Innovative Bildverarbeitung

Die Lageerkennung von Objekten bei gleichzeitiger Oberflächenkontrolle mit Hilfe von Bildverarbeitungssystemen war bisher durch den notwendigen Einsatz mehrerer Kameras und die Auswertung mehrerer Aufnahmen kostenintensiv und führte zu einer verlängerten Zykluszeit. Die Firma ASS Maschinenbau hat als Novum ein Bildverarbeitungssystem entwickelt, das zwei Anforderungen parallel erledigt: Lageerkennung und Oberflächenkontrolle können gleichzeitig mit einer einzigen Aufnahme durchgeführt werden.

Mit dem Bildverarbeitungs- und Qualitätskontrollsystem wird die Lage und Ausrichtung von Artikeln z. B. auf einem laufenden Förderband erkannt und die Daten werden zur Positionierung über eine selbst entwickelte Schnittstelle an einen Industrieroboter übergeben. Dieser kann sie anschließend lageoptimiert vom Band nehmen. Dadurch entfällt der fertigungstechnische Aufwand, die Teile zunächst in eine genau definierte Position zu bringen. Hohe Präzision an einer Schlüsselstelle des Fertigungsprozesses, der den Automatisationsgrad mit hoher Zuverlässigkeit steigert.

Die revolutionäre Besonderheit macht das System in der automatisierten Fertigung einzigartig: Mit nur einem einzigen Foto wird nicht nur die exakte Position der Artikel erkannt, sondern zeitgleich eine Qualitäts- und Oberflächenkontrolle durchgeführt. Da dieser Prozess innerhalb einer Auswertung stattfindet, wird die Zykluszeit bestmöglich optimiert. Diese computerbasierende Oberflächenkontrolle erfasst die mit dem Kunden vereinbarten Qualitätsmerkmale und kann diese objektiv in einer integrierten SQL-Datenbank dokumentieren. Die aufwendige, teure und meist subjektive Oberflächenkontrolle durch einen Werker entfällt .

Bei der Oberflächenkontrolle werden die Teile durch eine Oberflächenanalyse, die topografische Gegebenheiten berücksichtigt, automatisch auf die festgelegten Fehlertoleranzen verifiziert. Das Produkt kann vermessen, Konturen prüfen und eine Vollständigkeitskontrolle sowie Kontrastmessungen durchführen. Durch den Einsatz hochpräziser GigE-Kameras in Kombination mit professionell ausgewählten Ojektiven und Beleuchtungen ist das System in der Lage, bei der Oberflächeninspektion bereits kleinste Abweichungen wie Kratzer, Schlieren oder Oberflächendefekte, die sogar noch innerhalb des Toleranzbereich liegen können, festzustellen. Dabei wertet das System Fehler nicht pixel- sondern vektorbasierend aus. Wird ein Defekt analysiert, löst das System automatisch die Aussortierung der fehlerhaften Teile aus. Selbst geringe Unregelmäßigkeiten im Produkt , die nach dem Fertigungsprozess auftreten, können detektiert werden. So werden die Qualitätszustände zuerst protokolliert und können bei Beanstandungen kontrolliert werden.

Durch den Einsatz dieser modernen 10 Megapixel-Kamera können beispielsweise bei einem Bildausschnitt von nur 5 x 5 cm Fehler im Bereich von nur 15 µm erkannt werden. Wo selbst das zu ungenau ist, kann der Industrie-PC auch optional drei Bilder von drei Kameras gleichzeitig auswerten. Selbst bis zu zwölf Kameras können verwaltet werden, dann erfolgt die rechnergestützte Analyse jedoch für je 3 Kameras nacheinander. Durch den Vergleich mit den hinterlegten dreidimensionalen Daten, den die besondere Bildverarbeitungssoftware erledigt, werden prozessbedingte Qualitätsunterschiede so früh erfasst, dass Fehler gefunden werden, bevor es zu teuren Fehlproduktionen kommt. Das PC-basierende Bildverarbeitungssystem ermöglicht so eine hundertprozentige Qualitätskontrolle im Prozessablauf. Die erhaltenen Daten werden auf einer SQL-Datenbank gespeichert und können an marktübliche BDE-Systeme übergeben werden. Auch die Entgegennahme von externen BDE-Daten ist möglich. Dabei lässt sich das System in nahezu beliebige Fertigungs- und Kontrollprozesse integrieren.