Intelligenter Vision-Sensor mit großer Funktionsvielfalt

Ein Generalist statt vieler Spezialisten

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Ungebrochen ist der Trend stetig mehr Vorgänge in der Produktion zu automatisieren. Verbunden mit dieser Entwicklung ist der Einsatz einer immer größeren Anzahl von Sensoren in Anlagen und Maschinen. Diese sind in der Regel nicht nur alle einzeln zu verkabeln und zu befestigen, sondern auch noch zeitaufwändig zu parametrisieren. Doch es geht auch anders. Durch die Verwendung intelligenter Sensoren, die zahlreiche Fähigkeiten in sich vereinen, lassen sich die erhofften Produktivitäts- und Qualitätssteigerungen erheblich einfacher erreichen, was sich in einem beachtlichen Kostenvorteil für Anwender und Anlagenbauer niederschlägt.

Der Vision-Sensor BVS von Balluff vereint als Komplettlösung eine Funktionsvielfalt in einem Gehäuse, wie sie bislang nur durch das Zusammenwirken einzelner hoch spezialisierter Sensoren zu realisieren war. Er eignet sich somit auch, wenn unterschiedliche Details gleichzeitig im Rahmen einer 100%igen Qualitätsprüfung automatisch am Ende einer Produktionskette zu erfassen sind.

Inspektionsaufgaben bei Montageanwendungen, Füllstandsmessungen, Etikettenüberprüfung hinsichtlich Druckqualität und Ausrichtung, Vollständigkeitsprüfungen von Verpackungen etc. sind nur einige wenige Beispiele für Anwendungen, die der Sensor löst. Dabei müssen die zu kontrollierenden Objekte in der Zuführung nicht exakt positioniert sein, denn der Vision-Sensor erkennt flexibel die vorgegebenen Merkmale lageunabhängig im gesamten Erfassungsbereich. Bis zu sieben Inspektionsaufgaben, wie Kanten zählen, Helligkeit prüfen, Kontraste vergleichen, Konturen prüfen, Muster erkennen und Positionen finden, verarbeitet der Sensor gleichzeitig, um sie dann als Ok-/Fehlersignal an die SPS- oder Prozessteuerung weiterzuleiten. Und dies gelingt je nach Funktion mit einer Erkennungsrate von bis zu 15 Hz.
Eine intelligenter Sensor ist auf Dauer kostengünstiger
Der besondere Clou: Der robuste Highend-Sensor in der Größe einer Zigarettenschachtel ist genauso einfach zu bedienen wie ein normaler Lichttaster oder eine Lichtschranke und dank seiner kompakten Abmessungen lässt er sich leicht in Applikationen integrieren. Dabei arbeitet er auch höchst wirtschaftlich: über die Lebensdauer gerechnet ist er in Anschaffung und Betrieb viel kostengünstiger als viele einzelne konventionelle Sensoren in der Summe.
Der Sensor verfügt über einen Schwarzweiß-CMOS-Bildaufnehmer mit 640 x 480 Pixel. Die integrierte LED–Beleuchtung sorgt für die optimale Beleuchtung des Erfassungsfeldes. Der Anschluss an Stromversorgung und Peripherie erfolgt über zwei industriebewährte M12-Anschlüsse.
Erhältlich ist der Vision-Sensor mit einer Maximalauflösung von 0,2 mm wahlweise mit drei frei programmierbaren PNP- oder NPN-Ausgängen und in zwei unterschiedlichen Objektiv-Ausführungen. Der Erfassungsbereichs variiert je nach Objektabstand und Objektiv und ist bei einer Arbeitsentfernung von 1 m etwa so groß wie ein DIN A4-Blatt bzw. ein DIN A3-Blatt. Wählt man mit 50 mm den kürzesten Objektabstand, ergibt sich ein Erkennungsbereich in Briefmarkengröße zur Erfassung kleinster Objekte.
Montiert und ausgerichtet ist der Vision-Sensor innerhalb kurzer Zeit, der passende Haltewinkel kann mitgeliefert werden. Zeitaufwändige und kostspielige Befestigungslösungen der Marke „Eigenbau“ werden somit überflüssig. So ist diese Halterung voll kompatibel zum universellen Montagesystem „BMS“, mit dem sich nahezu jede Befestigungsaufgabe mit einigen wenigen Standardelementen flexibel lösen lässt.
Mit den integrierten Pointer-LEDs zum Ausrichten des Sichtfeldes und einem manuellen Fokusring zum Scharfstellen des aufgenommenen Bildes lässt sich die Sensoroptik innerhalb weniger Augenblicke justieren. Eine exakte Ausrichtung des Sensors auf das jeweilige Objekt ist wegen der flexiblen Merkmalserkennung des Sensors ohnehin nicht erforderlich.
Einfache und schnelle Parametrierung und Justage
Die Parametrierung des Sensors entspricht der eines konventionellen Sensors. Langwierige Schulungsmaßnahmen oder das Erlernen einer speziellen Programmiersprache wie bei anderen Vision-Sensoren sind überflüssig. Der Anwender muss den Sensor dazu lediglich über die integrierte Ethernet-Schnittstelle an ein Windows-Notebook anschließen und das Konfigurationsprogramm starten: „Verbindung herstellen“, „Werkzeuge aussuchen“ sowie „Ausgang auswählen“ und die Einstellung ist fertig. Umfangreiche Fernwartungsfunktionen stehen zur Verfügung, wenn man den Sensor in ein vorhandenes Ethernet-Netzwerk einbindet.
Sofort, wenn die Kommunikation zum Sensor steht, sieht man ein laufendes Bild seines Erfassungsbereichs auf dem Monitor. Es kann jederzeit angehalten, gespeichert und auch für ein späteres Einlernen des Sensors wieder von der Festplatte aufgerufen werden. Der Anwender muss dann nur noch nacheinander die gewünschten Werkzeuge aufrufen, jeweils die entsprechenden Bildbereiche mit der Maus auswählen, ihre Ausdehnung definieren und bei Bedarf verschieben. Dabei kann er innerhalb des Erfassungsbereichs nicht nur die vorhandenen Werkzeuge beliebig miteinander kombinieren, sondern auch mehrfach verwenden. Hinweise in den Farben Rot und Grün signalisieren ihm dann schon vor dem Abspeichern und vor dem Wechsel in den praktischen Betrieb, ob die Schwellenwerte für den Schaltvorgang jeweils korrekt gesetzt sind oder noch einer Korrektur bedürfen.
Mit dem Einsatz des Vision-Sensor BVS ist eine hohe Verfügbarkeit und ein erheblicher Produktivitäts- und Qualitätsgewinn verbunden. Da nur noch die passenden Konfigurationsdateien zu laden sind, genügen Sekundenbruchteile, um einen Formatwechsel oder eine Umstellung der Anlage auf gänzlich andere Komponenten zu vollziehen. Ein Umbau von Sensoren sowie eine zeitaufwändige Neujustierung und Parametrierung gehören somit der Vergangenheit an.
eA 493

Der BVS-Vision-Sensor kann aufgrund seiner Funktionalität eine Reihe von Inspektionsaufgaben aus dem Bereich der Bildverarbeitung übernehmen. Dazu gehört neben Kanten zählen, Helligkeit, Kontraste und Konturen prüfen etc. auch die Mustererkennung, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Mit dem Thema beschäftigt sich auch die Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung (DAGM). Zweck des Vereins ist u.a. die Forschung und der gegenseitige Erfahrungsaustausch auf dem Gebiet der Mustererkennung.
Weitere Informationen zu den Sensoren und Produkten von Balluff

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Der BVS-Vision-Sensor kann aufgrund seiner Funktionalität eine Reihe von Inspektionsaufgaben aus dem Bereich der Bildverarbeitung übernehmen. Dazu gehört neben Kanten zählen, Helligkeit, Kontraste und Konturen prüfen etc. auch die Mustererkennung, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Mit dem Thema beschäftigt sich auch die Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung (DAGM). Zweck des Vereins ist u.a. die Forschung und der gegenseitige Erfahrungsaustausch auf dem Gebiet der Mustererkennung.

praxis plus
Der Vision-Sensor BVS kann aufgrund seiner hohen Funktionsvielfalt die Aufgaben mehrerer „konventioneller“ optischer Sensoren übernehmen, sodass sich sowohl bei der Anschaffung als auch beim laufenden Betrieb erhebliche Kosten sparen lassen. Er ist dabei in der Lage, bis zu sieben Inspektionsaufgaben gleichzeitig auszuführen und das Ergebnis als ok/nicht ok auszugeben. Darüber hinaus zeichnet sich der Vision-Sensor durch seine einfache Montage und Inbetriebnahme aus – ein Vorteil, der auch bei der Umstellung einer Anlage auf andere Produkte zum Tragen kommt.
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