera utilizzare l ispezione salvata come ispezione di default al prossimo riavvio. Con i tasti FRECCIA è possibile selezionare l opzione desiderata e con SET confermare la propria scelta. Clear: cancella l ispezione salvata nello slot di memoria selezionato. Una volta premuto il tasto SET, il dispositivo richiede una conferma alla cancellazione. L utente utilizzando i tasti FRECCIA e il pulsante SET può operare la scelta desiderata. 31

36 Serie DataVS1 Manuale istruzioni E possibile uscire in ogni momento dal bankset semplicemente premendo il tasto ESC Fail Inspector Il fail inspector costituisce uno strumento che consente all utente di andare a richiamare le immagini delle ultime ispezioni fallite. Il sensore può memorizzare un massimo di 10 immagini: quando occorre l 11 fail, l immagine del primo fallimento viene sovrascritta e così via in logica FIFO. Nella parte sinistra del monitor, è riportato l elenco degli ultimi 10 fail. Con i tasti FRECCIA SU/GIU è possibile muoversi tra un fail e l altro. Nella parte destra sono riportati alcuni dati relativi al fail selezionato. Più precisamente: Etichetta Descrizione Tool Nome del tool attivo ROI X Coord. Valore della coordinata X (espresso in pixel) dell angolo superiore sinistro della ROI ROI Y Coord. Valore della coordinata Y (espresso in pixel) dell angolo superiore sinistro della ROI ROI width Larghezza (espressa in pixel) della ROI ROI height Altezza (espressa in pixel) della ROI Expected value Valore delle soglie di accettazione impostate dall utente Measured value Valore calcolato dal controllo Premendo il tasto SET è possibile andare a visualizzare il fail selezionato. 32

37 Manuale istruzioni Serie DataVS1 E possibile muoversi tra i vari fail utilizzando le FRECCE DESTRA e SINISTRA. Per ritornare al menù principale del fail inspector è sufficiente premere il tasto ESC DataVS1 Version Dal pannello DataVS1 Version è possibile andare a verificare quale versione software è attualmente caricata sul dispositivo e la relativa data di rilascio. Per ritornare al menù principale è sufficiente premere il tasto ESC. 33

38 Serie DataVS1 Manuale istruzioni 6.6. Input Config Dal menù Input Config è possibile andare a selezionare quale protocollo utilizzare per scegliere tramite gli ingressi digitali l ispezione da eseguire sull SVS e abilitare la funzione di Teach tramite ingressi digitali. I protocolli disponibili sono i seguenti: Standard Protocollo di selezione dell ispezione senza feedback del sensore. Expert Protocollo di selezione dell ispezione con feedback del sensore. NOTA: Tutte le forme d onda digitali descritte per i protocolli Standard e Export sono destinate ad avere una durata minima MIN_PULS_DUR che può essere configurata dal menu Input Config Protocollo Standard Descrizione del Protocollo Il protocollo è composto da due fasi handshake, chiamate prologo e epilogo. In base a questo protocollo, il sensore non rende disponibile nessun segnale di feedback (segnale ACKNOWLEDGE) I PIN degli I/O digitali coinvolti nel Protocollo Standard sono 5: PIN 1: Select Input. Viene usato in entrambe le fasi di handshake, per avvisare il sensore dell arrivo di una richiesta di cambio dell ispezione in esecuzione e comunicare al sensore il numero dello slot dell Ispezione da commutare. PIN 4: Output 1. PIN 5: Output 2. PIN 6: Output 3. Fondamentalmente il prologo è composto da tre impulsi di durata ms e un duty-cicle del 50%. Il primo impulso apre la finestra del prologo che ha una durata massima di Y = X*6 + delta ms (dove X è la durata dell impulso selezionata e delta è un margine impostato come il 5% del valore corrente di X*6), durante la quale sono attesi 3 impulsi per dare il via alla sezione di selezione della ispezione. Al termine del prologo, se vengono contati soltanto 3 impulsi si passa alla fase successiva. Nella finestra di selezione dell ispezione, della durata di Y = X*40 + delta ms (dove X è la durata dell impulso selezionata e delta è un margine impostato come il 5% del valore corrente di X*40), viene contato il numero di impulsi che corrisponde al numero di ispezione selezionato. Se il numero di impulsi non corrisponde ad una ispezione valida la richiesta viene scartata. La figura seguente mostra l immagine (acquisita tramite oscilloscopio) del processo di selezione dell ispezione numero 8 con gli ingressi digitali generata con un PLC. 34

39 Manuale istruzioni Serie DataVS1 Selezione dell ispezione numero 8 Selezione del Protocollo Per abilitare il protocollo standard selezionare SELECT - NO feedback. Usare il controllo Minimum pulse duration per modificare la durata minima dell impulso (MIN_PULSE_DUR) utilizzato per cambiare l ispezione corrente mediante gli ingressi digitali. Quando si è convinti che la propria configurazione è completa, premere il pulsante TEACH. Tempi necessari al cambio di ispezione Poiché caricare un ispezione può richiedere un certo tempo di elaborazione (fondamentalmente il sensore ha bisogno di eseguire una fase di teaching nell immagine di riferimento prima di andare in modalità Run), non viene indicata un unica e definitiva durata del processo di cambio dell ispezione perché dipenderà dal tempo di ispezione stesso. Se l ispezione utilizza Tool molto veloci, come Position o Width, il passaggio sarà piuttosto veloce (centinaia di millisecondi), se l ispezione è piuttosto lenta, ad esempio con la presenza di un Pattern Match complicato, il tempo richiesto per passare da un ispezione alla successiva potrebbe richiedere un tempo nell ordine di 1-2 secondi. Nel corso del processo di cambio dell ispezione, il sensore sospende l acquisizione di immagini ed entra in uno stato di Idle (inattivo). Quando il cambio è completato il sensore segnala con un flash dell illuminatore l avvio della attività della nuova ispezione. 35