Kleine Codes aus großer Entfernung mit Vision Sensoren erkennen

Generationswechsel

Das Lesen von genagelten oder gelaserten Codes und Aufschriften auf Blechteilen ist eine klassische Aufgabe für Vision Sensoren. Problematisch kann es werden, wenn die Codes klein und/oder die Detektionsabstände groß sind.


Bild 1: Mit dem neuen Vision Sensor Visor Code Reader lassen sich genagelte oder gelaserte Codes auf Blechteilen auch aus größeren Abständen sicher lesen, wofür bisher oft Kameras mit einer 3MP Auflösung notwendig waren.
Bild: SensoPart Industriesensorik GmbH

Die Automobilindustrie gehört zu den Branchen, in denen die Automatisierung am weitesten fortgeschrittenen ist. In nahezu menschenleeren Hallen werden am laufenden Band Blechteile angeliefert, von Robotern aufgenommen und montiert. Zwecks Rückverfolgbarkeit der zahlreichen Modellvarianten trägt jedes dieser Teile einen individuellen Code, der meist genagelt oder mittels Laser direkt auf das Bauteil aufgebracht wird. Im Montageprozess werden diese Codes von Vision Sensoren ausgelesen. Um ihre Aufgabe zuverlässig zu erfüllen, sollten die Codeleser möglichst nah am Prozess installiert sein. Dies ist in der Praxis allerdings nicht immer möglich, denn es muss genügend Platz für größere Bauteile bleiben, sowie genügend Bewegungsfreiheit für die Montageroboter. Andererseits können die Codes aufgrund der Bauteilgeometrie oftmals auch nur relativ klein aufgebracht werden. Daraus ergibt sich die Herausforderung an den Vision Sensor, kleine Codes aus großen Entfernungen sicher zu entziffern.

Vision Sensor Upgrade

SensoPart hat auf diese Anforderungen jetzt mit einem Upgrade seiner Vision Sensor Baureihe Visor reagiert. Zum einen wurde die Auflösung der Bildchips erhöht (V10 auf 0,5MP; V20 auf 1,5MP), zum anderen können Anwender zwischen drei verschiedenen Sichtfeldern (Wide, Medium, Narrow) wählen und so den für die jeweilige Anwendung optimalen Bildausschnitt bestimmen. Die Narrow-Einstellung ist speziell für eine verbesserte Erkennung von Kleinteilen oder Codes aus größeren Abständen gedacht. Insbesondere die Kombination aus einer 1,5MP Auflösung und dem Narrow Sichtfeld ermöglicht Ortsauflösungen, wie sie sonst nur mit 3MP Kameras oder größer erreicht werden. Ebenfalls verbessert wurde die integrierte Beleuchtung mit acht Hochleistungs-LEDs, sodass in vielen Fällen auch bei größeren Detektionsabständen auf eine externe Lichtquelle verzichtet werden kann. Für spezielle Lichtverhältnisse stehen außerdem ein Polfilter und weitere Filteraufsätze zur Verfügung, die auf das Sensorgehäuse aufgeklipst werden.

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Motorische Fokusverstellung

Der neue Visor bringt noch weitere Eigenschaften mit, die im beschriebenen Anwendungsfall hilfreich sein sind. Dazu gehört eine motorische Fokusverstellung. Sollen z.B. abwechselnd Codes auf hohen und flachen Blechteilen gelesen werden, kann der Fokus beim Teilewechsel automatisch über die Software angepasst werden, indem auf einen anderen Job umgeschaltet wird. Damit entfällt die - insbesondere in beengten Einbauverhältnissen - umständliche manuelle Verstellung mittels Rändelschraube. In der Automobilproduktion spielt zudem die Prozessgeschwindigkeit eine Rolle, denn heutige Fertigungsroboter sind deutlich schneller und wendiger als ihre Vorgänger. Auch auf diese Entwicklung hat man reagiert und die neue Vision Sensor Generation mit einem schnelleren Signalprozessor ausgestattet. Hierdurch erhöht sich die mögliche Bildrate im Vergleich zur bisherigen Sensorgeneration bis zu einem Faktor zwei. So bleibt auch in schnellen Prozessen genügend Zeit, um vorbeiziehende Codes auszuwerten und bei Bedarf zusätzliche Auswertungen im selben Bild - z.B. eine Lage- oder Maßkontrolle von Bauteilen - vorzunehmen. Letzteres ist möglich, wenn anstelle des Visor Code Readers der Visor Allround eingesetzt wird, mit dem verschiedenste Objektmerkmale ausgewertet werden können. Wahlweise ist dieser auch mit einem Farbchip erhältlich (Visor Allround Color), sodass auch Farberkennungen bzw. Teilesortierungen nach Objektfarbe oder mittels Farbmarkierungen möglich sind.

1:1-Austausch

Das Sensorgehäuse wird über die integrierte Schwalbenschwanzaufnahme montiert. Um die Ausrichtung des Sensors - gerade bei größeren Abständen - zu erleichtern, wurde dieser mit einem Ziellaser mit Laserklasse 1 ausgestattet. Der neue Visor unterstützt Schnittstellenprotokolle wie FTP für die Archivierung von Bildern und Leseergebnissen sowie Profinet Conformance Class B zur Anbindung an die Steuerungsumgebung. Wichtig für Anwender, die bereits den Visor eingesetzt haben, ist die weitgehende Hard- und Softwarekompatibilität mit der bisherigen Sensorgeneration. Auf diese Weise ist nicht nur ein 1:1-Austausch möglich, sondern auch die Weiterverwendung vorhandenen Zubehörs wie z.B. externe Beleuchtungen oder Montagehilfen. Mit der Konfigurationssoftware lassen sich vorhandene Bildverarbeitungsjobs in den neuen Sensor importieren. Aufgrund der veränderten Sensoroptik mit den neuen Funktionen gibt es lediglich kleinere Unterschiede bei den Einstellungen. Auch die Anbindung an bestehende Anlagensteuerungen kann mit der neuen Sensor Generation direkt erfolgen, da die Schnittstellenprotokolle zwischen alter und neuer Version kompatibel sind.

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