inVISION: Sensopart hat den neuen Detektor Formfinder für den Vision Sensor Visor Robotics vorgestellt. Was steckt hinter dem Tool?
Alexander Rudolph: Nach 15 Jahren Tätigkeit als Applikationsingenieur in der Bildverarbeitung zeigt meine Erfahrung, dass die häufigsten Formen, die durch Vision Sensoren zur Positionsermittlung – vor allem in der Robotik – gefunden werden müssen, auf einfachen Geometrien basieren: Rechtecke, Quadrate und hauptsächlich Kreise. Meist wird hier bislang ein Konturdetektor verwendet, der in seiner Einrichtung etwas Fingerspitzengefühl benötigt. Zum einen muss der Anwender die Koordinate des Mittelpunkts mit der Maus manuell einstellen, zum anderen wird ein starker Kontrast der Kontur benötigt. Ein weiterer Detektor, der bereits zur Positionsermittlung verwendet wird und durch mathematische Funktionen Mittelpunkts-Koordinaten ermittelt, ist der Blob-Detektor. Besonders bei Grauwertverläufen kommt dieser aber an seine Grenzen. Daher war es unser Ziel, diese beiden Ansätze zu kombinieren und es so dem Anwender so leicht wie möglich zu machen, seine Aufgabe zu lösen.
inVISION: Wie funktioniert der Formfinder in der Praxis?
Marius Westermann: Unsere erste Überlegung war es, eine Positionsermittlung mit Hilfe von KI umzusetzen. Allerdings stellte sich heraus, dass sich diese Aufgabe mittels mathematischer Algorithmen zum einen stabiler lösen lässt, zum anderen benötigt der Anwender auch kein Training. Nun hat er zwei einfache Optionen zur Positionsermittlung zur Wahl: Ist eine spezifische Größe des Prüfobjekts bekannt, also z.B. der Durchmesser eines Kreises, gibt man diese entweder in der Benutzeroberfläche des Vision Sensors ein oder man sendet diese vom Roboter aus an den Visor, um die Position zu ermitteln. Alternativ dazu steht eine automatische Funktion zum Finden von nutzbaren Geometrien zur Verfügung, die dem Nutzer angezeigt werden und sich dann mit einem Klick auswählen lassen. Kombiniert mit der automatisierten Hand-Auge-Kalibrierung des Visor Robotic, unserem Autofokus und der automatischen Helligkeitseinstellung, wie sie in allen Modellen implementiert ist, ist es nun möglich, die komplette Parametrierung vom Roboter aus zu tätigen, besondere Kenntnisse in der Bildverarbeitung sind nicht notwendig. Dies hat vor allem bei Schraubprozessen enorme Vorteile, seien es anzuschraubende Platinen in der Elektronikmontage oder Bleche im Karosseriebau. Deren Erkennung läuft stabil, auch bei sich ändernden Umgebungsbedingungen, und lässt sich einfach einrichten.
inVISION: Auch beim Thema 3D-Positionierung gab es einige Erweiterungen. Können Sie uns dazu etwas mehr erzählen?
A. Rudolph: Hier wollten wir vor allem den Aufwand für Roboterintegratoren senken. Sehr häufig setzen diese unsere Vision Sensoren oder den Visor Robotic +Z mit seiner integrierten Abstandsermittlung zur Bauteillageerkennung von größeren Bauteilen ein, z.B. bei Seitenwände von Fahrzeugen. Dazu müssen in der Regel Posen an mehreren Stellen des Bauteils ermittelt und dann miteinander verrechnet werden. Diese Verrechnung lösen Roboterhersteller teilweise unterschiedlich: Variablen müssen verarbeitet, Stringfunktionen oder die richtigen Funktionen genutzt werden, usw. Mit dem neuen Software-Release können sich die Visor Sensoren nun gegenseitig ermittelte Daten zusenden und diese so verrechnen, dass die Berechnung nicht mehr auf dem Roboter stattfindet. Dies ist möglich dank unserer Ergebnisverarbeitung, die durch roboterspezifische Algorithmen erweitert wurde. Somit kann der Roboter direkt mit der gegebenen Pose weiterfahren.
Sensopart – Bild: SensoPart Industriesensorik GmbH
inVISION: Was waren Ihre weiteren Neuheiten auf der Messe?
M. Westermann: Für den Visor Object wurde ebenfalls ein neuer Detektor eingeführt: dieser hat auch mit Kreisradien zu tun, dient aber zur geometrischen Vermessung und wird vor allem in der Maßhaltigkeitsprüfung eingesetzt. Daher haben wir erstmals die neue Parametriersoftware SensoConfig Web gezeigt.
inVISION: Ist das browserbasierte Konfigurationstool der erste Schritt zu einer neuen Software-Umgebung für die Sensopart Kunden?
A. Rudolph: Unsere Visor PC-Software ist mittlerweile sehr ausgereift, was sich in den positiven Äußerungen unserer Anwender zur einfachen Parametrierung unserer Vision-Sensoren zeigt. Trotzdem wollen wir aber auch an dieser Stelle nicht stehen bleiben und immer nach vorne schauen. Die Parametrierung über Mobile Devices, die Reduktion des IT-Aufwandes und ein modernes User Interface waren unsere Gründe, SensoWeb, das bislang als reines Monitoring- und Statistiktool eingesetzt wurde, Stück für Stück zum umfassenden Konfigurationswerkzeug zu erweitern. Ziel war die Nutzung browserbasiert und somit geräteunabhängig zu ermöglichen. Der erste Schritt war die Implementierung einfacher Optionen wie Einstellungen am Bild, aber vor allem die Einrichtung des Visor Code Reader sollte vereinfacht werden. Dazu gibt es nun webbasiert einen Assistenten, der den Einrichter mit drei einfachen Klicks durch die Inbetriebnahme führt. Dies umfasst eine automatische Bildeinstellung und die automatische Ermittlung der im Bild vorhandenen Code-Typen, z.B. jegliche Arten von Barcodes oder 2D-Codes wie QR oder ECC200.
M. Westermann: Abschließend lässt sich sagen, dass jede Variante unserer Visor Familie (Visor Robotic, Object und Code Reader) von dem neuen Software-Release profitiert und somit auch unsere Anwender. Die Software steht kostenfrei unter sensopart.de zum Download bereit und lässt sich im Simulationsmodus auch ohne Hardware testen.
Konfiguration mit SensoConfig Web
Für alle, die sich für das neue browserbasierte Konfigurationstool SensoConfig Web interessieren, findet am 30. September um 9:30 und 17:30 Uhr ein Webinar mit Live-Demo und Q&A statt. Kostenfreie Registrierung unter https://info.sensopart.com/de/sensoconfig-web/webinar.
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