Bildverarbeitung geht in die 3. Dimension

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

dataTec AG

Schneider Electric GmbH

VDMA e.V. Robotik + Automation

Messe München GmbH

Für die Fertigungsautomatisierung geeignete, innovative 3D-Messsysteme müssen kompakt aufgebaut sein, so dass sie selbst an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt und auf engstem Raum integriert werden können. Weiterhin sind häufig hohe Messgenauigkeit und ein sehr kurzer Messtakt erforderlich, damit sich die Sensoren auch für High-Speed Anwendungen einsetzen lassen.

3D-Kamera, 3D-Scanner und viel mehr 3D

Ob hochkomplexe In-Line-Messaufgabe oder einfachere externe Objekterfassung – leichte Bedienbarkeit und schnelle Integration in die Prozessumgebung sind wichtige Erfolgsfaktoren, die den Weg in den Automatisierungsalltag ebnen. Das gilt auch für 3D-Scanner. Sie sollten heutzutage nicht nur als bloße Bildaufnehmer oder Profilgeneratoren agieren können, sondern mehr zu bieten haben. So gehen Anbieter dazu über, speziell entwickelte Methoden in die 3D-Kamera zu integrieren, die für ein Optimum aus Scan-Rate und Bildqualität sorgen. So können beispielsweise in Hardware umgesetzte Vorverarbeitungsmodule für ein reduziertes Datenvolumen sorgen, was den Auswerte-PC entlastet. Spezielle Software hilft beim Einrichten und Parametrieren der Abläufe in der Kamera und unterstützt den Anwender beim Anbinden an den jeweiligen Prozess. Auch sogenannte Programmierschnittstellen (API) vereinfachen die Integration in die User-Welt, und die Einbindung in diverse BV-Bibliotheken erleichtert die Bedienung. Ein bereits gängiges optisches Verfahren, um Tiefeninformationen eines Objektes zu gewinnen, ist die Streifenlichtprojektion. Hierzu werden verschiedene Muster, bestehend aus beleuchteten und unbeleuchteten Streifen, nacheinander auf das Objekt projiziert und von einer Kamera aufgenommen. Mittels Triangulierung ist es möglich, Tiefeninformationen zu berechnen und die Objekte räumlich zu erfassen. Hier geht der Trend zu kleinen, portablen Geräten, die hochgenau, trotzdem kostengünstig und einfach zu bedienen sind. Idealerweise lassen sich Projektionsobjektive schnell und einfach ummontieren und das benötigte Messfeld je nach Anforderung in wenigen Minuten anpassen. Solche Systeme eröffnen besonders in der mobilen 3D-Digitalisierung von filigranen Bauteilen kleiner bis mittlerer Größe neue Möglichkeiten.

Große Bauteile = robuste Streifenprojektrionssysteme

Für größere Bauteile gibt es mittlerweile besonders robuste Streifenprojektionssysteme, die sich sogar an die üblichen Robotersysteme adaptieren lassen. Unterschiede zwischen den angebotenen Systemen bestehen unter anderem in der jeweiligen Projektionstechnologie, die auch für die Messgeschwindigkeit verantwortlich ist. Je schneller, desto besser – denn man spart nicht nur Zeit bei der Datenerfassung, sondern wird mit zunehmender Messgeschwindigkeit weniger anfällig gegenüber Vibrationen.

Bis vor kurzem war es in der Montagetechnik erforderlich, die für die Produktion benötigten Bauteile unsortiert anliefern zu lassen. Die sichere und eindeutige Zuführung in den Produktionsprozess konnten die Fertigungsbetriebe nur gewährleisten, wenn sie einen mechanischen oder manuellen Mehraufwand leisteten, der sehr kostenintensiv ist. Neue 3D-Sensorik ermöglicht, ausgestattet mit zwei Standard-Kameras und einer speziellen Laserbeleuchtung, die exakte Bestimmung der Lage ungeordneter Bauteile in allen Tiefenlagen von Behältern. Durch die Fähigkeit des dreidimensionalen Sehens und der genauen Positionsbestimmung ungeordneter Objekte in allen Höhenlagen ist die hochflexible Entnahme unsortierter Bauteile möglich. Fertigungsbetriebe sparen mit dieser Lösung erheblich an Kosten und Fertigungszeit. Gleichzeitig steigt die Flexibilität der Produktion signifikant.

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