Wissen für Fabrikautomation

Bildverarbeitung zum Messen und zur Geometrieprüfung
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Funktionsprinzip
Die Vermessung und Geometrieprüfung der Prüflinge kann im Auflicht oder im Durchlicht erfolgen. Durch den Einsatz telezentrischer Optiken für die Beleuchtung oder für die Kamera wird erreicht, dass die Lichtstrahlen das Messobjekt parallel zur optischen Achse der Objektive passieren, was Vermessungen mit einer Genauigkeit bis zu 1 µm ermöglicht.
Zur Messung im Durchlicht wird der Prüfling zwischen einer Lichtquelle und einer Kamera bzw. Empfängerzeile positioniert, sodass durch die Abschattung die Kanten des Messobjekts auf der Empfängerzeile abgebildet werden. Hierfür wird der Prüfling entweder auf einer Glasplatte abgelegt oder direkt von einem Handhabungssystem beziehungsweise einem Roboter der Kamera präsentiert. Über die Position der belichteten und unbelichteten Pixel auf der Empfängerzeile wird von der Auswerteeinheit die Ist-Gestalt des Messobjekts als zweidimensionales Flächenmodell berechnet.
Zur Vermessung im Auflicht wird das Objekt beleuchtet und von einer Kamera in einem definierten Abstand zum Messobjekt aufgenommen. Durch die Auswertung der Konturen werden die äußeren oder inneren Abmessungen des Prüflings ermittelt. Die Kalibrierung des Systems wird per Teach-in mit einem Kalibriermuster als Maßstab durchgeführt. Über die Positionen der Pixel auf der Empfängerzeile kann die Auswerteeinheit die absolute Größe und die Ist-Gestalt des Messobjekts errechnen. Durch den Vergleich mit der Sollgestalt lassen sich anschließend Maß-, Form- und Lageabweichungen ermitteln.