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Um die Einsatzmöglichkeiten eines smarten Profilsensors gut einschätzen zu können, ist es wichtig, seine Funktionsweise zu kennen. Ein Profilsensor erfasst die Höhenkontur eines Objektes. Dazu wird von einer Laserdiode eine Linie auf das Objekt projiziert und das Signal vom Sensor als ein kalibriertes Höhenprofil erfasst. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen 2D-Vision-Sensor werden also Objekte oder Merkmale nicht via Kontrastunterschieden im Bild erkannt, sondern über Höhenunterschiede.
Ein einfaches Beispiel ist eine Nut in einem Bauteil, wobei diese von oben betrachtet nur schwer zu erkennen ist. Über ein kontrast-basiertes Verfahren wird es wahrscheinlich schwierig beziehungsweise aufwändig, die Präsenz, Breite oder gar die Tiefe der Nut zu erkennen. Der höhenbasierte Ansatz ermöglicht hier einfach und robust die gewünschte Prüfung.
Ein smarter 2D Profilsensor kann noch mehr, da er die im Höhenprofil enthaltenen Informationen dank der im Sensor integrierten Werkzeuge direkt verarbeitet. Über ein einfach zu bedienendes Webinterface können diese Werkzeuge parametriert werden. So können die gewünschten Ergebnisse – beispielsweise eine Position, eine Höhendifferenz, eine Spaltbreite, oder eine OK/NOK-Entscheidung – direkt an eine übergeordnete Steuerung übergeben werden.
Prüfobjekt braucht Feature
mit Höhenprofil
Ob ein smarter 2D-Profilsensor die Qualitätskontrolle übernehmen kann, hängt von einem einzigen Kriterium ab: Der zu prüfende Gegenstand muss ein relevantes Feature haben, das sich über das Höhenprofil erfassen lässt. Wenn das gegeben ist oder zusätzlich auch die Abstandsinformation relevant ist, stellt ein smarter Profilsensor wie zum Beispiel die Baumer OX-Serie eine sehr gute, eventuell eine bessere und wirtschaftlichere Alternative zu 2D-Vision-Sensoren dar. Beispiele sind Kanten, Lücken, Kabel- oder Rohrdurchmesser und -positionen – oder auch arbiträre Formen, anhand derer Qualitätsinspektion durchgeführt werden kann. Typische Applikationsbeispiele sind: Prüfung von Präsenz, Vollständigkeit, Form oder Maßhaltigkeit.
Kurz gesagt: So wie Ingenieure heute einen Smart-Vision-Sensor nutzen, um Qualitätskriterien in einem Kamerabild zu erkennen, kann man die neue Sensorklasse OX-Serie nutzen, um Inspektionsaufgaben anhand von Formen, Kanten, Lücken, Kreisen, Abständen etc. durchzuführen. Die OX-Serie eignet sich hierzu besonders, wenn die notwendigen Informationen nicht oder nicht einfach aus einem Grauwertbild zu extrahieren sind.
Die Sensoren erhöhen das
Tempo im Prozess
Der Einsatz eines smarten 2D-Profilsensors für Qualitätsprüfungen bietet vor allem zwei Vorteile:
- Hohe Objektgeschwindigkeiten, Beschleunigung der Zykluszeiten: Zykluszeiten spielen für die Produktivität eine entscheidende Rolle. Hier können smarte Profilsensoren helfen, Prozesse erheblich zu beschleunigen, da sie mit einer Rate von bis zu 800 Hz OK/NOK-Teile deutlich schneller unterscheiden, als das Kamerasysteme können.
- Invarianz gegenüber Kontrast: Situationen, in denen es schwierig ist, ein gutes Kontrastverhältnis zu erlangen, stellen für kamerabasierte Lösungen eine Herausforderung dar. Wenn hier eine Inspektion via Höheninformation möglich ist, arbeitet ein smarter Profilsensor deutlich prozessstabiler.
Die smarten Profilsensoren von Baumer zeichnen sich aus durch einfache Bedienbarkeit über das integrierte Webinterface. Dort können bis zu sieben Messwerkzeuge grafisch unterstützt frei konfiguriert werden. Ein weiterer Vorteil ist die Live-Visualisierung der Messaufgaben im Webinterface. Einstellungen im Sensor können direkt überprüft, angepasst und optimiert werden. Das kompakte Gehäuse und Power-over-Ethernet ermöglichen eine einfache Integration. Kombiniert mit einer Präzision von bis zu 5 Mikrometern eröffnet die OX-Serie so neue Möglichkeiten für prozesssichere und präzise Lösungen.
Beleuchtung und
Nachbearbeitung entfallen
Für Inspektionsaufgaben ergibt sich so eine Vielzahl von Vorteilen im Vergleich zu alternativen Lösungen:
- Die smarten 2D-Profilsensoren sind einfach und schnell zu integrieren.
- Die Funktionstoolbox ermöglicht die komplette Verarbeitung der Profildaten direkt im Sensor.
- Beleuchtung – für kamera-basierte Ansätze ein kritischer Aspekt – entfällt bei der Integration eines Profilsensors. Die Laserlinie des OX sichert ohne externe Beleuchtung robuste Performance.
- Eine Nachbearbeitung der Daten in der Steuerung ist nicht erforderlich.
Die smarten 2D-Profilsensoren können überall eingesetzt werden, wo OK/NOK-Prüfungen über die Auswertung einer Form oder von Features über Höheninformationen möglich sind. Diese neue Sensorklasse eröffnet kosteneffiziente Lösungen für die Prüfung von Form und Maßhaltigkeit, für Anwesenheitschecks und Dimensionschecks.
Zum Beispiel:
- Maßhaltigkeit von Nut und/oder Feder bei Bodenplatten
- Sicherer Verschluss von Lebensmittelbehältern
- Vereinfachte Anwesenheitskontrolle in der Laborautomation
