Vision-Sensoren
Vision-Sensoren sind miniaturisierte anwendungsfertige Bildverarbeitungssysteme für Aufgaben geringer Komplexität. Sie vereinen einfache Installation und Bedienung klassischer Sensoren (z.B. Lichtschranken) mit den Fähigkeiten herkömmlicher Bildverarbeitungssysteme. Die Spannbreite möglicher Prüfaufgaben sowie Ergebnisausgabe sind begrenzt und nur in geringen Grenzen zu verändern.
Durch eine standardisierte gerätetechnische Konfigurationen für verschiedene Anwendungen können die Geräte kostengünstig gefertigt werden und ermöglichen eine sensorähnliche Bedienung. Der wissensintensive Prozess der Systemabstimmung ist damit überflüssig.
Aufbau und Eigenschaften
Vision-Sensoren sind systemtechnisch hochintegriert, mit z.T. fokussierbarer Optik, LED-Beleuchtung, vorrangig CMOS-Bildsensoren, Bild-/Programmspeicher, Bildverarbeitungsrechner, Programmier-/Prozess-Schnittstellen, Firmware und Feinmechanik. Rechentechnische Basis sind meist intelligente Kameras. Typische Schnittstellen zur Prozesseinbindung sind digitale I/O, serielle Schnittstellen (RS-232, USB), Ethernet oder Busschnittstellen. Ergebnisse werden in linearem Programmablauf ermittelt, der nur wenig angepasst werden kann: Bildaufnahme, Lagenachführung, Auswertung oder Steuerung. Zur Verfügung stehen wenige einfach verständliche Bildverarbeitungsfunktionen mit viel integrierter Intelligenz. Die Ergebnisausgabe ist einfach und fest vorgegeben, meist als OK-/NOK-Aussagen. Mehrere Prüfabläufe können auf dem Sensor gespeichert werden. Drei funktionale Klassen sind typisch: Einzelfunktionssensoren, Anwendungs- und branchenspezifische Sensoren, Multifunktionssensoren. Zur einfachen Bedienung sind reduzierte Bedienkonzepte üblich: Einknopf-Bedienung, Keypad oder intuitive PC-Bedienoberfläche. Allerdings sind so nur geringe Anpassungen an die Applikation möglich.
Integration
Vision-Sensoren besitzen meist einen hohen Schutzgrad (IP67 und höher), sind erschütterungsgeschützt, EMV-fest und haben robuste mechanische Schnittstellen. Der Aufwand beschränkt sich auf mechanische Befestigung, elektrische Verbindung und Parametrierung (<½h). Der Wartungsaufwand ist gering und die Produkte sind einfach auszutauschen.
Grenzen
Der Begriff Sensor suggeriert Einfachheit. Komplexe Technik wird nach außen hin reduziert und einfach bedienbar gemacht. Einschränkungen, besonders bei der Bilderfassung (Optik, Beleuchtung), sollten daher durch Eignungsprüfung am konkreten Prüfteil ermittelt werden. Dennoch kann die Prüfgeschwindigkeit erheblich sein: Je nach Modell und Aufgabe sind >50 Teile/s möglich. Vermessungsaufgaben sind kaum möglich und scheitern meist an der nicht vorgesehenen Kalibrierung. Die feste Konfiguration und Spezialisierung schränkt die Geräte häufig in den Anwendungsmöglichkeiten ein, da sich Hard- und Firmwarekonfiguration nicht ändern lassen.
