Industrielle Bildverarbeitung
Bildverarbeitende Systeme erlauben Maschinen zu sehen. Zum Einsatz kommen industrielle Digitalkameras und hochentwickelten Softwarealgorithmen. Damit eröffnen sich in der Automatisierung faszinierende neue Möglichkeiten.
Zweckmässig eingesetzte Kameratechnik in Kombination mit Roboter- und Servoantriebslösungen steigern Qualität und Ausstoß. Die Digitalisierung ermöglicht eine lückenlose Rückverfolgung.
Wenn es um die Kontrolle der Anwesenheit und Vollständigkeit von Werkstücken geht, sind industrielle Kamerasysteme unermüdlich im Einsatz. Auch für Objektvermessung und Oberflächeninspektion bietet die Vision-Technologie heute schon zuverlässige Unterstützung.
Im Unterschied zum menschlichen Auge ermöglicht die digitale Bildverarbeitung eine dauerhafte Speicherung von Bilddaten und somit eine Rückverfolgung der Qualität. Hier ist das Kameraauge dem Menschen klar überlegen.
Erfolgreich werden bildverarbeitende Systeme in der Qualitätskontrolle eingesetzt. Nach wiederkehrenden Mustern wird die Qualität von Produkten zerstörungsfrei gemessen und beurteilt.
Hohe Rationalisierungserfolge und eine gleichbleibende Qualität werden durch automatische Objektvermessung erreicht.
Käsequalitätskontrolle
Ein Beispiel für eine solche Lösung ist ein vollautomatisiertes System, das aus einem mobilen Pflegeroboter und industrieller Bildverarbeitung besteht. Diese Lösung verringert den Ausschuss von Käselaiben während des Reifeprozesses, verbessert die Qualität und senkt die Kosten. Die Kombination von KI mit industrieller Bildverarbeitung ermöglicht im Bereich der Käsequalitätskontrolle eine steigende Produktivität insbesondere in der Qualitätssicherung.
Die Lösung umfasst einen Pflegeroboter, der mit einer Balkenbeleuchtung und einer 4K-Farbzeilenkamera ausgestattet ist. Ein kompakter Industrie-PC wird als Hardware eingesetzt, während ein zentraler Rechner beim Kunden für die Deep-Learning-basierte Klassifikation sorgt. Die Software MVTec HALCON für industrielle Bildverarbeitung wird zusammen mit unserer eigenen „Storage“-Software zur Überwachung und Dokumentation des Pflegprozesses verwendet.
Vor jedem Pflegeprozess durch den Roboter werden die Käselaibe mithilfe von Machine Vision auf Fehlerstellen wie Schimmelsporen geprüft. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden mit der Software ausgewertet. Die Ergebnisse werden in einer Datenbank gespeichert, die über ein Web-Interface zugänglich ist, sodass der Kunde fehlerhafte Käselaibe frühzeitig erkennen und den Pflegeprozess anpassen kann. Gleichzeitig führt der mobile Roboter die Pflegearbeiten durch, indem er die Käselaibe bürstet und mit Pflegeflüssigkeiten behandelt, um die Rindenbildung zu kontrollieren und unerwünschte Schmierschichten zu entfernen.
Der mobile Roboter fährt durch den Käsekeller und behandelt Käselaibe in Dreiergruppen, die jeweils auf einem Brett liegen. Ein Bild wird für jedes Set aufgenommen. Nach der Vorverarbeitung wird das Bild an den zentralen Rechner des Kunden gesendet, wo es mittels Deep Learning klassifiziert wird. Zusätzlich werden die Positionsdaten der Käselaibe übermittelt, um die Art des Käses und eine eindeutige Käse-ID zu bestimmen. Diese Daten sowie die Auswertung sind über das Warehouse-Management-System für den Kunden zugänglich.
Objekterkennung
In vielen Bereichen der Automatisierung helfen digitale Industriekameras, Objekte zu erkennen. Die Identifikation von Bauteilen erfolgt über Form und Aussehen oder über ein Codiersystem.
Der Einsatz solcher Systeme ist nicht statisch gebunden und erfolgt oft in laufenden Produktionsprozessen.
Eine spezielle Anwendung ist das Erkennen und Verfolgen von bewegten Objekten. Dies erfordert eine hohe Fehlertoleranz der Steuerung. So gelingt zum Beispiel bereits die Fernsteuerung von Robotern durch menschliche Gesten.
Kamerasysteme sind ein fixer Baustein in unseren Automatisierungslösungen. Wir nutzen die Technologie konsequent, um Arbeitsabläufe zu automatisieren. Dabei setzen wir auf unsere Eigenentwicklungen.
Mit der Gestensteuerung kombinieren wir die menschliche Feinmotorik mit der Kraft und Leistungsfähigkeit einer Maschine.
Oberflächeninspektion
Kameraanwendungen eignen sich hervorragend für die Inspektion von Oberflächen. Das System prüft die Beschaffenheit von Oberflächen automatisch auf festgelegte Qualitätsmerkmale.
Die Technologie wird entsprechend der Anforderung gewählt. Kamerasysteme scannen die Oberfläche entweder in 2D oder in 3D. Die Steuerung wertet die Messdaten aus und verarbeitet diese weiter.
Wenn es um hohe Qualitätsansprüche in Fertigungslinien geht, setzen wir Inlinesysteme zur Inspektion ein.
Mit der 3D-Scan-Technologogie erreichen wir eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit.
Assistenzsysteme
In Anwendungen, wo die Einsicht in detaillierte Prozessabläufe nicht gegeben ist, oder Genauigkeit über eine große Distanz gefordert wird, kommen Assistenzsysteme zum Einsatz.
Assistenzsysteme sind digitale Kollegen, die unterstützend wirken. Die brandneue Technologie „Augmented Reality“ spiegelt digitale Informationen in die Wirklichkeit.
Diese Systeme erweitern die menschliche Wahrnehmung und unterstützen beispielsweise bei der Beurteilung von gefährlichen Situationen.
Assistenzsysteme setzen wir sehr erfolgreich bei der Hebetechnik ein. Was das menschliche Auge von der Perspektive aus nicht erfassen kann, sieht die Kamera verlässlich im vorhinein. Die aufbereitete und mit Istdaten „hochgerechnete“ Information ergänzt dann die Wahrnehmung des Menschen.
Objektvermessung
Bei der Objektvermessung geht es um präzise Form- und Maßhaltigkeit. Die Erfassung erfolgt mit hochauflösenden 3D-Kamerasystemen. Die Software gleicht den 3D-Scan automatisch mit den Vorgaben aus dem CAD-Model ab.
Wir setzen digitale Objektvermessung beispielsweise bei der automatischen Qualitätskontrolle ein. Die Qualitätsbeurteilung erfolgt vollautomatisiert anhand des CAD-Models.