Sur le marché de la vision industrielle, les systèmes d'éclairage sont légions. Pourtant, le spécialiste des systèmes d'automatisation B&R a décidé de lancer son propre système d'éclairage intégré. Pourquoi cette décision ? Quel rôle joue l'intégration de l'éclairage ? Nous avons posé ces questions à Andreas Waldl, l'expert vision de B&R.
Monsieur Waldl, soyons honnêtes, est-ce qu'il est vraiment nécessaire pour un fournisseur de systèmes d'automatisation comme B&R de proposer un système d'éclairage maison ?
Andreas Waldl – Si vous m'aviez posé cette question il y a dix ans, je vous aurais dit non. Mais après une décennie de travail approfondi dans le domaine de la vision, je suis arrivé à la conclusion que bon nombre des attentes envers les machines ne peuvent être satisfaites que si le système de vision et le reste du système d'automatisation sont issus du même fabricant.
Ceci explique pourquoi B&R a développé ses propres caméras, mais pourquoi avoir aussi développé un système d'éclairage ?
A. Waldl – L'éclairage a une grande incidence sur la qualité des images capturées. Au final, ce sont le timing, l'intensité et l'homogénéité du flash qui déterminent le succès ou l'échec d'une application de vision. C'est précisément cela qui nous amenés à concevoir un système d'éclairage intégré.
Qu'entendez-vous par intégré dans ce contexte ?
A. Waldl – Prenons le cas d'un éclairage conventionnel. Dans la plupart des cas, seule l'utilisation d'une entrée trigger permet de le contrôler. Certains systèmes disposent également d'un potentiomètre pour régler l'intensité lumineuse manuellement. Bien entendu, il existe des applications où ces systèmes sont suffisants. Mais quand les objets à capturer sont en mouvement rapide et quand les produits fabriqués changent souvent...
Product Manager - Integrated Vision, B&R
... alors il faut un éclairage intégré.
A. Waldl – Exactement. Un éclairage intégré obtient plus d'informations de la part du système de contrôle. Tout d'abord, ces informations permettent de déclencher les flashs à des instants très précis : dans notre système, la tolérance est inférieure à une microseconde. De plus, elles permettent de déterminer avec quelle couleur et quelle intensité il faut capturer le produit pour obtenir une qualité d'image optimale. Au besoin, nos éclairages peuvent même utiliser des paramètres différents à chaque prise d'image, sans que cela ralentisse la production. À ma connaissance, aucun autre système d'éclairage n'offre une telle flexibilité et une telle précision.
Est-ce que le fait que les éclairages offrent autant de possibilités ne rend pas leur utilisation plus compliquée ?
A. Waldl – Non, et c'est là que réside un des autres avantages de l'intégration que nous avons réalisée. Toutes les variables du système de contrôle sont également disponibles pour les fonctions de vision. Nous pouvons ainsi offrir à nos clients tout un panel de fonctions qu'ils peuvent utiliser dans leur environnement de développement habituel. L'utilisateur doit juste choisir les composants dont il a besoin puis les configurer.
Pour profiter de ces avantages, il faut donc disposer d'une caméra B&R, n'est-ce pas ?
A. Waldl – Pas tout à fait. Il est clair que nos caméras, nos éclairages et nos contrôleurs de machines se complètent parfaitement. Néanmoins, notre système d'éclairage offre aussi les mêmes avantages en cas d'utilisation de caméras de fabricants tiers. De plus, il peut même compenser les faiblesses d'autres systèmes de caméra. La plupart des caméras, du fait des capteurs qu'elles utilisent, présentent une gigue trop importante pour pouvoir être synchronisées avec des mouvements d'axes de machine. Ce problème a pourtant une solution simple. Grâce à sa précision et à sa durée d’impulsion minimale d’une microseconde, le flash de notre système d’éclairage permet à un de nos clients d’obtenir des images nettes de produits en train de se déplacer à une vitesse de 50 m/s.
Dans quelles circonstances pourrait-il être intéressant de combiner des éclairages B&R avec des caméras tierces ?
A. Waldl – Pour les intégrateurs, par exemple, qui doivent concilier de nombreuses exigences. S'ils ont besoin d'une caméra spécifique pour certaines tâches, ils peuvent quand même utiliser notre système d'éclairage. Il leur suffit pour cela d'utiliser un de nos modules d'interface standard et de connecter un ou plusieurs éclairages B&R à leur réseau de machine.
L'utilisation de contrôleur de flash externes n'est-elle pas aussi une solution dans ce cas-là ?
A. Waldl – Notre système peut faire bien plus qu'un contrôleur de flash conventionnel. Ces contrôleurs ne fonctionnent qu'avec des sources de déclenchement externes connectées par liaisons filaires et ne contrôlent qu'un nombre limité d'éclairages. Chez B&R, il est possible d'utiliser un nombre quelconque d'éclairages dont le déclenchement s'effectue via des variables et des signaux choisis librement. Avec le matériel et le logiciel du catalogue B&R, l'utilisateur peut également réaliser une solution de contrôle très flexible, dotée d'une interface utilisateur web et ouverte à n'importe quel protocole de communication dont, bien sûr, OPC UA. D'ailleurs, le système B&R est déjà prêt à supporter une extension Ethernet TSN.
Donc, vous proposez désormais des caméras, des éclairages et les fonctions logicielles associées. Est-ce que l'offre vision de B&R est complète ?
Waldl – Nous apportons au marché une offre solide qui répond déjà parfaitement aux besoins de très nombreuses applications. Mais nous pouvons encore aller bien plus loin. Nous développons actuellement des solutions et des produits qui compléteront notre offre dans les années qui viennent. Malheureusement, je ne peux pas encore vous donner plus d'informations.
Le système de vision de B&R
Le système de vision de B&R
B&R a développé une solution de vision industrielle entièrement maison et faisant partie intégrante de son système de contrôle. Cette intégration réduit le temps de mise en œuvre des applications de vision. Pour la première fois, le contrôle-commande et la vision proviennent du même fournisseur, ce qui réduit nettement les coûts.
La solution de vision se compose d'un système d'éclairage, de caméras et d'algorithmes intelligents de traitement d'images. L'éclairage est soit intégré aux caméras, soit fourni comme appareil externe. Il est automatiquement synchronisé avec la capture d'image.
Son niveau d'intégration inégalé ouvre des possibilités nouvelles qui vont bien au-delà de l'inspection qualité. Les informations du système de vision peuvent être intégrées dans des asservissements en temps réel et permettre ainsi un contrôle avancé des machines. La caméra est synchronisée avec les mouvements des axes à la microseconde près. 
La gamme d'éclairages de B&R
La gamme d'éclairages de B&R
L'offre produit de B&R pour l'éclairage inclut notamment des barres et des anneaux de lumière ainsi que des plaques de rétroéclairage. De plus, des caméras avec LED intégrées (jusqu'à 64 LED) sont également disponibles. Chaque produit d'éclairage dispose d'un contrôleur de flash intégré et présente jusqu'à quatre couleurs différentes. Le choix de couleurs s'étend du blanc à l'infrarouge et à l'ultraviolet et inclut plusieurs couleurs visibles. Il est ainsi possible d'optimiser le contraste, la couleur, l'illumination et l'intensité pour chaque application.
Les barres d'éclairage flexibles de B&R présentent un angle d'éclairage réglable de -40 ° à +90 °. Des combinaisons de quatre, six, ou huit barres en anneau sont également fournies. La connexion au réseau de machine s'effectue via un connecteur hybride M12 fournissant également l'alimentation 24 VDC. Le raccordement des systèmes d'éclairage est monocâble. Une deuxième connexion est néanmoins disponible pour permettre des raccordements en guirlande avec des caméras ou des systèmes d'éclairage additionnels.