Intelligenter Vision-Sensor zur Farb-, Positions- und Maßkontrolle Manche mögen´s bunt - KEM

Intelligenter Vision-Sensor zur Farb-, Positions- und Maßkontrolle

Manche mögen´s bunt

Anzeige
Auch wenn Vision-Sensoren kostengünstig neue Aufgabenfelder erschließen, werden klassische Bildverarbeitungssysteme damit keinesfalls überflüssig. Denn – einfache Bedienung und eingeschränkter Funktionsumfang begrenzen ihre Flexibilität. Komplexere Aufgaben werden nach wie vor vollwertige Bildverarbeitungssysteme erfordern. Die Sensoren sind vielmehr sinnvolle Ergänzung.

Der Markt bietet heute verschiedenste Vision-Sensoren, deren Bildauswertung meist nur im Grauwertbereich erfolgt. Matsushita stellt einen intelligenten Sensor mit Farbverarbeitung vor, der sich neuen Anwendungen erschließt.

Definition der Vision-Sensoren
Begriffe wie „Intelligenter Sensor“, „Vision-Sensor“ oder „Intelligente Kamera“ sind zwar in aller Munde, doch sind sie nicht klar definiert. Gemeinsam ist ihnen die Beschränkung auf eine spezielle Aufgabe oder ein Auswerteverfahren. Bisher standen dabei meist Aufgaben aus dem Bereich Codeerkennung oder Zuführtechnik im Vordergrund. Neue Sensoren wie der Lightpix von Matsushita erschließen mit Farb- und Kantenauswertung neue Anwendungsbereiche.
Weiteres Charakteristikum ist die einfache Bedienung. Die Einstellung erfolgt meist mit wenigen Tasten und ist vergleichbar mit der Parametrierung klassischer Sensoren.
Letztlich ist auch eine Definition über den Preis denkbar. Kompakte Bildverarbeitungssysteme beginnen heute bei etwa 4000 bis 5000 € für ein komplettes System aus Kamera, Auswerteeinheit, Beleuchtung, Monitor und Zubehör. Dagegen schwankt der Preis bei Vision-Sensoren zwischen 750 und 2500 €.
Daraus ergeben sich weitere Vorteile. Für die Bedienung werden keine speziell geschulten Mitarbeiter benötigt, Kosten für Schulungen und Inbetriebnahmen sinken deutlich.
Dank der günstigen Preise lassen sich die Geräte nach jedem kritischen Produktionszwischenschritt zur Kontrolle verwenden, statt später das Endprodukt zu prüfen. Ein solches Konzept ist sicherer und kostengünstiger, denn Einzelkontrollen sind einfacher und somit schneller und sicherer einzurichten. Zudem lassen sich Fehler gezielt und frühzeitig erkennen.
Modular Aufbau für Kosteneffizienz
Bei der Konzeption des Vision-Sensors Lightpix AE10 hat Matsushita von Anfang an auf kostengünstige Umsetzung geachtet. So entstand ein modulares System aus Sensorkopf, Bedieneinheit und 2“-LCD-Farbmonitor. Monitor und Bedieneinheit werden nur ein Mal benötigt. Nach dem Einrichten können sie entfernt und für andere Sensoren genutzt werden.
Der Sensor ist schnell konfiguriert: Die gewünschte Kontrollfunktion wird an der Bedieneinheit ausgewählt und das Prüfteil per Knopfdruck eingelernt. Danach muss der Anwender nur vorgegebene Grenzwerte einstellen. Im Hintergrund optimieren Automatikfunktionen die Prüfparameter.
Der Farbmonitor kann direkt an die Bedieneinheit angesteckt werden. Er zeigt das aktuelle Kamerabild, so dass sich alle Einstellungen nachvollziehen und Fehler sofort erkennen lassen.
Der Sensorkopf arbeitet mit einem CMOS-Farbsensor, mit dem Taktraten von 4000 Teilen/min realisierbar sind. Um nicht auf eine externe Beleuchtung angewiesen zu sein, ist eine weiße LED integriert. Diese ist exakt mit der Triggerung synchronisiert und blitzt genau bei Bildaufnahme, was die Fremdlichtempfindlichkeit deutlich reduziert.
Da die Größe des Bildfeldes fest vorgegeben ist, ist keine Kalibrierung mehr erforderlich und die Anzeige kann direkt in „Millimeter“ erfolgen. Zur Zeit stehen vier Bildfeldgrößen von 8 x 10 mm² bis 80 x 100 mm² zur Verfügung.
Bis zu 31 Sensorköpfe lassen sich über ein RS485-Netzwerk miteinander verbinden. So lassen sich an zentraler Stelle Messwerte erfassen oder Einstellungen verändern.
Vielfältige Auswertemöglichkeiten
Lightpix AE10 bietet Farb-, Posi-tions- und Maßkontrolle. Mit der Farbkontrolle lässt sich die Größe einer farbigen Fläche erfassen oder die Farbe eines Objektes erkennen. Die Positionskontrolle bestimmt die Lage von Kanten oder Ecken auf 0,1mm genau. Die Maßkontrolle misst die minimale und maximale Größe von Teilen sowohl horizontal als auch vertikal.
Da der AE10 flächig misst, stehen zur Auswertung deutlich mehr Informationen zur Verfügung. Sie arbeitet dadurch sicherer und lässt sich durch Störungen weniger beeinflussen. Zudem muss das Objekt nicht genau positioniert werden. Liegt es im Bildbereich der Kamera, wird es automatisch erkannt und ausgewertet.
Folgende Beispiele zeigen die Einsatzmöglichkeiten des Sensors.
Beispiele aus der Praxis
Die Position der Klebelaschen wiederverschließbarer Taschentuchverpackungen soll kontrolliert werden, um fehlerhafte Packungen auszuschleusen. Problematisch ist die hohe Geschwindigkeit sowie die Vielfalt unterschiedlicher Designs.
Lightpix AE10 blickt dazu leicht schräg auf die Verpackungen, um Reflexionen zu vermeiden. Dank der integrierten weißen Beleuchtung spielt die Farbe der Folie keine Rolle. Das Bildfeld ist auf die untere rechte Ecke der Lasche ausgerichtet und misst deren X- und Y-Position. Liegen diese außerhalb des Toleranzbereiches meldet dies der Sensor. Zudem werden die Messwerte an eine Steuerung weiter gegeben. Dort werden die Ergebnisse gemittelt und zur automatischen Feinpositionierung der Laschenaufbringung verwendet.
Die Einrichtung des Sensors ist trotz des Funktionsumfanges einfach. Ein neues Muster muss nur unter den Sensorkopf gelegt und die Sollposition der Ecke per Teach-in neu eingelernt werden. Abschließend werden die Grenzwerte für X und Y-Abweichung eingestellt.
Ein weiteres Beispiel ist die Posi-tionskontrolle von Keramikstiften. Ein Hersteller von Bimetall-Schaltern verwendet kleine Keramikstifte zwischen den Schaltkontakten, über deren Länge sich der Schaltpunkt einstellen lässt. Bei der Montage können die Stifte aus ihrer Aufnahme verrutschen. Eine Kontrolle mit Sensoren scheiterte bisher, da die Metallzungen zu sehr schwankten. Lightpix hingegen misst die Lage des weißen Keramikstiftes auch bei ungenauer Positionierung sicher. Bei einem Bildfeld von 8 x 10 mm² wird eine Auflösung von 0,1 mm erreicht. Dank der Farbkamera wirken sich auch die unkontrollierbaren Reflexionen der Metallzungen nicht auf die Messgenauigkeit aus.
Weitere Informationen
Vision-Sensor Lightpix AE10
KEM 551
Anzeige

Video aktuell

Roland Lenzing, geschäftsführender Gesellschafter erläutert den neuen Kabelkanal VARiOX und welche Vorteile der Anwender damit hat.

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de