Die Applikation entscheidet #####

20. Februar 2008, 15:02 Uhr | Rainer Bönick
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die Applikation entscheidet

Soll ein bestimmtes Objekt erkannt werden – zum Beispiel ein Bauteil bestimmter Form oder ein Druckbild – kommen Musteroder Kontur-Erkennung zum Einsatz. Bei der Muster-Erkennung wird der Arbeitsbereich auf das Vorhandensein eines vorher eingelernten Teilbildes durchsucht. Diese einfach einzulernende Methode arbeitet relativ schnell, hat aber ihre Grenzen im Bildkorrelationsverfahren: Neben schwankender Helligkeit beeinträchtigen unregelmäßig strukturierte Oberflächen (etwa bei Gussteilen) und schon geringe Verdrehungen die Erkennung stark. Die Kontur-Erkennung hingegen kann beliebig verdrehte Objekte auch in unterschiedlichem Abstand und damit mit scheinbar anderer Objektgröße erkennen. Aber: Der größere Rechenaufwand bei der Vektorisierung des Bildes zieht eine deutlich höhere Verarbeitungszeit nach sich.

Deutliche Geschwindigkeitsvorteile bietet eine Positionskorrektur, die den Arbeitsbereich im Bild zum Beispiel entsprechend der Position einer Objektkante verschiebt und somit Lagetoleranzen ausgleicht.

Effizienz beim Einrichtprozess

Für die Einrichtung und Optimierung einer Anwendung ist ein Fehlerbildspeicher unerlässlich, mit dem sich als nicht in Ordnung erkannte Bilder zur Analyse später wieder aufrufen und zum Beispiel extern abspeichern lassen. So ist es möglich, auch eine einzelne scheinbar falsche Erkennung unter Tausenden aufzuspüren.

Bei der Parametrierung sollte ein Teach-in stets durch die Möglichkeit zur direkten Werteingabe ergänzt sein, um gezielte Anpassungen vornehmen zu können. Werkseitige Voreinstellungen für die Parameter verschaffen Anwendern eine gute Ausgangsposition für die weitere Optimierung. Das Speichern und Aufrufen von Parametersätzen ermöglicht bei einem Jobwechsel die Neukonfiguration eines Vision-Sensors ohne erneuten (aufwendigen) Einrichtvorgang. Besonders vorteilhaft ist es, mehrere dieser Parametersätze auf den Sensor zu speichern, da diese sich bei Bedarf mit kurzen Steuerungstelegrammen aktivieren lassen.

Deutliche Grenzen hat das Übertragen von Parametersätzen von einem Vision-Sensor auf einen anderen, da sich jedes Gerät aufgrund der internen Toleranzen in Optik, Beleuchtungsstärke und Empfindlichkeit vom nächsten unterscheidet. Hinzu kommen noch Montagetoleranzen beim Auswechseln des Geräts. Wird dies jedoch nur als Übertragen von weiter zu optimierenden Voreinstellungen betrachtet, spricht nichts gegen diese Vorgehensweise.

Trotz einer noch so dezidierten Vorauswahl macht erst ein umfangreicher systematischer Probelauf mit unterschiedlichem Umgebungslicht und einer Vielzahl möglichst verschiedener Objekte die Anwendung des Vision-Sensors für den industriellen Alltag tauglich. Applikations-Spezialisten des Sensorherstellers können dabei wertvolle Unterstützung geben, so dass der gewählte Vision-Sensor letztlich ebenso zuverlässig arbeitet, wie Anwender es von konventionellen optischen Sensoren gewohnt sind. im

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Rainer Bönick ist Leiter Strategisches Produktmana-gement im Geschäftsfeld Optosensorik bei Pepperl+Fuchs in Mannheim.


Der Vision-Sensor

Vision-Sensoren sind komplexe Bildverarbeitungssysteme, die bereits ab Werk auf eine Anwendung oder einen Anwendungsbereich durch abgestimmte Hardware- und Softwarekomponenten zugeschnitten sind. Kennzeichnend für diese Geräteklasse sind eine bewusst einfache Installation sowie die Bedienung ohne Programmieraufwand und Systemintegrator. Die Bildverarbeitungstechnologie macht Vision-Sensoren einerseits leistungsfähiger und flexibler als konventionelle Sensoren wie etwa Lichtschranken. Andererseits sind sie durch den Zuschnitt auf ein Anwendungsgebiet deutlich einfacher aufgebaut und damit preiswerter und kompakter als klassische Bildverarbeitungssysteme.

Typische Aufgaben für Vision-Sensoren sind zum Beispiel die Prüfung auf Anwesenheit von Objekten oder Mustern, die Lage-Erkennung zur Ausrichtung oder die Erkennung spezieller Formen.

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  1. Die Applikation entscheidet #####
  2. Die Applikation entscheidet
  3. Schnittstellen zur Steuerung
  4. Analyse der Montagesituation

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