Ifm PMD Profiler Präzise Objektscans zur Qualitätskontrolle

Redakteur: Silvano Böni

Die finale Qualität eines Produktes definiert sich über die grösstmögliche Übereinstimmung von Vorgabe und Umsetzung in jedem einzelnen Fertigungsschritt. Doch wie wird das kontrolliert? Die Antwort: Mit dem PMD Profiler von Ifm.

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Der optoelektronische Sensor PMD Profiler von Ifm bietet eine sichere Inline-Qualitätskontrolle, selbst für knifflige Herausforderungen.
Der optoelektronische Sensor PMD Profiler von Ifm bietet eine sichere Inline-Qualitätskontrolle, selbst für knifflige Herausforderungen.
(Bild: Ifm)

Der optoelektronische Sensor PMD Profiler von Ifm bietet eine sichere Inline-Qualitätskontrolle, selbst für anspruchsvollste Herausforderungen. Er ist in wenigen Schritten einsatzbereit und erfasst mit Laserlinienscan die Kontur eines Objekts und erkennt so, ob Bauteile, Montagevorgänge, Fräsungen oder Bohrungen vom Sollzustand abweichen, und das bereits ab einer Differenz von 0,5 Millimetern.

Sortierung und Ausrichtung

Der PMD Profiler wird beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt. In dieser Beispiel-Anwendung (Bild 1) besteht nur ein minimaler Unterschied zwischen einem korrekt (Teil A) und einem nicht korrekt ausgewählten Ring (Teil B). Der PMD Profiler erstellt ein Profil beider Teile und liefert einen Überstimmungswert zwischen Referenz- und Ziel­objekt. Unterschreitet dieser Wert einen frei wählbaren Schwellenwert (zum Beispiel 85 Prozent), wird ein Schlechtteil als solches identifiziert und kann aussortiert werden.

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Da der Höhenunterschied sehr gering ist, stossen 1D-Sensoren in dieser Applikation an ihre Grenzen. Aufgrund des geringen Kontrasts, der sich durch das Umgebungslicht weiter verschlechtert, können selbst Kamerasysteme die Anwendung nicht ohne Zuhilfenahme teurer externer Beleuchtungsquellen lösen. Diese Notwendigkeit entfällt mit dem PMD Profiler. Mit nur einem Gerät kann hier sowohl das Vorhandensein des korrekten Teils als auch die richtige Ausrichtung überwacht werden. Darüber hinaus kann der Anwender mit dem patentierten System des PMD Profilers, bei dem zwei grüne Markierungen auf der roten Laserlinie dargestellt werden, eine Region of Interest (ROI) definieren und die Sensorprüfung auf den relevanten Bereich – in diesem Fall die Erhebung am Rand des Rings – fokussieren.

Kontrolle der korrekten Bearbeitung

In dieser Beispiel-Applikation (Bild 2) soll erkannt werden, ob ein Teil bereits bearbeitet wurde und eine Zahnkontur aufweist oder ob die Oberfläche noch flach ist. Während eine solche Anwendung mit einem 1D-Sensor praktisch nicht zu lösen ist, erfasst der PMD Profiler zuverlässig das Teileprofil und erkennt Konturveränderungen mit hoher Präzision. Bei Einsatz eines Kamerasystems müssten die Kontrastunterschiede durch Abschirmung und externe Beleuchtung hervorgehoben werden, was zusätzlichen Aufwand und Kosten bedeutet.

Alternative zu fremdlichtempfindlichen Kamerasystemen oder 1D-Sensoren

Überall dort, wo Kamerasysteme empfindlich auf Fremdlicht reagieren und auf teure Abschirmung und externe Beleuchtung angewiesen sind, entfällt diese Notwendigkeit mit dem fremdlichtrobusten PMD Profiler. Darüber hinaus arbeitet der Sensor im Gegensatz zu 1D-Systemen abstandsunabhängig und erkennt Objekte auch bei variablen Entfernungen zuverlässig. Auch zusätzliche Informationen wie die Ausschussrate oder ein Übereinstimmungswert zwischen Referenz- und Zielobjekt können mit dem PMD Profiler ermittelt und ganz einfach auf einem externen Gerät abgespeichert werden. Diese Informationen können zur Prozessoptimierung genutzt werden.

Schnelle Inbetriebnahme ohne Software sorgt für hohe Anwenderfreundlichkeit

Die Anbindung des PMD Profilers erfolgt mühelos über einen herkömmlichen M12-Anschluss. Externe Geräte wie Beleuchtungseinheiten sind nicht erforderlich. Das Ein­lernen von Referenzobjekten erfolgt per Tastendruck direkt über die intuitive Geräteoberfläche – ganz ohne Software. Eine projizierte Hilfslinie erleichtert die Festlegung der Region of Interest (ROI), durch die der Anwender besonders relevante Objektbereiche praktisch heranzoomen und die Präzision des Übereinstimmungswerts erhöhen kann. Die sogenannte «Floating ROI» eignet sich für Objekte, die sich nicht immer an der gleichen Position befinden. Gutteile werden über eine gelbe Schalt-LED signalisiert. Weitere Informationen, wie beispielsweise ein X/Z-Diagramm des Höhenprofils, können über die anwendungsfreundliche Software «Vision Assistant» visualisiert werden. Anders als beim Einsatz von 1D-Sensoren weiss der Anwender dank des PMD Profilers nicht nur, dass ein Teil vorhanden ist, sondern auch, um welches Teil es sich genau handelt.

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