Inspektionsaufgaben können vielfältig sein. Ein Vision-Sensor soll mit seinen vier Wechselobjektiven nahezu jede Aufgabe lösen können und bezüglich Entfernung, Sichtfeld und Auflösung eine hohe Flexibilität bieten. Zudem soll der Kunde damit nur noch einen Sensortyp benötigen, der über regelmäßige Upgrades aktuell gehalten und bei Bedarf um weitere Funktionen ­ergänzt wird.

Bei der Neukonzeption oder dem Umbau von Anlagen haben funktionale Aspekte sowie die effiziente, platzsparende Verkettung einzelner Produktions- und Montageeinheiten Priorität. Erst wenn geklärt ist, wo und in welchem Umfang Maßnahmen zur Prozess- und Qualitätskontrolle ergriffen werden müssen, rücken bildverarbeitende Systeme ins Blickfeld. Die Transport-, Handling- und Montageapplikationen sind in diesem Stadium meist gesetzt, das heißt Vision-Sensorik muss sich mit den vorgegebenen Rahmenbedingungen arrangieren.

Bei anspruchsvollen Objekterkennungsaufgaben, beispielsweise im Zusammenhang mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten, großen Abständen zum Objekt oder Fremdlichteinwirkungen, stoßen einfache Vision-Sensoren mit Liquid Lens und Autofokus mitunter an ihre Grenzen. Mit dem Vision-Sensor CS-60 hat Di-soric einen neuartigen Sensortyp für anspruchsvolle Inspektionsaufgaben entwickelt, der hinsichtlich Flexibilität, Bedienbarkeit sowie das Preis-Leistungsverhältnis derzeit am Markt einzigartig sein soll. „Der Vision-Sensor CS-60 löst mit seinen vier Wechselobjektiven fast jede Inspektionsaufgabe und bietet bezüglich Entfernung, Sichtfeld und Auflösung eine enorme Flexibilität.

Müssen bei einer Bildverarbeitungsaufgabe feine Details verarbeitet oder kleinste Fehler erfasst werden, sind detailreiche Bilder unabdingbar. Die Vision-Sensoren CS-60 vom Typ BM3X erzielen mit der neuen Sensortechnologie des Sony-Sensors IMX273 eine Auflösung von 1.456 x 1.088 Pixel. Bei einem größeren Inspektionsbereich erzielt dieser Sensortyp gegenüber der Standardversion eine vier Mal höhere Auflösung. Bereits in der Basisausführung kann das Gerät lokalisieren, erkennen und zählen“, erklärt Patrik Drexel, Produktmanager Beleuchtungen & Vision Sensoren bei Di-soric. Weitere Funktionen, wie zum Beispiel Messen oder 1D-/2D-Codes erkennen und lesen, werden bei Bedarf auf den Sensor geladen. „Damit braucht der Kunde nur noch einen Sensortyp, der über regelmäßige Upgrades aktuell gehalten und bei Bedarf um benötigte Funktionen ergänzt wird. Somit wird nur bezahlt, was gebraucht wird“, ergänzt Patrik Drexel.

Vier wechselbare S-Mount-M12-­Standard-Objektive

Vision-Sensoren kommen branchenübergreifend in zahlreichen Anlagen und Applikationen zum Einsatz – so beispielsweise im Rahmen des Teilehandlings, der Qualitäts- und End-of-the-Line-Prüfung. Typisch: Ein Vision-Sensor erkennt Art, Umfang und Lage eines Produktes und übermittelt diese Informationen an eine Rechnereinheit, die eine nachgeordnete Pick&Place-Applikation instruiert. Diese weiß, wie sie das Objekt greifen und es lagerichtig in einer Verpackungsschale oder in einer Werkstückaufnahme positionieren muss. Beim Einsatz in einer Prüf- und Messstation realisiert der Sensor, ob ein Werkstück vorhanden, vollständig und mit den gewünschten Eigenschaften ausgestattet ist. Mit dem Tool „Messen“ lassen sich Winkel, Durchmesser, Entfernungen und Abstände bestimmen. Ist das Tool „Code lesen“ geladen, erfasst der Sensor die an Bauteilen angebrachten ID-Codes quasi nebenbei und leitet sie an die zentrale Rechnereinheit weiter.

Mit dem Vision-Sensor CS-60 mit vier wechselbaren S-Mount-M12-Standard-Objektiven (mit den Brennweiten 3,6 mm, 8 mm, 16 mm und 25 mm sowie einer variablen Fokuseinstellung über die festen Lochblenden 4 und 8) lassen sich zahlreiche Aufgaben mit ganz unterschiedlichen Anforderungen an Abstand, Bildausschnitt, Auflösung und Schärfentiefe optimal lösen. Mit den integrierten, umschaltbaren geblitzten LED-Hochleistungsbeleuchtungen in weiß und rot liefert der Sensor optimale Bildergebnisse. Auch bei großen Abständen zum Objekt erweist sich Fremdlicht als nicht störend. Der Einbau entsprechender Farb- und Sperrfilter in die Objektivabdeckung unterstützt die Fremdlichtunabhängigkeit des Vision-Sensors zusätzlich. Damit lassen sich auch anspruchsvolle Aufgaben, wie beispielsweise die Qualitätsprüfung bei stark reflektierenden Objekten oder wechselndem Umgebungslicht, selbst bei hohen Geschwindigkeiten prozesssicher lösen.

Der Sensor (85 x 45 x 34 mm) lässt sich, auch bei beengten Einbausituationen, in nahezu alle Anlagenkonzepte integrieren. Geschützt durch ein IP67-Gehäuse arbeitet der Sensor auch in schmutzanfälligen Produktionsumgebungen.
„Ausschlaggebend für die Entwicklung des Vision-Sensors CS-60 war die Idee, ein kompaktes, robustes und vielseitig einsetzbares Basisgerät mit den grundlegenden Funktionen Lokalisieren, Erkennen und Zählen an den Markt zu bringen“, so Patrik Drexel. Darauf basierend sollen Anwender, nach vorausgegangener Lizensierung, die jeweils benötigten Funktionen, wie zum Beispiel Messen, 1D-/2D-Codes erkennen/lesen, über einfache Software-Uploads bedarfsabhängig erweitern können.

PC-basierte Software für eine einfache Bedienbarkeit

Für eine einfache Bedienbarkeit sorgt die von Di-soric entwickelte, PC-basierte Software nVision-i. Über eine selbsterklärende, intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche lässt sich der Sensor CS-60 konfigurieren, in Betrieb nehmen und bedarfsentsprechend erweitern. Über die Nutzeroberfläche geben Anwender die gewünschten Parameter für Suchkriterien oder Grenzwerte für Auswertungskriterien ein. Per einfachem Drag & Drop können Prüfwerkezuge eingefügt und verschoben werden. Die Bedienoberfläche stellt Messwerte, Prüfergebenisse und Statusanzeigen grafisch übersichtlich dar. Über entsprechende Anzeigen und mit Unterstützung von Zeichenwerkzeugen lassen sich Objektbilder während des laufenden Betriebes kontrollieren und analysieren. Die Profinet-Anbindung an den bestehenden SPS-Baustein runden die Flexibilität des Vision-Sensor CS-60 ab.

Autor

Wolfgang Zosel, Freier Autor