Interview mit Sensopart Industriesensorik Wie Vision-Sensoren für einen schnellen Blob sorgen

Produktive Fertigungsprozesse müssen flexibel sein. Losgrößen werden kleiner, Taktraten größer und Qualitätsansprüche immer höher. Herkömmliche Prüfverfahren stoßen hier an ihre Grenzen. Nicht so die industrielle Bildverarbeitung.

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Dank ihres enormen Potenzials entwickelt sie sich mehr und mehr zur Standarddisziplin in der Automatisierungstechnik. Dennoch stellt sich für viele Anwender oft noch die Frage, ob er für komplexe Applikationen auf klassische Bildverarbeitung zurückgreifen soll, denn damit verbunden sind ein höherer Preis und ein größerer Aufwand für die Inbetriebnahme, Wartung und Support. Elektrotechnik ist der Frage nachgegangen und hat sich bei dem Leiter Produktmanagement Vision bei Sensopart Industriesensorik, Christian Ott, erkundigt, inwieweit Vision-Sensoren dabei eine wirtschaftliche Alternative sein können.

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Herr Ott, Sensopart fällt schon seit einigen Jahren mit seinen Vision-Sensoren unter den Kameraherstellern auf. Was ist das Besondere?

Bei der Entwicklung unserer Visor Vision-Sensoren haben wir sehr großen Wert auf eine einfache Bedienung und Integration gelegt. Angefangen bei der mechanischen Installation mit unserem Montagewinkel zur idealen Ausrichtung, über die elektrische Verkabelung, bei der zum Beispiel externe Beleuchtungen ohne eine separate Ansteuerung angeschlossen werden können, bis hin zur intuitiven Bediensoftware. Mit wenigen Mausklicks kann der Kunde seine Anwendung dank einfacher Parametrierung lösen und die Ergebnisse über eine der Schnittstellen wie Profinet oder Ethernet/IP ausgeben. Hierfür muss man kein Bildverarbeitungsexperte sein.

Der Visor ist mit seiner integrierten Optik und LED-Beleuchtung in einem kompakten IP67-Gehäuse mit robusten Metallsteckern für Industrieumgebungen ausgelegt. Insgesamt haben sich Vision-Sensoren in den letzten Jahren hinsichtlich Funktionalität deutlich weiter entwickelt. Höhere Auflösungen mit bis zu 1,3 MP – monochrom oder in Farbe – sind verfügbar. Einfach zu bedienende Bildverarbeitungswerkzeuge, etwa der neue Messschieberdetektor im Visor, und die Unterstützung von Schnittstellen wie Profinet, Ethernet/IP, TCP/IP machen die Einbindung in die entsprechende Anlagenumgebung sehr einfach.

Wie grenzen sich denn generell ein optischer Standardsensor, ein Vision-Sensor, eine intelligente Kamera und ein komplettes Vision-System voneinander ab?

Mit einem optischen Standardsensor lassen sich einfache Detektionsaufgaben per Teach-Button am Gerät lösen. Es kann immer nur ein Merkmal abgefragt werden, wie zum Beispiel das Vorhandensein eines kleinen Bauteils oder dessen Farbe überprüft werden. Dies ist der, meiner Meinung nach, relevante Unterschied zu den Vision-Sensoren, welche mit einem 2D-Bild arbeiten und damit auch mehrere Merkmale im Bild gleichzeitig und in Kombination auswerten können.

Den Vision-Sensoren liegt eine intelligente Kamera als Basis zu Grunde. Bei der intelligenten Kamera erhält der Kunde bei uns eine Linux-basierte Kamera mit entsprechender Entwicklungsumgebung zur Programmierung und kann seine eigenen Bildverarbeitungsalgorithmen programmieren. Insbesondere Kunden, die beispielsweise bis dato PC-basierte Lösungen selbst programmiert haben, erhalten hiermit eine interessante Alternative zum PC.

Die Vision-Systeme schließen die Lücke zwischen den einfach zu bedienenden und günstigen Vision-Sensoren und der klassischen PC-basierten Bildverarbeitung. Unser Vision-System Eyesight kommt immer dann zum Einsatz, wenn die Lösung für einen Vision-Sensor zu komplex wird. Abhängig vom Einsatzbereich hat jede der Technologien ihre Berechtigung.

Wie lösen Ihre eingesetzten Vision-Sensoren den Anspruch leistungsfähiger Bildverarbeitung, gepaart mit Ihrer angesprochenen einfachen Bedienung und dem günstigen Preis?

Die Kunst besteht darin, die komplexen und leistungsfähigen Algorithmen der Bildverarbeitung im Vision-Sensor vor dem Anwender zu verbergen, das heißt im Hintergrund ablaufen zu lassen. In der Bedienoberfläche hingegen dem Anwender die Parameter in seiner ihm vertrauten Begrifflichkeit zur Verfügung zu stellen.

Was unterscheidet Sie von anderen Vision-Sensor-Anbietern?

Sensopart ist der einzige Anbieter, bei dem der Kunde den Vision-Sensor, das Vision-System und die intelligente Kamera im gleichen Gehäuse erhält – die elektrischen Anschlüsse, Montagemöglichkeiten und das Zubehör sind somit identisch für alle Geräte. Weiterhin haben wir uns Kundenorientierung auf die Fahnen geschrieben: die Wege bei Sensopart sind kurz, sodass wir schnell auf Kundenwünsche eingehen können. So lassen wir beispielsweise Kundenrückmeldungen im Rahmen der Weiterentwicklung kontinuierlich in unsere Produkte einfließen.

Können Sie eine realisierte Applikation beschreiben, die mit Hilfe eines Vision-Sensors schnell und einfach lösbar war?

Ein Kunde wollte die lagerichtige Zuführung von komplexen Kunststoffteilen, die in einem weiteren Schritt von einem Greifer aufgenommen werden, realisieren. Dazu musste zwischen Bauch- und Rückenlage der zugeführten Teile unterschieden werden. Gleichzeitig sollten die Ergebnisse per Profinet an die Anlagensteuerung kommuniziert werden. Zum Einsatz kam hier der Visor Objektsensor mit der neu integrierten, sogenannten Blob-Funktion (BLOB = Binary Labeled OBject), die mit nur wenigen Mausklicks die Anwendung innerhalb einer halben Stunde lösen konnte. Zur Einrichtung der Kommunikation per Profinet wurde die entsprechende Konfigurationsdatei durch den SPS-Programmierer in die SPS geladen und eines der vorhandenen Beispielprogramme angepasst.

Für welche Aufgaben und Applikationen eignen sich die Vision-Sensoren? Wo liegen ihre Grenzen?

Typische Aufgaben für Vision-Sensoren sind zum Beispiel das Prüfen von Merkmalen auf Vorhandensein oder korrektem Einbau in das Bauteil, das Lesen von Barcodes oder Datamatrixcodes (DMC), das Lesen von Schriften (OCR), das Überprüfen und Unterscheiden von Farben, der sortenreinen oder lagerichtigen Zuführung etc. Durch die permanente Weiterentwicklung wie höhere Auflösung, Farb-, Messschieber- oder Blob-Funktion, erschließen sich immer neue Anwendungsfelder.

Sind jedoch sehr hohe Auflösungen gefragt, größer zwei Megapixel, oder werden sehr hohe Geschwindigkeiten benötigt, größer 50 Auswertungen/s, stoßen Vision-Sensoren aktuell noch an Ihre Grenzen.

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