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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Vision-Sensoren sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 9 Hersteller von Vision-Sensoren und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Ein Vision-Sensor ist ein Gerät, das verschiedene Inspektionen durchführen kann, indem es die von einer Kamera aufgenommenen Bilder mithilfe eines Computers verarbeitet.
In den letzten Jahren hat die verarbeitende Industrie die Geschwindigkeit der Produktionslinien erhöht und die Art der hergestellten Produkte diversifiziert, und die geforderten Qualitätsniveaus sind dementsprechend höher und höher geworden.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind Sichtkontrollen aller Produkte unvermeidlich, aber es gibt verschiedene Probleme und Fragen wie steigende Arbeitskosten, Personalmangel und die lange Zeit, die für die Ausbildung der Kontrolleure benötigt wird.
Aus diesem Grund werden Vision-Sensoren zunehmend als Alternative zur herkömmlichen Sichtprüfung eingesetzt.
Vision-Sensoren werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Grob gesagt, gibt es fünf Hauptanwendungen:
Bei Sichtprüfungen durch Inspektoren besteht die Möglichkeit, dass Fehler aufgrund von Mengenzählungen, falschen Produkttypen oder unklaren Entscheidungskriterien übersehen werden. Bei Vision-Sensoren hingegen können die Entscheidungskriterien nur numerisch verwaltet werden, so dass bei entsprechender Einstellung der Kriterien stabile Prüfungen möglich sind.
Die Bildprüfung mit Vision-Sensoren umfasst sowohl die Hardware als auch die Software, die sie steuert. Bei der Hardware handelt es sich um Kameras, Objektive und Beleuchtung.
Für die Bildprüfung ist es wichtig, dass der zu prüfende Inhalt zuverlässig erfasst werden kann. Daher ist die richtige Wahl der Hardware entscheidend für eine genaue Bildprüfung. Zur Software gehören Algorithmen und Programme.
Bildprüfungsalgorithmen sind die Mittel, mit denen Bilder analysiert und auf ihre Korrektheit geprüft werden. Damit der Computer Fehler wie Risse, Rost oder Fremdkörper im Bild als NG erkennen kann, muss der Bildprüfungsalgorithmus richtig aufgebaut sein.
Durch die Verwendung von Bildprüfungsalgorithmen zur Organisation der von der Kamera aufgenommenen Bilder können verschiedene Fehler und Positionsinformationen berechnet und für den Betrieb der Anlage ausgegeben werden. Auf der Grundlage des Algorithmus wird mit Hilfe einer Computersprache wie C ein Programm erstellt, um Eingaben und Ausgaben so zu verknüpfen, dass die Prüfung durchgeführt werden kann. Wenn die Hardware und die Software richtig funktionieren, können sie als Vision-Sensoren eingesetzt werden.
Beide Arten von Geräten ähneln sich insofern, als sie ein bildgebendes Gerät wie CMOS oder CCD mit einem optischen Objektiv kombinieren, um Bilder und Videos zu erfassen und in digitale Daten umzuwandeln. Der Hauptzweck einer Kamera (Digitalkamera) besteht darin, die so gewonnenen Bilder und Videos zu speichern, um sie später zu überprüfen oder für die Erstellung von Dokumenten usw. zu verwenden.
Vision-Sensoren hingegen nutzen Computer, um die aufgenommenen Bilder und Videos in Echtzeit zu analysieren. Sie können anstelle von Sensoren eingesetzt werden, um Kontrollen des Aussehens, der Menge usw. durchzuführen, die früher von Menschen visuell vorgenommen wurden, um Abmessungen und Winkel zu messen usw.
Je nach Modell und Einrichtung ist es auch möglich, die für die Inspektion verwendeten Bilder und Videos zu speichern und für die Rückverfolgbarkeit zu nutzen.
Zunächst einmal muss die Kamera des Vision-Sensors so vorbereitet werden, dass sie Bilder und Videos korrekt aufnehmen kann. Der Vision-Sensor kann noch so ausgeklügelt sein, wenn er nicht in der Lage ist, die Bilder richtig zu erfassen, kann er sein volles Potenzial nicht entfalten.
Dabei sind viele Aspekte zu berücksichtigen, z. B. die Auswahl des zu verwendenden Vision-Sensors und des Objektivs, die Befestigung und Positionierung des Vision-Sensors selbst und des zu prüfenden Objekts sowie die Umgebungshelligkeit (einschließlich Veränderungen des Sonnenlichts zu verschiedenen Tageszeiten). In einigen Fällen kann eine spezielle Beleuchtung, eine Abschirmung oder eine Lichtabschirmung erforderlich sein.
Je nach Produkt können Vision-Sensoren eine Reihe von Prozessen durchführen, wie z. B. die Suche nach einer bestimmten Form, die als Vorlage in den aufgenommenen Bildern oder Videos registriert wird, die Untersuchung der Farbe eines bestimmten Bereichs, die Suche nach geraden Linien oder Kreisen oder die Messung von Abmessungen. Je nachdem, was Sie untersuchen möchten, legen Sie die entsprechende Verarbeitung fest.
Eine Vorverarbeitung, wie z. B. das Aufnehmen extrem heller (oder dunkler) Bilder, das Invertieren von Farben oder das Entfernen von Rauschen, kann spätere Inspektionen einfacher und genauer machen. Die Inspektionsergebnisse können auch über einen Kontaktausgang oder über Ethernet oder andere Kommunikationswege ausgegeben werden, wobei auch der entsprechende Host (PC, SPS usw.) ausgewählt werden muss.
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