Capteurs de Vision
Un capteur de vision qui allie stabilité et simplicité. Grâce à l'éclairage et au contrôleur intégrés, la caméra permet de capturer une large zone pour détecter avec stabilité plusieurs cibles, même désalignées. La gamme inclut un modèle à intelligence artificielle, pour une évaluation conforme/non conforme facile et fiable.
Produits
Bénéficiant des technologies d’IA les plus récentes, l’IV4-H permet à quiconque de configurer aisément les réglages d’image parfaits pour la détection. Lors de la détection, il est possible d’identifier les pièces sans effectuer de correction de position, de vérifier que le nombre correct de composants est présent aux emplacements désignés, et de détecter et compter les cibles même dans des conditions environnementales difficiles. Le nouveau modèle IV4-H renforce encore davantage la simplicité et la stabilité qui ont fait le succès de la Série IV4. Grâce à une luminosité accrue, des options de champ de vision large ou étroit, et une architecture matérielle hautement optimisée, l’IV4-H garantit une stabilité remarquable face aux variations d’éclairage ambiant ou aux différences d’aspect des surfaces. L’IV4-H et ses outils IA avancés permettent de traiter facilement même les applications difficiles pour les capteurs de vision classiques.
Contrairement aux modèles classiques, le capteur de vision avec IA intégrée de la Série IV3 détermine automatiquement les conditions de capture d’image optimales grâce à son IA spécifiquement conçue pour les contrôles de présence et de différence. Son installation est simple : il suffit de définir la pièce à capturer et d’enregistrer au minimum une image conforme (OK) et une image non conforme (NG). La configuration est rapide et ne requiert aucune connaissance spécifique. Le système tout-en-un comprend un objectif et un éclairage et dispense de la nécessité de sélectionner ces dispositifs indépendamment, pour des résultats immédiats. Plus besoin d’un PC très performant : les réglages sont réalisés avec un petit amplificateur équipé d’un CPU haute performance. La tête ultra-compacte offre une large plage de distances d’installation, allant de 50 à 3000 mm, tandis que le champ de vision maximal de 2730 x 2044 mm permet des détections en grand angle, pour répondre aux besoins de toutes les applications.
Obtenir une stabilité inégalée en utilisant un algorithme d’intelligence artificielle intuitif. Aucune connaissance en programmation de systèmes de vision n’est requise pour obtenir des résultats stables.
Les applications complexes qui exigeaient autrefois plusieurs capteurs photoélectriques classiques ou des capteurs de proximité peuvent désormais être traitées facilement et à moindre coût grâce à un capteur de vision de la Série IV.
Les capteurs de vision analysent les images capturées par une caméra afin de déterminer la présence d’une cible ou d’identifier des différences de forme et de couleur.
Leur tête de capteur compacte et intégrée regroupe une caméra, un éclairage et un contrôleur, ce qui simplifie leur configuration et leur utilisation par rapport aux systèmes de vision.
Les capteurs de vision se distinguent des capteurs généralistes tels que les capteurs photoélectriques ou les capteurs à fibre optique par leur capacité à réaliser une détection multi-points simultanée et à différencier à la fois la couleur et la forme. Ils offrent également une grande liberté au niveau des réglages de détection, ce qui permet d’effectuer diverses détections avec un seul capteur de vision. De plus, grâce au principe de capture d’une large zone sous forme d’image, la détection reste possible même si la position de la cible n’est pas constante.
Principes des capteurs de vision
Dans un capteur de vision, l’image capturée par la caméra traverse l’objectif puis est convertie en signal électrique par l’élément photosensible. La luminosité et la forme de la cible sont ensuite déterminées à partir des informations de clair/obscur et d’intensité, réparties sur l’ensemble des pixels de cet élément.
L’élément photosensible le plus couramment utilisé dans les capteurs de vision est le CMOS, un semi-conducteur qui agit comme un « œil électronique » permettant une transmission à haute vitesse en amplifiant et en détectant directement les signaux de chaque pixel. Chaque pixel disposant de son propre amplificateur, le bruit électrique généré lors de la lecture des signaux peut être limité. Par rapport aux CCD — capteurs d’image à circuits analogiques haute tension —, les CMOS consomment moins d’énergie grâce à leur circuiterie numérique, et les effets de traînée ou de saturation lumineuse (blooming) ne posent généralement pas de problème.
Ces avantages font des capteurs de vision un choix privilégié sur de nombreux sites de production, grâce à leur taille compacte et à leurs performances de détection stables et rapides.
Types de capteurs de vision
Les capteurs de vision existent en deux versions : monochrome ou couleur. Dans les deux cas, la luminosité captée par l’objectif est convertie en signaux électriques, dont les informations de clair/obscur et d’intensité permettent de déterminer le contour, la luminosité et la forme d’une cible. Toutefois, la structure de l’élément photosensible et les principes de traitement d’image diffèrent entre les deux versions, tout comme les caractéristiques de chaque méthode de différenciation.
Capteurs de vision monochromes :
Ils ne comportent pas de filtre de Bayer, utilisé pour extraire les couleurs rouge, verte et bleue (RVB). Les images capturées sont donc des images en noir et blanc nettes, sans le quadrillage induit par un filtre de Bayer.
Ces capteurs offrent une lecture à haute vitesse et une détection stable pour les applications ne nécessitant pas d’information de couleur, comme la lecture de codes-barres, la mesure de dimensions externes, la correspondance de motifs ou le comptage de cibles. Si des images en couleur sont malgré tout nécessaires pour la différenciation, il est recommandé d’opter pour un capteur de vision couleur, un filtre de Bayer ne pouvant pas être ajouté à un capteur monochrome.
Capteurs de vision couleur :
Ils sont équipés d’un filtre de Bayer qui décompose la lumière captée par l’objectif en composantes RVB. Ce filtre est placé devant l’élément photosensible et relié à chaque pixel. Lorsque la lumière réfléchie par la cible traverse le filtre de Bayer, chaque pixel de l’élément photosensible acquiert une information de couleur R, V ou B. Une fois ces informations converties en signaux électriques, elles sont utilisées pour reconstituer une image unique grâce à un procédé appelé conversion de Bayer.
Cela permet aux capteurs de vision couleur de déterminer avec précision non seulement les dimensions externes, la forme et la quantité, mais aussi de fines différences de couleur et d’intensité.
Avantages des capteurs de vision
Les capteurs de vision détectent la forme d’une cible en capturant la surface de celle-ci sous forme d’image. Cela supprime la nécessité d’aligner la position et l’angle de la cible, évitant ainsi le recours à un dispositif de positionnement et permettant de détecter des cibles en mouvement. Sans besoin d’arrêter le convoyeur transportant les cibles, une détection stable reste possible même sur des lignes à grande vitesse.
Les capteurs de déplacement à contact et les capteurs de déplacement laser capturent des informations à partir d’un point précis de la cible, ce qui nécessite autant de capteurs que de points de détection. Cela implique un travail considérable pour installer un grand nombre de capteurs et les positionner aux emplacements souhaités. De plus, la détection n’est possible que lorsque la cible est immobile.
Les capteurs de vision, en revanche, déterminent la forme de la cible à partir de l’image capturée par la caméra. L’emplacement de détection est ensuite défini directement sur l’image, ce qui élimine le besoin d’un équipement de positionnement ou d’un arrêt de la cible. De plus, la capacité à détecter simultanément plusieurs points dans le champ de vision de la caméra signifie qu’il n’est pas nécessaire de multiplier les capteurs, contrairement aux capteurs de déplacement à contact ou laser. Le fait de limiter au minimum le nombre de capteurs nécessaires réduit considérablement le travail requis lors des changements de production.
Les capteurs de vision permettent un contrôle précis des différences de couleur. Leur conception les rend également moins sensibles aux reflets causés par la lumière réfléchie. Cela garantit une détection stable même si la couleur de la cible est irrégulière ou si des zones brillantes sont présentes dans la zone de détection.
L’usage le plus courant des capteurs de couleur est la différenciation de couleur. Cependant, de légères variations ou irrégularités de couleur dans la zone de détection provoquent souvent des détections erronées avec certains capteurs de couleur. Les reflets causés par la lumière réfléchie sur des pièces métalliques peuvent également entraîner des détections erronées. Un dispositif d’éclairage peut aider à réduire les effets des reflets, mais son réglage demande de l’expertise, et les changements de configuration prennent beaucoup de temps.
Les capteurs de vision, en revanche, peuvent configurer automatiquement les réglages relatifs à la différenciation de couleur, aux reflets et à d’autres facteurs. Une détection stable reste ainsi possible en permanence, même sans éclairage complémentaire, et même de subtiles différences de couleur sont détectées. Les capteurs sont également capables de détecter automatiquement un changement de cible afin de reconfigurer si nécessaire les conditions de détection et les réglages d’éclairage.
Avec un capteur de vision, des conditions de détection telles que le contour, la couleur ou la surface peuvent être configurées pour plusieurs emplacements, et la détection peut s’effectuer simultanément sur l’ensemble de ces emplacements. Cela supprime le besoin d’installer de nombreux capteurs. Ces différentes conditions de détection peuvent également être enregistrées.
Avec un système classique, réaliser différentes détections telles que la présence, le contour, la couleur ou la surface implique d’installer des capteurs de couleur, des capteurs photoélectriques ou des capteurs de déplacement laser selon le type de détection souhaité.
Les capteurs de vision, en revanche, permettent d’appliquer différentes conditions de détection à différents emplacements, simultanément. Cette capacité à effectuer une détection selon plusieurs réglages configurés en même temps permet de réaliser, avec un seul dispositif, une différenciation qui nécessitait auparavant plusieurs capteurs. De plus, la possibilité d’enregistrer les conditions de détection permet de les rappeler facilement selon les besoins. Cela contribue à réduire considérablement non seulement le nombre de capteurs nécessaires, mais aussi le temps requis pour les changements de configuration.
Foire aux questions concernant les capteurs de vision
Un désalignement des produits peut provoquer des détections erronées avec des capteurs qui détectent des points sur une cible, comme les capteurs photoélectriques. Des dispositifs de positionnement sont alors nécessaires pour garantir un positionnement précis.
Les capteurs de vision détectent la forme d’une cible en capturant la surface de celle-ci sous forme d’image. Les caractéristiques de la cible sont ensuite analysées pour déterminer sa position et son orientation. Cela garantit une différenciation précise même si la position de la cible qui défile est désalignée.
De plus, avec la Série IV4, la zone de détection est large (2730 × 2055 mm, soit 107,48″ × 80,91″), et une détection et une différenciation précises sont possibles n’importe où dans cette zone, même pour des cibles désalignées.
Les capteurs photoélectriques et les capteurs de déplacement à contact capturent des informations à partir d’un point spécifique sur une cible, ce qui nécessite autant de capteurs que de points de détection. Tous ces capteurs doivent être installés et configurés avant de procéder à la détection. De plus, en cas de changement de type de produit, les opérations de changement de configuration demandent un temps considérable.
La Série IV4, en revanche, capture la surface de la cible, ce qui permet de détecter jusqu’à 16 points différents dans le champ de vision. Cela inclut non seulement le contrôle de présence et l’analyse de forme, mais aussi la couleur, le pas et diverses autres différences. Il est également possible d’enregistrer jusqu’à 32 configurations de détection différentes (pour 32 produits différents), le changement de réglage se limitant alors au chargement de la configuration correspondant à la cible concernée.
Le nombre de capteurs nécessaires à la détection de différences, ainsi que le temps consacré à l’installation, à la configuration et aux changements de configuration, peuvent ainsi être considérablement réduits.
Les reflets provoqués par la forte réflexion de la lumière sur des surfaces métalliques polies peuvent entraîner des détections erronées avec les systèmes classiques. Avec les capteurs photoélectriques et les capteurs de couleur, la couleur est détectée en un seul point, ce qui complique une détection stable.
Le capteur de vision de la Série IV4 avec IA intégrée dispose quant à lui de fonctions de réglage automatique de la mise au point et de la luminosité, qui permettent une détection stable en déterminant la mise au point et la luminosité optimales, sans éclairage complémentaire, même en présence de reflets. Les réglages de détection relatifs à la différenciation des couleurs, aux contours et à d’autres facteurs sont également configurés automatiquement par l’IA.
La Série IV4 utilise l’IA pour garantir la différenciation même sur des surfaces brillantes, en déterminant les conditions de détection idéales, ce qui permet aux utilisateurs de concevoir des systèmes de contrôle offrant une stabilité de détection supérieure.
