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Lichtschnitt- und Vision-Sensor kombiniert

13. Mai 2020, 07:30 Uhr   |  Inka Krischke

Lichtschnitt- und Vision-Sensor kombiniert
© Pepperl+Fuchs

Das Lichtschnitt-Verfahren ist ein häufig unterschätztes ­Sensorprinzip für Anwesenheits-, ­Vollständigkeits- und Positionskontrollen und ähnliche Aufgaben. Dabei liefern intelligente ­Lichtschnitt-Sensoren vielfach präzisere und zuverlässigere ­Ergebnisse als andere Sensorarten.

Hoher Durchsatz ohne Stillstandzeiten und Ausschussproduktion ist oberstes Ziel jeder Automatisierung. Immer mehr Sensoren sorgen deshalb in Produktions-, Verarbeitungs- und Logistik-Anwendungen dafür, dass die notwendigen Voraussetzungen erfüllt sind. Es gilt, Zulieferteile auf Anwesen-heit, Vollständigkeit und Fehlerfreiheit zu überprüfen; Objektträger und Komponenten müssen sich in einer korrekten Lage und Ausrichtung befinden, um befüllt, weiterverarbeitet oder von einem Roboterarm aufgegriffen zu werden. Zahlreiche dieser typischen Erkennungsaufgaben lassen sich mit der Lichtschnitt-Technologie sicher lösen.
Lichtschnitt-Sensoren bieten meistens eine einfachere Parametrierung als 2D-Vision-Sensoren. Sie nutzen das Prinzip der Triangulation, mit dem sich Höhenprofile und Kantenverläufe über eine projizierte Laserlinie hochgenau detektieren lassen: Die bekannten Abstände und Winkel des Dreiecks aus Lichtquelle, Kamera und Objekt erlauben die genaue Berechnung der Positionen aller Bildpunkte der Projektionslinie auf dem betrachteten Zielobjekt.

Robust gegen Störeinflüsse

Die Verwendung des scharf abgegrenzten Laserstrahls liefert einige entscheidende Vorteile, etwa gegenüber normalen Vision-Sensoren. Beispielsweise lassen sich mit Lichtschnitt-Sensoren auch kontrastschwache Objekte gut erkennen – dies gilt sogar für Objektkontraste bis Null. Zur Detektion ist lediglich ein Höhenversatz nötig. 
Zudem ist das Lichtschnitt-Verfahren wesentlich robuster gegenüber Fremdlicht und wechselnden Beleuchtungssituationen. Bei 2D-Vision-Sensoren können insbesondere (unerwartete) Lichtänderungen die Erkennungsleistung deutlich herab- oder sogar ganz außer Kraft setzen, beispielsweise wenn Tageslicht durch ein Fenster einfällt. Grundsätzlich sind bei Vision-Sensoren Belichtungszeit, Anordnung des Geräts und gegebenenfalls auch eine externe Beleuchtung exakt an die Gegebenheiten der Applikation anzupassen. Bei Lichtschnitt-Sensoren ist für die allermeisten Anwendungen die Belichtungs-automatik vollkommen ausreichend, über die das Gerät idealerweise verfügt.
Diese Eigenschaften machen Laserlichtschnitt-Sensoren wie den ‚SmartRunner Matcher‘ von Pepperl+Fuchs interessant zum Beispiel für Anwendungen der Automobilindustrie, der Verpackungstechnik, der Logistik und grundsätzlich im Maschinen und Anlagenbau. 

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1. Lichtschnitt- und Vision-Sensor kombiniert
2. Prüfen unabhängig vom Kontrast

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