Definition und Zweck:
Die kamerabasierte Inspektion (auch optische Inspektion, maschinelles Sehen, Machine Vision) ist eine Schlüsseltechnologie in der industriellen Automatisierung, bei der Kamerasysteme und spezialisierte Software eingesetzt werden, um digitale Bilder von Objekten oder Prozessen automatisch zu analysieren. Das Hauptziel ist die Qualitätskontrolle, die Identifikation von Fehlern, die Messung von Dimensionen und die Erkennung von Merkmalen, um die Produktqualität zu sichern und Produktionsprozesse zu optimieren.
Diese Methode ersetzt oder ergänzt die manuelle visuelle Prüfung durch Menschen, bietet jedoch eine höhere Geschwindigkeit, Objektivität und Wiederholgenauigkeit.
Funktionsweise und Anwendungen:
Der Prozess umfasst typischerweise:
- Bilderfassung: Eine Industriekamera (oft mit spezieller Beleuchtung und Optik) nimmt ein Bild des Prüfobjekts auf.
- Bildverarbeitung: Die Software analysiert das Bild mit verschiedenen Algorithmen (z.B. Kanten-/Konturerkennung, Mustervergleich, Farbanalyse, Defekterkennung).
- Ergebnis: Basierend auf vordefinierten Kriterien wird eine Entscheidung getroffen (z.B. „gut“ / „schlecht“, „Maß in Toleranz“ / „außerhalb Toleranz“, „Objekt erkannt“).
- Aktion: Das Ergebnis wird an die SPS oder einen Roboter übermittelt, der dann entsprechende Aktionen ausführt (z.B. Ausschuss aussortieren, Roboter zum Objekt führen).
Anwendungsbereiche in der Automatisierung:
Kamerabasierte Inspektionssysteme sind in vielen Branchen unverzichtbar:
- Qualitätssicherung:
- Fehlererkennung: Oberflächenfehler (Kratzer, Dellen), Farbfehler, Verunreinigungen.
- Vollständigkeitsprüfung: Sicherstellen, dass alle Komponenten eines Produkts vorhanden sind (z.B. Schrauben, Dichtungen).
- Montageprüfung: Korrekter Sitz und Orientierung von Bauteilen.
- Dimensionsprüfung: Präzise Messung von Abmessungen, Durchmessern oder Abständen.
- Identifikation: Lesen von Barcodes, QR-Codes, Data Matrix Codes, oder OCR (optische Zeichenerkennung) für Text und Seriennummern.
- Roboterführung (Vision Guided Robotics): Lokalisierung von Objekten für die präzise Aufnahme oder Platzierung durch Roboter (z.B. Bin Picking).
- Prozesskontrolle: Überwachung von Klebeprozessen, Schweißnähten oder Füllständen.
Vorteile:
- Hohe Geschwindigkeit und Objektivität: Ermöglicht 100%-Kontrolle in der Produktion.
- Präzision und Wiederholgenauigkeit: Liefert konsistente und genaue Ergebnisse.
- Reduzierung von Ausschuss und Nacharbeit: Fehler werden frühzeitig erkannt.
- Automatisierung komplexer Prüfaufgaben.
Die Integration von Deep Learning und KI erweitert die Möglichkeiten der kamerabasierten Inspektion kontinuierlich.
→ Siehe auch: Bildverarbeitung (Machine Vision), TwinCAT Vision, Qualitätssicherung, Kamera, Roboter, Deep Learning
