3D-Sensor mittels App in drei Minuten konfiguriert

Problemlose Integration

Die 3D-Bildverarbeitung eröffnet Möglichkeiten in zahlreichen Anwendungen, die mit herkömmlichen 2D-Sensoren nur schwierig zu realisieren sind. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass sich die 3D-Systeme problemlos installieren, konfigurieren und in die Anwendung integrieren lassen. Problemlos geht dies mit den 3D-Sensoren O3D.
Produktion, Logistik oder Verpackung sind nur einige Bereiche, in denen eine Automatisierungslösung die Größe von Objekten und deren Lage im Raum erkennen muss. Ein weiteres Beispiel ist die Vollständigkeitskontrolle in der Verpackungstechnik. Hierbei muss die Steuerung erkennen, ob etwa ein Karton mit der richtigen Anzahl von Tetra-Paks gefüllt ist oder ob in einer Getränkekiste alle Flaschen vorhanden sind. Eine Lösung, bei der einzelne Sensoren jeweils ein Objekt erkennen, ist wenig flexibel. Ändert sich die Gebindegröße oder die Art der verpackten Objekte, muss in der Regel ein mechanischer Umbau der Sensorik erfolgen. Deutlich flexibler ist hier eine Bildverarbeitungslösung mit einem 3D-Sensor, wie dem O3D. Der Sensor arbeitet mit der sogenannten PMD-Technologie, die für jeden der 23.000 Bildpunkte den Abstand zum Sensor berechnet. Mithilfe dieser mehreren tausend Abstandswerte lassen sich verschiedene Objekte sicher erkennen. Der 3D-Sensor kann Tetra-Paks in einem Karton unabhängig von ihrer Farbe ebenso gut erkennen, wie Flaschen in einer Getränkekiste. Ein Umbau der Sensorik ist dafür nicht mehr notwendig. Lediglich in der Software müssen Anpassungen vorgenommen werden. Damit funktioniert das Umschalten verschiedener Produktions-Chargen auf Knopfdruck.

Konfiguration per App

Gerade aber die Software hat in der Vergangenheit viele Bildverarbeitungsanwender häufig vor Probleme gestellt. Die Verarbeitung der Rohdaten zu den Bildpunkten, die Parametrierung sowie die Mustererkennung bzw. die Entwicklung entsprechender Algorithmen setzen ein hohes Maß an Bildverarbeitungs-Know-how voraus. Mit den 3D-Sensoren schlägt IFM nun einen neuen Weg ein: In sogenannten Apps sind die Algorithmen für jeweils eine Anwendungen bereits vollständig programmiert. Das Einrichten der App auf die jeweiligen Rahmenbedingungen ist einfach – Kenntnisse über Bildverarbeitung sind dazu nicht notwendig. Auch die optimalen Grenzwerte der Messungen legt die App während der Konfiguration selbstständig fest. Damit wird die Verwendung eines 3D-Sensors fast so einfach, wie die eines herkömmlichen optischen Abstandssensors mit Teach-In-Funktion. In insgesamt drei Minuten ist die Konfiguration der App abgeschlossen und der Betrieb der Anlage kann starten. Bei einer Vollständigkeitskontrolle in der Getränkeindustrie z.B. gibt der 3D-Sensor ein Schaltsignal aus, das signalisiert, ob das Gebinde vollständig ist oder nicht. Aktuell sind bereits zwei Apps fertig implementiert und werden mit dem 3D-Sensor ausgeliefert. Neben der oben beschriebenen Vollständigkeitskontrolle ist noch die Volumenbestimmung von quaderförmigen Objekten für die Lager und Fördertechnik möglich. Der Algorithmus ermittelt Höhe, Breite und Länge des Objekts und leitet die Werte über Ethernet an das WMS- oder ein ERP-System weiter. Damit lassen sich dann die in der Logistik wichtigen Größen wie Volumen und Gurtmaß bestimmen. In einem automatisierten Lager kann die Kamera erkennen, ob ein Parameter außerhalb der voreingestellten Grenzwerte liegt. Im Laufe der nächsten Monate werden weitere Apps folgen. Ziel ist es, die Anwendungen, die am häufigsten von den Kunden benötigt werden, in Form von Apps zur Verfügung zu stellen. Mit dem sogenannten Experten-Modus ist es aber auch möglich, eigene Apps zu entwickeln. Der Anwender mit entsprechendem Know-how in der Bildverarbeitung kann dabei direkt auf die Messdaten des Sensors zugreifen und diese mit den mitgelieferten Algorithmen verarbeiten.

User Experience aus dem Konsumerbereich

Das Konzept des 3D-Sensors mit fertig programmierten Apps erinnert sehr stark an aktuelle Elektronikgeräte aus dem Konsumerbereich. Auch beim Smartphone steht eine ausgereifte Hardware zur Verfügung, die dank Apps die gewünschte Funktionalität zur Verfügung stellt. Aber nicht nur bei diesem Konzept orientiert sich IFM an aktuellen Konsumer-Produkten: Auch die gesamte User Experience soll vergleichbar sein. Auch die Verpackung der O3D spiegelt die wichtigen Eigenschaften wider: Wertigkeit und einfache Bedienung. So sind z.B. ein USB-Stick und ein Quick-Installation-Guide in der Verpackung enthalten. Auf dem Stick befindet sich neben Beispiel-Videos zur Parametrierung auch die Software, mit der sich der 3D-Sensor konfigurieren und in Betrieb nehmen lässt. Auch auf Details wurde bei der Entwicklung Wert gelegt. So muss etwa die IP-Adresse der Kamera nicht manuell eingetragen werden; ein Installations-Wizard erkennt die angeschlossene Kamera automatisch. Anschließend kann der Anwender mit der Konfiguration der App beginnen. Nach maximal drei Minuten ist diese abgeschlossen und der Sensor betriebsbereit. Externe Experten für Software Usability und User Experience haben die Entwicklung unterstützt. Die Ergebnisse wurden dann in ausführlichen Testreihen bestätigt. Dabei wurden neben IFM-Kunden auch fachfremde Versuchspersonen herangezogen. Als Resultat steht jetzt ein 3D-Sensor zur Verfügung, der sich ähnlich einfach installieren und konfigurieren lässt, wie ein aktuelles Smartphone.

Das könnte Sie auch interessieren

Umfirmierung der MWF Roland Friedrich GmbH

Bereits 2015 wurde die MWF Roland Friedrich GmbH, Hersteller von kundenspezifischen Mess- und Prüflösungen aus Großostheim, von der Mahr Gruppe übernommen. Nun folgte auch die Umfirmierung der Tochtergesellschaft des Fertigungsmesstechnik-Herstellers in Mahr MWF GmbH. Ziel dabei sei, das Unternehmen noch sichtbarer in die Qualitätsmarke Mahr einzufügen und dadurch noch internationaler zu vermarkten.

www.mahr.com

Partnerschaft Matrix Vision und Metrilus

Matrix Vision ist eine Partnerschaft mit dem Unternehmen Metrilus GmbH aus Erlangen eingegangen. Metrilus ist eines der ersten Unternehmen weltweit, das sich auf Komplettlösungen für Echtzeit-3D-Bildverarbeitungsanwendungen spezialisiert hat. In Verbindung mit der 6D-Perception Camera mbBlueSirius von Matrix Vision bietet Metrilus zukünftig Beratung, Entwicklung von Prototypen und Software-Lösungen an.

www.matrix-vision.com

Vervierfachtes geometrisches Auflösungsvermögen

MicroScan ermöglicht das Bildformat einer radiometrische Thermografiekamera mit gekühltem FPAPhotonen-Detektor zu vervierfachen. Für Modelle der High-End-Kameraserie ImageIR bedeutet dies, dass sich Aufnahmen mit bis zu 2.560×2.048 IR-Pixeln erstellen lassen. Hinter der Funktion verbirgt sich ein schnell rotierendes MicroScan-Rad, das in der Kamera integriert ist. Es sorgt dafür, dass pro Radumdrehung vier verschiedene Einzelaufnahmen entstehen, die zueinander jeweils um ein halbes Pixel lateral versetzt sind. Die Einzelaufnahmen werden in Echtzeit zu einem Thermogramm mit vierfachem Bildformat zusammengeführt.

www.InfraTec.de

Wellenfrontsensor für die Optikprüfung

Der Wellenfrontsensor SHSLab dient zur die Prüfung von Optiken, optischen Systemen und Lasersystemen. Das Messprinzip ermöglicht die Erfassung von Wellenfronten durch eine einzelne Messung, so dass er schnell und unempfindlich gegenüber externen Einflüssen ist. Ein Mikrolinsen-Array transformiert die lokalen Propagationsrichtungen der Lichtstrahlen in ein Feld von Fokuspunkten auf einer Kamera. Die Abweichung der Fokuspunkte von ihren Referenzpositionen wird berechnet und schließlich die Wellenfront durch numerische Integration.

www.optocraft.com

Anzeige
Kamera-Kompositgehäuse für Roboteranwendungen

Der Kamerakopf des Bildverarbeitungssystem Robot Inspector for Integrity Analysis (RIITTA) ist eine kompakte Einheit, die alle Einzelkomponenten wie Kamera, Objektiv, blitzbare LED-Beleuchtung und Ansteuerelektronik in einem Spezialgehäude vereint. Das leichte Kompositgehäuse ist IP65-geschützt und bietet Schutz vor Staub und Spritzwasser. Die Eigenschaften der verwendeten Materialien in Verbindung mit dem Design des Gehäuses vermeiden Trägheitsmomente, die vor allem bei Roboteranwendungen eine entscheidende Rolle spielen.

www.asentics.de

Anzeige
Neuer Geschäftsführer bei Omron Electronics

 

Zuvor war Kluger als Managing Director Europe und Vice President Business Development für Adept Technology, später für Omron Adept Technologies tätig. Außerdem ist er als ehrenamtliches Vorstandsmitglied im Fachverband Robotik des VDMA aktiv.

www.industrial.omron.eu

Anzeige