Schwerpunkte

Für die automatisierte Inspektion

3D-Vision-System mit neuartiger Lasertechnik

19. Mai 2021, 16:06 Uhr   |  Andreas Knoll

3D-Vision-System mit neuartiger Lasertechnik
© Cognex

Das 3D-Vision-System In-Sight 3D-L4000 vereinfacht 3D-Inspektionen, indem es die Bildverarbeitung im System integriert hat.

Die optische Inspektion von Teilen in 3D war bisher mit großem Programmieraufwand und hohen Kosten verbunden, sodass viele Anwender auf 2D-Lösungen zurückgriffen. Durch ein 3D-Vision-System von Cognex auf Basis einer neuartigen Lasertechnik soll sich dies jetzt erübrigen.

Um Teile zu prüfen, haben Anwender die Wahl zwischen verschiedenen etablierten Techniken. Wenn sie sich für die industrielle Bildverarbeitung entscheiden, stellt sich ihnen die Frage, ob eine Prüfung in 2D oder 3D nötig ist und welchen Aufwand die Implementierung der jeweiligen Lösung erfordert. Je nach Anwendung erweist sich dann ein bewährtes 2D-System oft als am sinnvollsten, selbst wenn die (theoretischen) Vorteile der 3D-Bildverarbeitung offensichtlich sein mögen.

Hierfür gibt es zwei Gründe. Erstens gab es laut Cognex bislang kein 3D-Vision-System, das den Anforderungen der meisten Inspektionsanwendungen in puncto Bedienkomfort und Kosten entsprach. Die optische 3D-Inspektion war demnach für die meisten Unternehmen zu teuer und kompliziert, und zudem gab es nur wenige Bildverarbeitungs-Tools, die mit echten 3D-Bildern arbeiteten. Es musste also ein zusätzlicher PC installiert werden, um die Anwendung tatsächlich zu bewältigen, was zu deutlich mehr Platzbedarf und Programmieraufwand führte. Zweitens funktionierte die 2D-Inspektion mit Smart Cameras robust genug und mit hoher Benutzerfreundlichkeit. Daher besteht oder bestand in vielen Fällen keine echte Notwendigkeit, den kostspieligen und aufwändigen Übergang zu einem 3D-Inspektionssystem zu tätigen.

Neue Möglichkeiten für die automatische 3D-Inspektion

Das Embedded-Vision-System „In-Sight 3D-L4000“ von Cognex soll dies jetzt ändern. Die Smart Camera ermöglicht es Ingenieuren, eine Reihe von Inline-Prüf-, Führ- und Messanwendungen an automatisierten Produktionslinien schnell, präzise und kostengünstig zu lösen. Sie bietet eine umfangreiche Suite echter 3D-Vision-Tools, die dank der „In-Sight“-Spreadsheet-Umgebung genauso einfach zu bedienen sind wie die industrieerprobten 2D-Vision-Tools von Cognex. Als Branchenneuheit betrachtet das Unternehmen die patentierte, Speckle-freie blaue Laseroptik – sie ermöglicht die Erfassung qualitativ hochwertiger 3D-Bilder.

Normalerweise haben 3D-Bildverarbeitungssysteme mit Speckle zu kämpfen – Lichteffekte, die auftreten, wenn das Laserlicht von der Oberfläche des Teils zurück zum Bildverarbeitungssystem gestreut wird. Speckle ist in bestehenden 3D-Vision-Systemen ein Problem, weil es das Aussehen des Teils verändert und die Bildgenauigkeit verringert. Das System kann lediglich schätzen, wo sich der Laser befindet.

In-Sight 3D L-4000 nutzt einen patentierten Laser im blauen Lichtbereich, der Speckle-freie Bilder in einer Auflösung von 2K liefert. Der Imager sieht eine klare Laserlinie, was die Genauigkeit der 3D-Bilder erhöht und somit die Qualität und Wiederholbarkeit der Mess- und Prüfergebnisse maßgeblich mitbestimmt. Das System bietet seine eigene Beleuchtung sowohl für 3D- als auch für 2D-Bilder, kommt also ohne externe Lichtquelle aus.

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2. Intelligente Verarbeitung mit 3D-Punktwolkenbildern

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