Herkömmliche Messwerkzeuge wie Messschieber und optische Komparatoren bewähren sich in Labors. Die Anforderungen in der industriellen Fertigung sind jedoch sehr hoch. Herkömmliche Werkzeuge versagen hier. Dann ist ein Bildverarbeitungsmesssystem gefragt. Vision-Messsysteme sind Bildverarbeitungsgeräte. Sie verbessern die Geschwindigkeit und Effizienz von Dimensionsmessungen. Sie haben viele Eigenschaften, die die Fließbandproduktion optimieren.
In diesem Artikel wird die Bedeutung von Bildverarbeitungsmesssystemen beschrieben und erörtert, wie sie die herkömmliche Messtechnik weitgehend ersetzt haben.
Das Funktionsprinzip
Um Bildverarbeitungsmesssysteme zu verstehen, ist es am besten, sie in drei Teile zu unterteilen. Insgesamt ist jeder Teil leicht zu verstehen. Sie bestehen aus einem optischen Objektiv, einer Kamera und einer Bildverarbeitungssoftware. Der letzte Teil macht das Bildverarbeitungsmesssystem zu dem, was es ist.
Ein Bildverarbeitungsmesssystem benötigt zum Betrieb Umgebungslicht. Die Kamera nimmt ein Bild des Objekts auf. Anschließend verarbeitet die Computersoftware das Bild in 2D oder 3D. Durch das Zählen von Pixeln messen wir die Entfernung auf dem Bild. Je höher die Auflösung ist, desto größer ist die Anzahl der Pixel - und damit auch die Genauigkeit. 2D-Vision wird durch Techniken wie automatische Kantenerkennung und Sub-Pixel-Verarbeitung ermöglicht. 3D-Bildverarbeitungssysteme verwenden ebenfalls fortschrittliche photogrammetrische Techniken wie Lasertriangulation oder strukturiertes Licht. Sehen Sie sich die Hochpräzises Bildverarbeitungsmessgerät MXP.
Die zentrale Bedeutung der Dimensionsmessung
Unabhängig davon, was Sie herstellen, ist das Messen von Maßen eine wichtige Aufgabe in der Fertigung. Sie ist notwendig, egal ob Sie mit Kunststoff, Metall oder Holz arbeiten. Sie ist gleichermaßen wichtig für Fertigprodukte, OEM oder den Bau von Maschinenteilen. Kein Wunder, dass die Dimensionsmessung die Grundlage für alle Prüfaufgaben bildet. Während die herkömmliche Messtechnik ein rudimentäres Prüfmittel darstellte, haben visuelle Werkzeuge sie völlig verändert. Visuelle Messsysteme sind nicht auf physischen Kontakt angewiesen. Sie arbeiten auf schnell laufenden Fließbändern. Durch die Verringerung von Interferenzen beschleunigen sie herkömmliche Prozesse wie Pass-Fail-Kontrollen. Die maschinelle Bildverarbeitung kann Sie unterstützen, wenn Ihre Montagelinie gleichzeitig große Mengen von Produkten bewegt. Bildverarbeitungsmessgeräte können viele Objekte auf einmal scannen. Auf diese Weise können sie abnormale Produkte oder Fertigungsfehler erkennen.
Sowohl für kleine als auch für große Hersteller sind die Fehlererkennung und die Produktinspektion kritische Prozesse. Sie werden wahrscheinlich Geld für Mitarbeiter einsparen, weil visuelle Inspektionswerkzeuge Toleranzprüfungen viel zuverlässiger und effizienter durchführen können. Sie führen diese Erkennung durch, ohne mit dem Objekt in Berührung zu kommen. Wie hilft Ihnen das auf lange Sicht? Bei sich wiederholenden Fehlern kann das Problem in der Maschine oder im Produktdesign liegen. Bildverarbeitungssysteme helfen, die Ursache zu überprüfen. Im Laufe der Zeit wird dadurch der Produktionsprozess gestrafft, Selbstkorrekturmechanismen werden möglich und die Produktion wird beschleunigt.
Anwendungen
Bildverarbeitungsmesssysteme können Dinge tun, für die sonst ein hoher menschlicher Einsatz erforderlich wäre. Auf diese Weise sparen sie Kosten und machen Aufgaben möglich, die bisher als unmöglich galten!
Dimensionsanalyse elektronischer Bauteile
Die Bewertung der Toleranz von kleinen elektronischen Bauteilen wie Dioden und Kondensatoren übersteigt die menschlichen Fähigkeiten. Der Einsatz konventioneller Messtechnik ist schwierig und zeitaufwändig. Mit der visuellen Prüfung können Sie hochempfindliche Messungen durchführen. Eine gängige Strategie bei visuellen Systemen ist folgende. Sie unterteilen einen Kondensatorkörper in Segmente und führen eine Kantenerkennung durch. Außerdem können Bildverarbeitungsmesssysteme viele elektronische Bauteile auf einmal scannen. Ohne die industrielle Bildverarbeitung würden diese Aufgaben einen enormen Zeit- und Kostenaufwand erfordern.
Messflaschenmündungen und -verschlüsse
Bildverarbeitungsmesssysteme können eine Inline-Produktkontrolle durchführen. Sie können sich bewegende Komponenten in einer Montagelinie bearbeiten, ohne diese zu unterbrechen. So können sie beispielsweise Flaschenmündungen prüfen, um Fertigungsfehler festzustellen. Vision-Messsysteme führen eine schnelle Pass/Fail-Prüfung durch, wenn sie auf Abweichungen stoßen. Die Inline-Dimensionsmessung gewährleistet eine groß angelegte betriebliche Konsistenz.
PCB-Design und Qualitätskontrolle
Die Messung mikroskopisch kleiner Werte auf Leiterplatten ist weit entfernt von den Fähigkeiten eines Menschen. Ohne maschinelles Sehen ist es mühsam und zeitraubend, sich auf menschliche Arbeitskräfte zu verlassen. Visuelle Inspektionswerkzeuge spielen hier eine entscheidende Rolle. Auf die Leiterplatten gelötete ICs können manchmal Risse aufweisen, die mit dem menschlichen Auge nur schwer zu erkennen sind. Die Ausrichtung der IC-Leitungen, die Koplanarität und die Winkligkeit sind für den Menschen nur schwer zu erkennen. Für visuelle Maschinen ist es jedoch ein Kinderspiel. Aus diesem Grund hat die Elektronikindustrie die Einführung dieser Systeme weltweit vorangetrieben.
Identifizierung von Etiketten und Scannen von Barcodes
In Lebensmittelfabriken bestimmen Etiketten die Entscheidungen. Die industrielle Bildverarbeitung ermöglicht den unterbrechungsfreien Betrieb großer Fließbänder. Die Identifizierung von Etiketten und das Scannen von Barcodes spielen dabei eine wichtige Rolle. Die Etikettendaten diktieren viele der erforderlichen kritischen Aktionen, wie z. B. das Enddatum, die Produktionsanlage, die Rohstoffquelle usw.
Datenverarbeitung und -speicherung
Visuelle Messsysteme verarbeiten große Mengen an Daten. Daten über Dimensionalität, Qualität und geometrische Toleranzen sind weit verbreitet. Werksdatenbanken speichern diese Daten zur späteren Verwendung. Die von visuellen Inspektionswerkzeugen erfassten Daten sind sehr nützlich. Wie können mir die Daten helfen, fragen Sie? Die industrielle Bildverarbeitung ermöglicht die Datenspeicherung, was wiederum die Datenanalyse erleichtert. Mit der richtigen Forschung können Sie dazu beitragen, Ihren Prozess zu verfeinern und die Verbrauchernachfrage vorherzusagen! Dies ist einer der größten Vorteile der maschinellen Bildverarbeitung, den der Mensch nicht nachvollziehen kann.
Schlussfolgerung
Die industrielle Bildverarbeitung hat die Arbeitsweise von Fabriken revolutioniert. Jede dimensionale Messung dient als Datenpunkt, der zu zukünftigen Entscheidungen beiträgt. Der Fertigungssektor ist einer der größten Produzenten von Rohdaten. Diese sind entscheidend für die Verfeinerung und Entwicklung von Produktionsmethoden. Mit dem rasanten Wachstum der künstlichen Intelligenz steuert die Fertigung auf eine neue Welle der Automatisierung zu. Visuelle Messsysteme werden bei dieser Revolution eine zentrale Rolle spielen.