Vision-Sensor erkennt Farbe von LEDs

SensoPart Industrieelektronik, Wieden

Mit dem Vision-Sensor FA45 der SensoPart Industriesensorik steht nun eine solche Lösung zur Verfügung, die der badische Sensorhersteller auch in seiner eigenen Lichtschrankenfertigung einsetzt. In der Fertigung von SensoPart in Wieden (Schwarzwald) werden Lichtschranken und Lichttaster verschiedener Baureihen hergestellt. Komfortablere Geräte wie die Lichttaster der Reihe FT50 sind mit einem Bedienfeld ausgestattet, das aus einer farbigen Folientastatur mit sieben integrierten LEDs besteht. Bisher musste die Funktionsfähigkeit und korrekte Farbe jeder einzelnen LED per Sichtprüfung kontrolliert werden, eine Automatisierung des Prozesses gestaltete sich schwierig: Ein klassischer Farbsensor konnte die Aufgabe nicht übernehmen, da dieser nach dem Reflexionsprinzip arbeitet und daher die Farben selbstleuchtender Objekte nicht erkennen kann; ein Bildverarbeitungssystem (BV-System) mit Farbkamera kam aus Kostengründen nicht in Frage.

Zum Glück sitzt man beim Unternehmen an der „Quelle“ und verfügt seit kurzem selbst über das passende Produkt: den Vision-Sensor FA45, mit dem sich das Automatisierungsproblem zuverlässig und komfortabel lösen ließ, und dies mit weitaus geringeren Kosten als sie für ein klassisches BV-System erforderlich gewesen wäre. Er ist so angeordnet, dass er das gesamte Bedienfeld des Lichttasters im Visier hat und damit Funktion und Farbe sämtlicher LEDs in einem Messvorgang überprüfen kann (Bild 1). Gleichzeitig prüft er anhand der Tastenfarben, ob die richtige Variante der Folientastatur eingebaut wurde.

Mittels logischer UND- bzw. ODER-Verknüpfungen lassen sich mehrere zu prüfende Elemente miteinander kombinieren: Der Vision-Sensor kontrolliert dann beispielsweise, ob die rote LED oben links und die gelbe LED in der Mitte gleichzeitig leuchten, die grüne LED unten rechts aber nur dann, wenn die anderen beiden LEDs ausgeschaltet sind. Diese Möglichkeit der logischen Verknüpfung spielt auch bei anderen Anwendungen eine wichtige Rolle, etwa bei der Prüfung von 7-Segment-Anzeigen.

Darüber hinaus kann man eine vollständige Funktionsprüfung durchführen: In der Prüfstation wird zum Beispiel getestet, ob eine bestimmte LED genau dann leuchtet, wenn beide Ausgänge hochohmig geschaltet sind. Der Vision-Sensor wird dabei über die eingebaute serielle Schnittstelle angesteuert und arbeitet vollautomatisch mit dem entsprechenden Testprogramm des Prüfsystems zusammen. Auf diese Weise ist es auch möglich, abwechselnd verschiedene Produkte oder Produktvarianten am selben Prüfplatz zu testen, ohne den Sensor neu ausrichten oder konfigurieren zu müssen – ein Wechsel des Testprogramms genügt.

Die Konfiguration des Sensors gestaltet sich Dank der intuitiv bedienbaren, speziell auf die Aufgabe der Farberkennung zugeschnittenen PC-Konfigurationssoftware ungleich einfacher als bei einem BV-System. Dies werden vor allem mittelständische Unternehmen zu schätzen wissen, die nicht über BV-Experten im eigenen Hause verfügen.

Um die Konfiguration vorzunehmen, wird ein PC oder Notebook temporär an die Ethernet-Schnittstelle des Sensors angeschlossen und die mitgelieferte PC-Software aufgerufen. Sämtliche Einstellungen werden auf einer Oberfläche vorgenommen, der Anwender braucht nicht in Menüs zu blättern. Grafische Merkmale wie Farben, Maße und Messfelder werden einfach mit der Maus an einem Livebild des Messobjekts definiert (Bild 2). Diese Merkmale sind auch über die serielle Schnittstelle des Sensors abfragbar, so dass der Prüfablauf vom übergeordneten System gesteuert werden kann. Konfigurationen können zudem auf mobilen Datenträgern gespeichert und auf andere FA45 übertragen werden.

Beim Vision-Sensor FA45 handelt es sich um ein komplettes Stand-alone-System: In einem kompakten, industrietauglichen Aluminium/Kunststoffgehäuse (IP65/67) sind eine CCD-Kamera nebst Highend-Auswerteelektronik, Weißlicht-LEDs zur Ausleuchtung des Messobjekts, Standard-M12-Sensorsteckverbinder, SPS-kompatible I/O und Datenschnittstellen (RS422, 10-Mbit-Ethernet) vereint. Damit ist der Sensor in nahezu allen industriellen Umgebungen ohne konstruktive Änderungen oder zusätzliche Komponenten einsetzbar (Bild 3).

Dank seines günstigen Preises und seiner anwendungsfreundlichen Konzeption stellt der Vision-Sensor eine sowohl hinsichtlich der Anschaffungs- als auch der Einrichtungskosten äußerst günstige Automatisierungslösung für die Prüfung von Leuchtanzeigen dar. Der überschaubaren Investition stehen sofort realisierbare Einsparungen durch den Wegfall von Sichtprüfungen und die Reduzierung von Ausschuss gegenüber, so dass man in den meisten Fällen von einer schnellen Amortisation ausgehen kann.

„Es gibt bisher nichts Vergleichbares auf dem Markt“, betont Werner Schweizer, Leiter der Produktion bei SensoPart. Dabei freut er sich besonders, dass der Vision-Sensor FA45 nicht nur bereits in diversen Kundenanwendungen, sondern auch im eigenen Haus im Einsatz ist: „Wenn jemand ein kritischer Anwender ist, dann sind das unsere eigenen Leute. Und die sind von der Lösung so angetan, dass wir in der nächsten Zeit weitere Produktionslinien mit dem FA45 automatisieren werden.“

EPP 480