Exakte Konturerfassung zur Inline-Qualitätskontrolle

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Exakte Konturerfassung zur Inline-Qualitätskontrolle

Immer öfter kommen Vision-Sensoren auf den Markt, welche die Vorteile der Bildverarbeitung aufweisen, sich aber so einfach wie herkömmliche Sensoren in Betrieb nehmen lassen. So ermöglicht der Linien-Scanner PMD Profiler eine Inline Qualitätskontrolle zur Prüfung einer korrekten und vollständigen Montage.

Bild 1 | Der Linien-Scanner PMD Profiler erfasst ein genaues Höhenprofil eines Objekts und lässt sich genauso einfach wie ein herkömmlicher Sensor installieren und in Betrieb nehmen (Bild: IFM Electronic GmbH)

Je früher Fehler in der Montage oder Fertigung erkannt werden, umso geringer sind die Kosten, die für Ausschuss entstehen. Eine Inline-Qualitätskontrolle direkt nach dem zu überprüfenden Fertigungs- oder Montageschritt ist deswegen von Vorteil. Je nach Anwendung müssen dabei sehr kleine Details am gefertigten Bauteil erkannt werden. Ein typisches Beispiel ist etwa die Überprüfung eines Spaltmaßes (Gap Control) bei einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Endprodukt. Um einen zu großen Spalt zu erkennen, könnten entweder hochpräzise Abstandssensoren verwendet werden (Voraussetzung hierfür ist allerdings eine exakte Positionierung des Produkts relativ zum Sensor) oder ein Bildverarbeitungssystem. Dort sind aber eine gute Abschirmung gegenüber Fremdlicht sowie ggf. spezielle Beleuchtungen notwendig. Dadurch ist diese Lösung in der Regel vergleichsweise teuer.

Linien-Scanner als Alternative

Um sowohl die exakte Positionierung als auch die aufwändige und teure Installation einer Bildverarbeitung zu vermeiden, bieten sich in vielen Anwendungen so genannte Advanced-Vision-Sensoren an. Diese erfassen deutlich mehr Informationen als ein einfacher Abstandsensor, aber weniger Informationen als eine klassische Bildverarbeitung. Mittlerweile lassen sich Vision-Sensoren so einfach wie ein herkömmlicher Sensor installieren und in Betrieb nehmen. In der Regel funktioniert dies mit der in der Sensorik weit verbreiteten Teach-Funktionalität direkt am Gerät. Ein typisches Beispiel für einen solchen Vision-Sensor ist der Linien-Scanner PMD Profiler, der auf dem Triangulationsprinzip basiert. Der Sensor projiziert eine gerade Laserlinie auf die zu messende Oberfläche. Das Laserlicht wird reflektiert und vom Empfangselement (PMD-Chip) im Sensor erfasst. Durch einen Winkelversatz zwischen Projektionseinheit und Empfangselement kann der Kontursensor das Höhenprofil des Objekts erfassen. Im Rahmen der Qualitätskontrolle wird also nicht ein Bild des Produkts oder der Abstand an einer bestimmten Stelle aufgenommen, sondern lediglich eine Linie erfasst. Diese enthält allerdings sehr genaue Höheninformationen, denn die Auflösung des Linie-Scanners beträgt 200µm. Mit dem aufgenommenen x-z-Diagramm kann beispielsweise in der oben genannten Anwendung sehr genau ein Spalt erkannt werden, um dann die fehlerhaften Teile sofort auszusortieren.

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ifm electronic gmbh
www.ifm.com

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