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Neue Möglichkeiten für die automatisierte Inspektion

Ein 3D-Bildverarbeitungssystem für alle Fälle

Das neue 3D-Vision-System von Cognex soll die Inspektion von Teilen in 3D jetzt so einfach wie mit einer 2D-Smart-Kamera machen. Während die optische Prüfung in 3D zuvor mit hohem Programmieraufwand bei gleichzeitig geringem Nutzen verbunden war, bringt das neue System eine bessere Bildqualität, vereinfachte Anwendungsentwicklung und eine breite Palette von 3D-Prüf-Tools mit sich.

Das In-Sight 3D-L4000 vereinfacht 3D-Inspektionen, indem es die verarbeitung bereits im System integriert hat. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Das In-Sight 3D-L4000 vereinfacht 3D-Inspektionen, indem es die Verarbeitung bereits im System integriert hat. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Wenn es darum geht, Teile zu prüfen, können Anwender unter verschiedenen etablierten Technologien wählen. Entscheidet man sich für die industrielle Bildverarbeitung, stellt sich die Frage: Benötigt man eine Prüfung in 2D oder 3D und mit welchem Aufwand ist die Implementierung der jeweiligen Lösung verbunden? Je nach Anwendung ist dann ein bewährtes 2D-System oftmals die erste Wahl, selbst wenn die (theoretischen) Vorteile der 3D-Bildverarbeitung offensichtlich sein mögen. Hierfür gibt es zwei Gründe. Der erste: Bislang gab es kein 3D-Vision-System, das den Anforderungen der meisten Inspektionsanwendungen in Bezug auf Bedienkomfort und Kosten entsprach. Die dreidimensionale Bildverarbeitungsinspektion war für die meisten Unternehmen einfach zu teuer und kompliziert, und es gab zudem nur wenige Bildverarbeitungs-Tools, die mit echten 3D-Bildern arbeiteten. Also musste ein zusätzlicher PC installiert werden, um die Anwendung tatsächlich zu lösen, was zu deutlich mehr Platzbedarf und Programmieraufwand führte. Der zweite Grund: Die 2D-Inspektion mit einer Smart-Kamera funktionierte robust genug und mit großer Benutzerfreundlichkeit. Daher besteht oder bestand in vielen Fällen keine wirkliche Notwendigkeit, den kostspieligen und schwierigen Übergang zu einem 3D-Inspektionssystem zu vollziehen.

Das neue System ermöglicht die intuitive Anwendungseinrichtung und -ausführung auf echten 3D-Punktwolkenern. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Das neue System ermöglicht die intuitive Anwendungseinrichtung und -ausführung auf echten 3D-Punktwolkenern. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Neue Möglichkeiten für die automatische 3D-Inspektion

Diese Situation ändert sich nun – mit der Einführung des Embedded-Vision-Systems In-Sight 3D-L4000 von Cognex. Die Smart-Kamera ermöglicht es Ingenieuren, eine Reihe von Inline-Prüf-, Führ- und Messanwendungen an automatisierten Produktionslinien schnell, präzise und kostengünstig zu lösen. Es bietet eine umfangreiche Suite echter 3D-Vision-Tools, die aufrgund der vertrauten und robusten In-Sight-Spreadsheet-Umgebung genauso einfach zu bedienen sind wie die industrieerprobten 2D-Vision-Tools des Unternehmens. Die Speckle-freie blaue Laseroptik ist darüber hinaus eine Branchenneuheit, die qualitativ hochwertige 3D-Bilder ermöglicht.

Bei der Schweißnahtprüfung an Gummischläuchen erkennt das 3D-L4000 selbst kleinste Mängel und kann präzise Messungen vornehmen. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Bei der Schweißnahtprüfung an Gummischläuchen erkennt das 3D-L4000 selbst kleinste Mängel und kann präzise Messungen vornehmen. (Bild: Cognex Germany Inc.)

Blaue Laseroptik

Anwender von 3D-Bildverarbeitung kennen das bestimmt: Normalerweise haben 3D-Bildverarbeitungssysteme mit Speckle zu kämpfen – Lichteffekte, die auftreten, wenn das Laserlicht von der Oberfläche des Teils zurück zum Bildverarbeitungssystem gestreut wird. Speckle ist ein Problem in bestehenden 3D-Vision-Systemen, da es das Aussehen des Teils verändert und die Bildgenauigkeit verringert. Das System kann lediglich schätzen, wo sich der Laser befindet. Bislang ist es keinem 3D-System gelungen, Speckle zu beseitigen und damit ausreichend gute Bilder zu erzeugen, um zuverlässige Inspektionsanwendungen in 3D durchzuführen. Im In-Sight 3D L-4000 wird ein Laser im blauen Lichtbereich verwendet, der Speckle-freie Bilder in einer Auflösung von 2K liefert. Der Imager sieht eine klare Laserlinie, was zu einer höheren Genauigkeit der 3D-Bilder führt und somit die Qualität und Wiederholdbarkeit der Mess- und Prüfergebnisse maßgeblich mitbestimmt. Außer diesem technischen Fortschritt in der laserbasierten Bildverarbeitung liefert das System seine eigene Beleuchtung sowohl für 3D- als auch für 2D-Bilder, es kommt also ohne externe Lichtquelle aus.

Neue Möglichkeiten für die automatisierte Inspektion
Bild: Cognex Germany Inc.


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