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Avant-première Emballage 2014

Les avancées d’Omron Electronics pour Industrie 4.0

Petit-déjeuner de presse

6 novembre 2014

Relations Presse : BC ConsultantsOMRON Electronics Contact : Catherine Barret-Bonnin14 rue de Lisbonne 5, avenue du Maréchal Foch 93561 Rosny sous Bois 78300 PoissyTél : 01 56 63 70 00 Tél : 01 30 74 09 00Tél service commercial : 0825 825 679 Portable : 06 10 85 87 32

Composants et systèmes d'automatisme

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Fax : 01 48 55 94 28 courriel : mcbarret-bonnin@sfr.frwww.omron.fr

Intervenants

Gilles GOMILAResponsable des activités Mécatronique et Robotique d’Omron France

Olivier LEDEYResponsable des activités Automatisme d’Omron France

Anthony BARTHOLINResponsable des activités Vision et Détection Avancée d’Omron France

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80 ans à l’écoute de la clientèle

Basée à Kyoto (Japon), Omron Corporation est l'un des leaders mondiaux dans le domaine

de l'automatisation. Fondée en 1933 et dirigée par le Président Yoshihito Yamada, la société

Omron compte 36 500 employés sur 210 sites répartis dans 35 pays. Ceux-ci s'efforcent de

proposer des produits et des services dans différents domaines, notamment l'automatisation

industrielle et les secteurs de l'électronique et de la santé.

Les structures d’Omron sont totalement adaptées aux demandes de sa clientèle

internationale. Sa stratégie de croissance est fondée sur la relation privilégiée avec ses

clients qui occupent une position centrale dans son activité. Elle dépend aussi de process

rapides et efficaces constamment améliorés pour mieux servir ses partenaires.

Enfin, Omron assume sa responsabilité sociétale au niveau de la satisfaction de ses clients

en termes de qualité globale et amélioration continue, tout en appliquant une philosophie de

protection environnementale et une haute exigence éthique.  

L’offre de la société se compose de 200 000 produits et solutions dont les performances sont

unanimement reconnues. Sur un montant annuel de ventes s’élevant à 4,9 milliards d’euros

en 2013, 7 % sont réinvestis dans la Recherche et le Développement. En tête des 150

meilleurs dépositaires de brevets, Omron compte 1200 collaborateurs en R&D pour plus de

11 000 brevets obtenus ou en cours. L’automatisation industrielle représente 38 % du chiffre

d’affaires global avec un résultat de 1,8 milliard d’euros.

La société est divisée en cinq régions dont les sièges sont basés au Japon (Kyoto), en Asie-

Pacifique (Singapour), en Chine (Shanghai), en Europe (Amsterdam) et aux États-Unis

(Chicago).

Au niveau européen, Omron totalise 1 700 employés dont 600 ingénieurs de terrain et 400

ingénieurs d’applications. Omron Europe dispose de 5 centres de R&D (Pays-Bas,

Allemagne, Italie, Espagne et Royaume-Uni), 3 unités de production (Pays-Bas, Allemagne,

Italie) et un centre européen de logistique aux Pays-Bas. Sur la zone, Omron est un acteur

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majeur du monde de l'automatisme et offre des produits, des services et un savoir-faire

uniques.

Ses compétences ciblées en contrôle et sécurité sur des machines spéciales permettent à

ses clients de développer avec efficacité des concepts en contrôle et automatisation de leurs

équipements.

 Omron Corporation

•Groupe classé dans la liste Forbes des 2000 sociétés les plus importantes au monde•Côté au NASDAQ : OMRNY•En tête de l’indice Dow Jones de développement durable

•Classé parmi les 100 premiers innovateurs mondiaux par Thomson Reuters

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Un robot au centre de l’imagination technologique de l’industrie

Le robot « ping-pong » d’Omron Electronics a reçu le Grand Prix de l’Innovation 2014

décerné par les journalistes des Etats-Unis en octobre dernier à Tokyo, à l’occasion du

CEATEC Japon (Combined Exhibition of Advanced Technologies), le plus grand salon d’Asie

consacré aux dernières technologies informatiques et électroniques. Les prix sont attribués

par un panel de juges indépendants aux meilleures innovations, notamment susceptibles

d’exercer une influence sur le marché américain.

Un robot qui s’adapte à son partenaire humain

Ce robot jouant au ping-pong est un objet de démonstration qui a été conçu pour faire

prendre conscience des défis de l'évolution technologique liés aux relations humains-

machines, grâce à un ajustement entre la machine et son partenaire vivant. Il a été pensé

pour pouvoir enchaîner les échanges avec son adversaire. A cette fin, il prévoit la trajectoire

et la vitesse de la balle en se basant sur les mouvements physiques de son partenaire et la

position de la balle. Puis il renvoie celle-ci à une certaine vitesse et à un certain endroit de

façon à ce que l'adversaire puisse la renvoyer.

Un robot en interaction avec son environnement

Jusqu’à maintenant, les robots étaient fabriqués pour effectuer des tâches fixes et

répétitives. Le lancement du robot « ping-pong » est le fruit d'une réflexion visant à concevoir

des robots qui puissent effectuer des tâches diverses dans un environnement changeant.

Un robot de ce type qui s’ajuste en fonction des circonstances pourrait mener à bien la tâche

de six ou sept robots fixes actuels.

Vers l’automatisme réactif

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Avec la création de ce robot, Omron, qui est l’un des leaders de l'automatisation et des

machines industrielles, s’est engagé dans le développement de la technologie qui sera au

cœur de la robotique de nouvelle génération.

Pour y parvenir, la société a puisé dans diverses disciplines, qui sont encore des champs

ouverts, et a réussi à obtenir un résultat qui met en valeur son savoir-faire et ses succès.

Il lui faut désormais inventer l’automatisme réactif.

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Les réponses d’Omron Electronics pour une usine connectée

A l’occasion d’Emballage 2014, Omron Electronics veut démontrer l'efficacité et les

performances de la solution Sysmac quelles que soient les conditions de production. Des

démonstrations seront faites avec un robot IP69K effectuant des tris sous des jets d’eau.

Avant tout, la société veut répondre aux demandes d’accessibilité et de flexibilité étayées par

Industrie 4.0 et présenter les principales briques technologiques qui vont assurer le passage

à l’usine du futur.

Omron Electronics présentera ses contributions à l’essor des usines numériques et flexibles,

tout en soulignant sa singularité, à savoir l’intégration totale de la vision et du motion,

l’absence de passerelle entre les systèmes et, pour demain, la mise sur le marché de

l’Interface Homme Machine utilisant la vision.

Les points importants de la feuille de route INDUSTRIE 4.0

En devenant numérique et flexible, l’usine garantit une plus grande valeur ajoutée et permet

de maîtriser les coûts.

L’accroissement de la valeur ajoutée découle de plusieurs facteurs :

•une fabrication qui assure un maximum de personnalisation, suivant les demandes des

clients,

•un outil de production facilement adaptable et basé sur un lien constant fournisseurs -

fabrications - clients pour une parfaite coordination des besoins et des disponibilités,

•la précision d’exécution pour un niveau de qualité atteint dès la première fois, la traçabilité

et la rapidité donnant l’avantage sur les productions de masse délocalisées.

La maîtrise des coûts est consécutive aux dispositions suivantes :

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•l’adaptation aux fluctuations des carnets de commande et à des cycles de vie des produits

plus courts qui nécessite des machines modulables et des lignes polyvalentes capables de

s'adapter à plusieurs opérations,

•le suivi de la profitabilité qui impose l’amélioration du Coût Total de Possession (TCO) des

machines ; de l’installation jusqu’au rétrofit, la machine doit participer à la rentabilité de

l’entreprise,

•l’optimisation de la productivité de l’usine conduit à se munir d’outils de simulation et de

traitement de données puissants. La communication entre les systèmes aide la maintenance

prédictive alors que les Interfaces Homme Machine facilitent les réparations et la

maintenance pour des non-spécialistes.

Une réelle et totale intégrationNi assemblage de solutions, ni passerelles, ni logiciels multiples ….

Le contrôleur de machine Sysmac offre des solutions robotiques sans baie robotique et sans

passerelle entre les différents systèmes. Elle ne nécessite pas de liaison vers la vision ni de

contrôleur de vision dédié.

Un maximum de fluidité et de cohérence permettent de maximiser la performance. Les

robots, la vision, la sécurité sont totalement intégrés dans la solution.

L’absence de passerelle entre les différents systèmes amène plus de performance.

Quand l’ensemble de la machine est accéléré, il n’est pas utile de se préoccuper des temps

de latence entre les différents systèmes si la communication et le temps de cycle sont

différents.

De plus, Sysmac ne présente pas l’inconvénient d’avoir à maintenir dans le temps les

passerelles - avec des programmes peu documentés - ou les équipements pour

l'inter-opérabilité (PC pour la vision ou le SQL avec une liaison série, par exemple).

Quand l'utilisateur modifie sa ligne de production, il n'a pas à ré-intégrer les différents

composants de sa machine.

Omron Electronics est le seul constructeur qui propose des systèmes de vision directement

reliés, via EtherCAT, au contrôleur de machine et à son logiciel.

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La solution Sysmac fournit aussi un accès direct à une base de données SQL (Structured

Query Language) intégrée.

Les requêtes et les tables de la base SQL sont déclarées sous la forme de structures dans le

programme du contrôleur de machine Sysmac.

Ainsi, l’information est immédiatement accessible pour la gestion de l’entreprise depuis l’outil

de production, sans avoir à adjoindre d’autres systèmes.

La vision, une partie intégrante du système un même logiciel, une programmation performante et accessible

Omron Electronics dispose de son propre atelier logiciel, Sysmac Studio, pour le

paramétrage, la programmation, le suivi et la maintenance. Avec un seul logiciel qui accède

à tous les paramètres des composants de la solution - automatisme, vision, robots, sécurité -

l’utilisateur peut gérer sa machine tout au long de son cycle de vie.

Les systèmes de vision FH sont entièrement compatibles avec l’atelier logiciel Sysmac

Studio. Ils sont les plus rapides du marché avec une acquisition d’images à haute vitesse,

un processeur quadri-cœur et de nouveaux algorithmes de vision très performants.

Grâce à son traitement d'image très efficace, les nouveaux systèmes de vision prennent en

charge de nombreuses caméras en haute résolution (jusqu’à 12 mégapixels), sans nuire aux

performances ou à la vitesse de capture d'images. Ils peuvent ainsi gérer les tâches

d'inspection, même les plus complexes. Ils ne requièrent désormais qu'un seul contrôleur de

vision dans certaines applications qui en demandaient plusieurs auparavant. Cela permet de

réaliser des économies considérables. Jusqu’à 8 caméras peuvent être connectées à un

unique contrôleur FH.

Les nouvelles caméras d’Omron Electronics sont jusqu'à 7 fois plus rapides que les

précédentes générations et existent dans une gamme très complète de résolution (de 0.3

MP à 12MP). Cette caméra 12MP est la seule du marché des systèmes de vision

programmable à proposer cette résolution tout en conservant une excellente sensibilité. Là

où d'autres ont fait le choix d'uniquement augmenter le nombre de pixels, Omron a

également augmenté la taille du capteur pour conserver une grande surface par pixel et ainsi

la sensibilité nécessaire à la majorité des applications industrielles.

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La multiplication des circuits électroniques dédiés permet de ne pas impacter le temps de

transfert des images, quel que soit le nombre de caméras connectées. Afin que le système

de vision FH accueille jusqu’à 8 caméras, il est équipé de puissants processeurs multi-cœur

pour traiter très rapidement la quantité importante de données fournies par les caméras.

Cependant, traiter les images rapidement n'est pas suffisant si les temps de communication

ne sont pas optimisés. Le réseau EtherCAT permet d'assurer une communication en temps

réel avec le reste de la machine. Comme indiqué précédemment, la gamme de caméras

couvre des résolutions très variées de 0.3MP, 2MP, 4MP, 5MP, 12MP. Certains modèles

équipés d’un éclairage et d’un objectif intégrés répondent à des problématiques d'intégration

extrêmes. De même, certains modèles miniatures peuvent être logés dans des machines

n’ayant pas été conçues à l’origine pour intégrer la vision industrielle. Prenons par exemple

le modèle cylindrique de 12mm de diamètre avec caméra et objectif. Toutes les caméras se

déclinent en versions monochrome et couleur.

Les systèmes de vision d’Omron Electronics disposent tous de la même bibliothèque d'outils

de vision industrielle. Celle-ci, très complète, regroupe plus de 100 blocs fonction. Quel que

soit le modèle de contrôleur retenu, le client a à sa disposition tous les outils disponibles.

Ces outils satisfont les besoins de reconnaissance de forme (Pick & Place, contrôle qualité),

de contrôle dimensionnel, d’analyse de couleur, de lecture de codes (1D/2D/OCR...),

de détection de défauts.

Pour fiabiliser les programmes de vision, un outil statistique, NG Analyser, permet d'analyser

les résultats sur des lots de plusieurs centaines d'images et d’ajuster ainsi les réglages en

prenant en compte tous les cas existants sur la machine. Enfin, un outil génère

automatiquement un manuel PDF en fonction du programme créé par l'utilisateur, réduisant

les temps de rédaction des notices d’utilisation.

L’ouverture et la flexibilité sont conférées non seulement par l’atelier logiciel Sysmac Studio

et la communication EtherCAT, mais aussi par une programmation directe sur le contrôleur

(via une souris USB et un écran DVI). Les contrôleurs sont également compatibles avec les

contrôles .NET personnalisés. Les images et les résultats des mesures peuvent, par

conséquent, être facilement affichés sur un PC externe.

Optimisation des trajectoires et de la productivité

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comparaison entre la consigne émise et le mouvement réalisé

Depuis la sortie de la dernière version du logiciel Sysmac Studio, il est possible d’avoir des

images en 3D avec la cinématique des robots parallèles Delta 3.

L'ensemble de la mécanique est dessiné, ce qui facilite la programmation et la conception

avant même que la machine ne soit assemblée. De plus, dès que le robot est fabriqué, deux

trajectoires sont dessinées dans le logiciel Sysmac Studio: la trajectoire parfaite

correspondant à la commande et la trajectoire réelle correspondant au feedback du moteur.

Il n’est donc pas utile d’avoir une caméra rapide pour analyser la trajectoire et voir s’il y a un

problème mécanique sur le robot ou un problème de paramétrage des servomoteurs.

Cet outil de simulation en 3D permet d’optimiser la trajectoire réelle par rapport à la

trajectoire parfaite et ainsi de profiter du maximum de productivité de la machine.

Maintenance préventive et curative optimalesaccès facilités à tous les paramètres

La solution Sysmac est architecturée autour de composants standard. Il ne s’agit donc pas

de produits dédiés. Ainsi, les servomoteurs utilisés par les robots sont identiques aux autres

servomoteurs présents dans la machine.

Pour les travaux de maintenance, ces produits sont disponibles chez tous les distributeurs à

travers le monde. Qu’il s’agisse de les intégrer ou de les entretenir, leur configuration est

entièrement accessible via le logiciel Sysmac Studio.

Pour les clients ne désirant pas acquérir de robots ou faire leur mécanique, Omron

Electronics propose une gamme de robots Delta IP67 et bientôt IP69K.

Le logiciel Sysmac Studio permet un accès à l’ensemble des paramètres des produits

connectés en EtherCAT ou par Ethernet/IP.

En matière de maintenance préventive, le nombre de démarrages, les durées de

fonctionnement, la liste des erreurs ou tout autre indicateur pertinent sont envoyés au

système d’information ou à l’opérateur.

En cas de maintenance curative, le dialogue homme-machine est assuré par l’IHM.

La nouvelle interface Homme Machine NA d’Omron Electronics permet de créer des

interfaces « utilisateur » dynamiques et intuitives. Ces dernières fournissent des données

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historiques, et en temps réel, sur le fonctionnement de la machine pour stimuler la

productivité et réduire les temps d'arrêt.

L’IHM NA est aussi programmable grâce à l’atelier Sysmac Studio qui comprend tous les

domaines de l'automatisation : la logique, les axes, la vision et la sécurité.

Cette interface peut ainsi être programmée parallèlement aux autres systèmes

d'automatisation, ce qui accélère et simplifie le déploiement des solutions.

Pour faciliter le développement de programmes, l'Interface Homme Machine NA est fournie

avec des IAG (Intelligent Application Gadgets). Ces IAG sont des Blocs de Fonctions

Graphiques qui permettent d’automatiser des séquences graphiques, des paramétrages

dédiés ou des systèmes de visualisation orienté métiers (exemple : thermo-scellage).

Les utilisateurs peuvent même concevoir de nouveaux IAG qui répondent à leurs besoins

spécifiques, voire personnaliser complètement le fonctionnement de l'interface de la machine

en utilisant le logiciel de programmation Visual Basic.

Grâce à une authentification multi-niveau et au système de sécurité, les utilisateurs ont un

accès individualisé et sécurisé à l'interface de la machine. Les applications ou pages dédiées

peuvent être protégées par un mot de passe. La protection des transferts de données,

qui désactive l'écrasement et la copie, est également prévue.

L'IHM NA est dotée des outils multimédia modernes et puissants.

Les fichiers PDF ou des vidéos fournissent des informations de la machine compréhensibles

au premier coup d'œil. Il est également possible d'intégrer des vidéos de démonstration, des

procédures et des documentations au format PDF pour aider l’utilisateur à intervenir

rapidement, et d’une manière beaucoup plus fiable, sur un équipement.

L’interface NA est disponible avec des écrans de grand format (7, 9, 12 et 15 pouces).

Les écrans utilisent la technologie tactile résistive, très fiable même lorsque les utilisateurs

doivent porter des gants. En outre, l’interface est équipée de trois touches programmables.

Parmi les fonctions de connectivité, elle dispose de deux ports Ethernet, de deux ports USB

et d'une connexion série.

Enfin, l’ajustement entre la machine et son partenaire vivant garantira à l’avenir une

productivité et une sécurité accrues.

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Annexes

Communiqués de presse IHM NA et Système de vision FH

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La technologie à portée de main avec l’IHM NA

Afin de satisfaire les exigences de ses clients, Omron Electronics a effectué des analyses de

approfondies des besoins, étayées d’applications réelles qui ont abouti à la conception de la

nouvelle Interface Homme Machine NA. L’IHM NA permet aux utilisateurs de mettre en

œuvre rapidement et aisément des interfaces « utilisateur » dynamiques et intuitives. Ces

dernières fournissent des données historiques, et en temps réel, sur le fonctionnement de la

machine pour stimuler la productivité et réduire les temps d'arrêt.

Des avancées notables

L’IHM NA est programmable grâce à l’atelier de développement unique et global d’Omron

Electronics, Sysmac Studio, qui comprend tous les domaines de l'automatisation : la logique,

les axes, la vision et la sécurité. Cette interface peut ainsi être programmée parallèlement

aux autres systèmes d'automatisation, ce qui accélère et simplifie le déploiement des

solutions.

Pour faciliter le développement de programmes, l'Interface Homme Machine NA est fournie

avec des IAG (Intelligent Application Gadgets). Ces IAG sont des Blocs de Fonctions

Graphiques qui permettent d’automatiser des séquences graphiques, des paramétrages

dédiés ou des systèmes de visualisation orienté métiers (exemple : thermo-scellage).

Les utilisateurs peuvent même concevoir de nouveaux IAG qui répondent à leurs besoins

spécifiques, voire personnaliser complètement le fonctionnement de l'interface de la machine

en utilisant le logiciel de programmation Visual Basic.

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Grâce à une authentification multi-niveau et au système de sécurité, les utilisateurs ont un

accès individualisé et sécurisé à l'interface de la machine. Les applications ou pages dédiées

peuvent être protégées par un mot de passe. La protection des transferts de données,

qui désactive l'écrasement et la copie, est également prévue.

Le support du multimédia

L'IHM NA est dotée des outils multimédia modernes et puissants.

Les fichiers PDF ou des vidéos fournissent des informations de la machine compréhensibles

au premier coup d'œil.

ll est également possible d'intégrer des vidéos de démonstration, des procédures et des

documentations au format PDF pour aider l’utilisateur à intervenir rapidement, et d’une

manière beaucoup plus fiable, sur un équipement.

L’IHM NA est disponible avec des écrans de grand format (7, 9, 12 et 15 pouces). Les

écrans utilisent la technologie tactile résistive, très fiable même lorsque les utilisateurs

doivent porter des gants. En outre, l’interface est équipée de trois touches programmables.

Parmi les fonctions de connectivité, elle dispose de deux ports Ethernet, de deux ports USB

et d'une connexion série.

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Rapidité, performance et polyvalence du système de vision compact FH

Le système de vision compact FH d’Omron Electronics est le plus rapide du secteur.

Doté d’une acquisition d’images à haute vitesse, d’un processeur quadricœur, de nouveaux

algorithmes de vision très efficaces, ainsi que de communications EtherCAT rapides, il établit

de nouveaux standards en matière de rapidité, de performances et de polyvalence.

Selon des tests effectués par Omron Electronics, le système de vision FH est le plus rapide

de sa catégorie sur le marché. Les utilisateurs bénéficient ainsi de temps de cycles réduits

pour leurs machines, ainsi que d’un fonctionnement précis et fiable, même dans les

conditions d'utilisation difficiles. L’amélioration du rendement de la machine se traduit

directement par une réduction des coûts et une compétitivité accrue.

Conçu pour un fonctionnement rapide et efficace à chaque étape, de la capture d'images à la

sortie de données, le système de vision FH d'Omron Electronics est surtout destiné à une

intégration transparente avec les API, les contrôleurs d'axes et les systèmes de contrôle

robotiques. De plus, il est parfaitement adapté aux applications de machines dans la

fabrication à haute vitesse.

En complément d’une programmation directe sur le contrôleur (via une souris USB

et un écran DVI), le système de vision FH est entièrement compatible avec Sysmac Studio,

le logiciel d'automatisation d'Omron Electronics. Un seul logiciel est nécessaire pour

configurer les principaux composants utilisés dans un système d'automatisation,

ce qui limite considérablement le temps de conception des machines.

Avec Sysmac Studio, il est possible de configurer, déboguer et simuler tous les 16

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périphériques esclaves connectés via EtherCAT, à savoir les systèmes de vision et les

autres éléments de détection, ainsi que les contrôleurs d'axes, les automates et les moteurs.

Les contrôleurs de vision FH intègrent Shape Search III, l'algorithme de reconnaissance de

forme innovant d'Omron Electronics.

Shape Search III dispose d’une fonctionnalité de recherche jusqu'à neuf fois plus rapide que

les algorithmes classiques et permet d'effectuer des mesures rapides et précises, même

lorsque les images sont floues ou lorsque les produits sont aléatoirement positionnés, voire

superposés. De plus, cet algorithme offre des performances exceptionnelles, sans nécessiter

de réglages complexes. Les systèmes de vision FH sont tout particulièrement faciles à

configurer et à utiliser.

Grâce à leur traitement d'image étonnamment efficace, les nouveaux systèmes de vision

prennent en charge de nombreuses caméras en haute résolution (jusqu’à 12 mégapixels),

sans nuire aux performances ou à la vitesse de capture d'images. Ils peuvent ainsi gérer les

tâches d'inspection, même les plus complexes, et ne requièrent désormais qu'un seul

contrôleur de vision dans certaines applications qui en demandaient plusieurs, ce qui permet

de réaliser des économies considérables. Jusqu’à 8 caméras peuvent être connectées à un

unique contrôleur FH.

Pour assurer une intégration aisée et fiable à tous les types de systèmes d'automatisation et

de contrôle, les contrôleurs de vision compacts FH d'Omron Electronics sont compatibles

avec le réseau de contrôle EtherCAT de la machine. Cela entraîne une réduction des temps

de cycle de communication à 500 µs et la mise en œuvre d’un contrôle d'axes en

synchronisation avec le cycle de communication. Les contrôleurs sont également

compatibles avec les contrôles .NET personnalisés. Les images et les résultats des mesures

peuvent, par conséquent, être facilement affichés sur un PC externe.

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