In der Bildverarbeitung für die industrielle Automation sind bei der ­Sensorik vor allem drei Aspekte entscheidend: Performance, Flexibilität und Usability. Die Vision-Sensoren erfüllen diese Anforderungen. Sie ­lassen sich so einfach bedienen wie optische Sensoren und sind zudem ähnlich leistungsstark wie Kamerasysteme. Mit diesem Konzept sind sie ein schneller und unkomplizierter Einstieg in die Vision-Technologie.

Vision-Sensoren sind die Augen der industriellen Automation. Denn die kleinen Wunderwerke ermöglichen es Maschinen, die Umgebung zu sehen und zu interpretieren. Dabei lassen sie sich einfacher integrieren und bedienen als Kamerasysteme. Die Geräte eignen sich für viele verschiedene Aufgaben: Sie kommen bei der An- oder Abwesenheitserkennung, bei der Detektion von Teilen, zur Inspektion, beim Codelesen sowie für Mess- oder Zählaufgaben zum Einsatz. Bei der Wahl der optimalen Sensorik lohnt sich ein Blick auf die Performance für die entsprechenden Detektions-, Identifikations- und Inspektionsaufgaben. Zudem sollten Konfiguration und Parametrierung der Sensoren möglichst einfach von der Hand gehen – das spart Zeit und Kosten. Sensorhersteller Leuze hat mit seinem Konzept „Simple Vision“ ein Produktportfolio umgesetzt, das diese Anforderungen erfüllt.

Einfach einrichten, effizient erkennen

Die Bildverarbeitungswerkzeuge von Leuze vereinen Bilderfassungs-, Verarbeitungs- und Kommunikationsfunktionen in einem Gerät. Ein gängiges Einsatzgebiet für diese Sensoren ist die Erkennung der An- und Abwesenheit von Objekten. Etwa in Abfüllanlagen: Hier müssen Verschlüsse, Etiketten oder Aufdrucke auf Flaschen oder Flacons zuverlässig detektiert werden. Mit einem Vision-Sensor lässt sich dabei auch kontrollieren, wie ein Objekt ausgerichtet ist – unabhängig von dessen Format, Material, Farbe oder Abmessung. Anwender sollten auf eine starke Performance des Geräts achten. So bietet beispielsweise der Simple-Vision-Sensor IVS 108 von Leuze konstant eine Ansprechzeit von 50 Millisekunden – selbst bei sich ändernden Objekten, Umgebungs- oder Anwendungsbedingungen. So können Anlagenbetreiber sehr einfach entscheiden, ob der Sensor den Anforderungen ihres Fertigungsprozesses entspricht. Wichtig ist zudem eine schnelle Einrichtung des Sensors. Beim IVS 108 sind dazu weder Programmierungen noch langwierige Konfigurationen erforderlich. Es genügt, „Good“- und „Not Good“-Objekte vor den Sensor zu positionieren und per Teach-Knopf zu bestätigen.

Codelesen leicht gemacht

Vision-Sensoren lassen sich ebenfalls einsetzen, um 1D- oder 2D-Codes zu lesen. Praktisch: Sensoren wie der DCR 1048i lesen einzelne oder auch mehrere Codes zugleich. Das ist etwa bei Gebinden mit mehreren Sekundärverpackungen relevant. Möglich macht das eine Multicode-Decodierung. Sind auf die Verpackung gedruckte DPM-Codes zu erfassen, empfiehlt sich ein Sensor wie der DCR 1048i DPM. Er ist mit einem optimierten Lesealgorithmus ausgestattet, um diese zuverlässig zu decodieren. 

Auch als Allrounder 

Je nach Applikation und Anlagenkonzeption kann sich ein Allround-Modell eines Vision-Sensors bezahlt machen. Mit diesem reagieren Anlagenbetreiber schnell auf Marktanforderungen und Produktänderungen. Die Allrounder unter den Vision-Sensoren, wie der IVS 1048i, empfehlen sich für Detektions-, Inspektions- und Identifikationsaufgaben. Beispielsweise in einer Verpackungslinie, um zu prüfen, ob Etiketten oder Klebstoff korrekt aufgebracht wurden. Oder in Getränke-Abfüllanlagen zur Kontrolle, ob der Verschluss der Flasche korrekt sitzt. Manche Hersteller bieten Geräte mit unterschiedlichen Auflösungen an. So ist der IVS 1048i mit niedriger (736 x 480 Pixel) oder höherer Auflösung (1.440 x 1.080 Pixel) erhältlich. Das ermöglicht einen sehr flexiblen Einsatz des Sensors. Zudem stehen vier austauschbare S-Mount-Objektive mit variabler Fokuseinstellung zur Wahl. So lassen sich zusätzlich Leseabstand, Sichtfeld und Tiefenschärfe an die Anforderungen in der eigenen Anlage anpassen.

Konfigurieren: Auf die Software kommt es an

Kein Vision-Sensor ohne Software: Bei der Wahl der Sensorik sollte die Usability des zugehörigen Bildverarbeitungsprogramms mitentscheidend sein. Es spart Zeit und Aufwand im Anlagenbetrieb, wenn die Software leistungsfähige Tools umfasst und auch offline nutzbare Statistiken für die Bildverarbeitung und Inspektion liefert. Gängige Schnittstellenprotokolle wie TCP/IP, Profinet, FTP und SFTP (Secure File Transfer Protocol) sind in die Geräte integriert. Das erleichtert die Kommunikation und Datenerfassung. Leuze stellt mit dem „Vision Studio“ eine PC-basierte Konfigurations-Software zur Verfügung, die diese Anforderungen erfüllt. Sie eignet sich für die Sensoren IVS 1048i und DCR 1048i. Die Software ermöglicht es, die verschiedenen Sensoren virtuell mittels Emulator zu konfigurieren und die Applikationen mit realen Bildern zu testen, ohne dass ein Gerät physisch anwesend ist.

Fazit

Als Anlagenbetreiber kann es von Vorteil sein, sich auf Vision-Sensoren zu fokussieren, die sich ohne Spezialwissen einrichten und bedienen lassen. Das erleichtert die Integration und den laufenden Betrieb, auch wenn sich die Anforderungen im Fertigungsprozess ändern. Die Anlagensensorik lässt sich so mit relativ geringem Aufwand kosteneffizient gestalten. Bei der Gerätewahl ist zudem auf eine hohe Leistung zu achten.