Sensor-Zukunft gehört ‚all in one‘

Das sagt Schunk, nach eigenen Angaben Kompetenzführer in der Automation. Deren Experten erklären, wie einfach Maschinen heute Sehen lernen – und was mit aktuellen IBV-Lösungen wie dem Vision-Sensor SRV machbar ist.

Seit dem Jahrtausendwechsel etablierten sich nach Einschätzung der Experten von Schunk in der industriellen Bildverarbeitung drei wesentliche Richtungen, die unterschiedliche Stärken haben. Am leistungsfähigsten sind nach wie vor PC-basierte Systeme. Machbar ist alles, was programmiert werden kann und wirtschaftlich darstellbar ist. Der Wartungsaufwand für derartige Systeme ist jedoch auch heute noch recht hoch. Sie werden etwa bei der rasanten Sortierung von Mini-Salamis eingesetzt. Ein Vision-System ermittelt Lage und Orientierung auf einem Transportband und informiert die Robotersteuerung. Der Roboter packt schließlich mit speziellen Greifern zu und legt die Ware blitzschnell lagerichtig ab.

Wesentlich mehr Funktionalität als Konventionelle

Ein zweites Segment sind intelligente Kamerasysteme. Die so genannten Smart-Kamera-Systeme, die bereits Mitte der 80er als intelligente Kameras konzipiert worden waren und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Bei diesen Systemen sind sowohl das optische System als auch die Auswertelektronik in das Kameragehäuse integriert. Bildaufnahme und -auswertung werden unmittelbar, also ohne zusätzliche PCs, durchgeführt. Nach dem Einrichten arbeiten die Systeme autark und geben die Ergebnisse aus. Auch hier ist ein Mindestmaß an Know-how von Spezialisten notwendig, das im Rahmen von Schulungen an die mit dem System vertrauten Mitarbeiter vermittelt werden kann.

Den dritten Zweig bilden schließlich die Vision-Sensoren. Diese leistungsfähigen und minimalisierten Bildverarbeitungssysteme verfügen über wesentlich mehr Funktionalität als konventionelle Sensoren, wie Lasertaster. Vision-Sensoren sind komplett funktionsfähige Bildverarbeitungssysteme mit integrierter Beleuchtung und voreingestellter Optik. Dabei wird die Komplexität, die im Innern der Systeme stetig zunimmt, für den Anwender immer weiter reduziert. Das einfache System verdrängt bei gleicher Leistung das komplizierte – aus einem Markt für exotische Spezialanwendungen entwickelte sich ein Massenmarkt, der inzwischen unterschiedlichste Branchen erreicht.

Kompakt, autark und intuitiv

Ein Beispiel ist der Vision Sensor SRV von Schunk. Der intelligente Sensor ist ohne weitere Peripherie in der Lage, eine Vielzahl von Bildverarbeitungsaufgaben zu erfüllen. Er kann mechanische Bauteile wie Stifte, Ringe, Muttern oder Schrauben auf Vollständigkeit und Anwesenheit überprüfen, führt Montage- und Merkmalskontrollen durch, erkennt Kantenausbrüche, erfasst die Position von Verschlüssen und Etiketten, sortiert Fehlteile aus oder sorgt in Pick & Place-Anwendungen dafür, dass auch Teile mit ganz unterschiedlichen Drehlagen und selbst biegeschlaffe Objekte wie Kabel und Schläuche sicher gegriffen werden können.

Das Auge der Automatisierung

Der Vision Sensor SRV vereint in einem kompakten Gehäuse neben Kamera und Objektiv auch LED-Beleuchtung und Auswerteelektronik mitsamt Software und Schnittstellen. Im einfachsten Fall genügt es, den Sensor an eine Stromversorgung anzuschließen und über zwei Tasten einzuteachen. Nach dem Teachen gibt der Sensor über die Steuerleitung ein Signal aus und zeigt damit beispielsweise an, ob ein Teil vorhanden ist oder fehlt. Der Anwender muss also nicht erst eine Applikation auf einem Computer programmieren und sie dann auf den Sensor übertragen, sondern kann sofort mit der Arbeit beginnen – so gelangen selbst ungeübte Anwender innerhalb von wenigen Minuten intuitiv zu einer Bildverarbeitungslösung. Für anspruchsvollere Aufgaben steht zusätzlich eine auf Objekt- und Positionserkennung abgestimmte Software zur Verfügung, die auf größtmögliche Einfachheit ausgelegt ist.

Seit einigen Jahren gewinnen vermehrt Anwendungen mit 3D- und Stereokameras an Bedeutung im industriellen Umfeld. Neue Technologien wie hochintegrierte Laserabstandssensoren auf kleinen Halbleitersensoren eröffnen künftig neue Anwendungsfelder, zum Beispiel zur Steuerung von Robotersystemen. Wärmebilder im Produktionsprozess mittels Bildverarbeitungsalgorithmen werden künftig die Online-Qualitätskontrolle ermöglichen. Vision-Systeme sind die Augen der Automatisierung.

Trend: Vision-Sensoren bei Standardaufgaben

Wo bisher optische Kontrollen von Menschen durchgeführt wurden, werden vermehrt Vision-Systeme diese Aufgabe erledigen. Schneller, präziser, sicherer und rund um die Uhr. Der Trend bei Standardaufgaben geht zu Vision-Sensoren. Diese preisgünstigen und dennoch leistungsfähigen Geräte, sind für unzählige Anwendungen geeignet und verfügen über ein hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis. W

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