Camera’s zien meer

Veiligheidssystemen op basis van video

Het op cameratechnologie gebaseerde beveiligingssysteem PSENvip van Pilz is een geïntegreerde oplossing voor de effectieve bewaking en besturing van kantpersen. Onlangs is hiervan een nieuwe versie op de markt gekomen. Bij deze nieuwe generatie PSENvip 2 profiteert u van een eenvoudiger gebruik en een hogere productiviteit. Dit is echter niet het enige beveiligingssysteem met camera’s, want ook SafetyEYE maakt gebruik van deze technologie.

Voor wie wil kijken of er ergens in een ruimte mensen of voorwerpen aanwezig zijn die daar niet horen, zijn optische systemen met bijvoorbeeld lichtschermen heel handig. Is er een lichtstraal onderbroken, dan staat er iets in de lichtweg en zou dat wel eens een situatie kunnen zijn die onveilig is. Zeker weet je dat niet, want de lichtstraal zou door een ronddwarrelend pluisje onderbroken kunnen zijn. Meerdere lichtstralen die onderbroken moeten zijn, geven dan meer informatie (o.a. over de grootte), maar nog altijd kan het systeem niet zien of het om een mens of een voorwerp gaat.
Van lichtschermen kunnen we zeggen dat ze snel zijn, maar kunnen niet veel informatie over het object leveren dat gedetecteerd wordt. Willen we veel meer informatie, dan moeten we gaan naar systemen op basis van vision en uit videobeelden informatie halen over de ‘objecten’ die gedetecteerd worden. Vision vraagt echter altijd om een computersysteem dat de beeldinformatie vergelijkt met referentiebeelden en dat is iets dat tijd kost. Veel meer in ieder geval dan dat wat het kost om te zien of een lichtstraal onderbroken wordt. Gelukkig zijn de hedendaagse besturingen zo snel, dat dit niet meer echt een punt van aandacht is.

SafetyEYE
Een paar jaar geleden heeft Pilz samen met DaimlerChrysler het sensorsysteem SafetyEYE ontwikkeld (figuur 1). Dit is bedoeld om veiligheiddetectie virtueel te maken. Het is de basis van een technologie voor veilige detectie van objecten in een driedimensionale ruimte. Waar tot voorheen nog een groot aantal sensoren noodzakelijk waren, wordt bij SafetyEYE de gevaarlijke zone omgeven door een virtuele driedimensionale, goed passende beschermcocon (figuur 2) die met een camerasysteem bewaakt wordt.
Het hele systeem bestaat uit drie componenten: de sensorunit die een industriële 3D-camera bevat, een krachtige processor en de veiligheidsbesturing. De uit drie hoogdynamische camera’s bestaande sensorunit levert de beeldgegevens van de te bewaken ruimte. De processor dient vervolgens als verwerkingseenheid en berekent met behulp van zeer complexe en veilige algoritmen een ruimtelijk beeld. Daarmee is het mogelijk objecten waar te nemen en de positie ervan exact te bepalen. Deze informatie wordt vervolgens met de in het systeem geconfigureerde beschermde ruimtes vergeleken om vast te stellen of er bijvoorbeeld sprake is van een inbreuk. De resultaten van de beeldverwerking worden door de processor doorgestuurd naar de veiligheidsbesturing die de machinebesturing en alle functies van SafetyEYE stuurt.
Dit optimaal aangepaste beveiligingsconcept helpt stilstand te voorkomen. Een met SafetyEYE beveiligd robotwerkstation kan bijvoorbeeld geheel open werken. Belemmerende afschermingen zijn niet meer nodig (figuur 3). De sensorunit bevindt zich boven het werkstation en houdt de gehele beweegruimte van de robot(s) in het oog (zie figuur 4). Manipulaties zijn daardoor bij voorbaat uitgesloten.
Binnen de ruimtesegmenten beweegt de robot tijdens zijn werkcyclus. De gevaarlijke zones zijn gedefinieerd als een virtuele enveloppe, die de waarschuwings- en beschermde ruimtes omsluit. Alleen objecten die in deze zones komen, zijn potentieel in gevaar.
Wat SafetyEYE bijzonder maakt, is dat een inbreuk op een beschermde ruimte niet leidt tot een automatisch noodstop. Overtreedt een medewerker de grenzen van de virtuele beschermde ruimte op een plaats die de robot pas enkele seconden later zal bereiken, dan draagt de besturingstechniek er zorg voor dat de robot met extreem lage snelheid verder beweegt. Als de medewerker zich vervolgens, door het alarmsignaal gewaarschuwd terugtrekt, werkt de robot met normale snelheid verder. Pas wanneer de medewerker in de direct gevaarlijke zone komt, volgt een noodstop. Dit is een verbetering ten opzichte van traditionele veiligheidsvoorzieningen, die in geval van gevaar altijd tot een directe stilstand leiden. Met SafetyEYE kunnen processen nauwkeurig gestuurd en flexibel beveiligd worden.

Voor het complete artikel klik hier