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OPT Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash

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Veröffentlichkeitsdatum:2023-03-15 Quelle: Seitenaufrufe:

Der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash von OPT integriert KI-Technologien der industriellen Bildverarbeitung, wie z. B. Kantenextraktion, automatische Anpassung, automatische Fokussierung, automatisches Lernen und eine Bildanalyse. Es umfasst vier Sicherheiten für hohe Präzision (Mikron-Ebene): dem doppelten telezentrischen Strahlengang, Mehrwinkel-Beleuchtungssystem, hochpräzise Bewegungsplattform und einen Subpixel-Kantenextraktionsalgorithmus.


01 Zweifach telezentrischer Strahlengang zur Vermeidung perspektivischer Verzerrungen

Die genaue Dimensionsmessung ist entscheidend für die Qualitätskontrolle von Produkten. Der herkömmliche Messprozess hat die Nachteile einer komplizierten Bedienung und ungenauer Bilder, was häufig zu Messfehlern führt.

Der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash von OPT verwendet einen doppelttelezentrischen Strahlengang, der die Vorteile eines telezentrischen Objektivs und einer telezentrischen Beleuchtung aufweisen. Er liefert eine große Schärfentiefe, nahezu keine perspektivische Verzerrung sowie eine geringe Vignettierung, sodass die Messgenauigkeit erhöht wird.

Für einige Messobjekte mit unebenen Oberflächen verfügt der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash über die Funktion einer automatischen Fokussierung. Damit werden Fokussierungsfehler des Bedieners zu einem bestimmten Zeitpunkt vermieden. Selbst Messobjekte mit Höhenunterschieden können so immer genau vermessen werden.

02 Beleuchtungssystem aus verschiedenen Richtungen für ein noch deutlicheres Kantenprofil

Um die Beeinträchtigung durch reflektierende beziehungswerise schwach reflektierende Materialien zu reduzieren und die Deutlichkeit und Schärfe der Kantenprofile von Messobjekten zu erhöhen, verwendet der OPT Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash ein Mehrwinkel-Beleuchtungssystem. Aus acht Kanälen wird diffuses Licht mit telezentrischem, parallelem Licht zu einer Beleuchtungseinheit kombiniert, um Licht aus  verschiedenen Winkeln zu erhalten. Durch Lichtstreuung entstehende Kantenunschärfe wird beseitigt und Objekte mit unterschiedlichen Reflexionsgraden können genau vermessen werden. Es ist für Objekte aus verschiedenen Materialien und für unterschiedliche Farben geeignet.

 

Der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash ist außerdem mit einem vierachsigen Linearschlittensystem ausgestattet, das die Beleuchtung über einen automatischen Algorithmus auf die optimale Höhe einstellt. Die Mosaikbilder weisen einen optimierten Hell-Dunkel-Kontrast auf, so dass die Kantenprofile scharf abgebildet werden. Selbst wenn ein Messobjekt weit von der Lichtquelle entfernt ist, ist die Beleuchtung in einem großen Bereich gleichmäßig und scharfe Bilder werden aufgenommen.

Bei der Vermessung von Abmessungen eines dunklen Kühlkörpers ist der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash in der Lage, die Beleuchtung automatisch an die Oberflächenmerkmale des Objekts anzupassen. Wenn sich die Beleuchtung in einem kleinen Winkel  befindet (Dunkelfeldbeleuchtung), können die Oberflächenmerkmale der Messobjekte, die von der Seite bestrahlt werden, wesentlich deutlicher dargestellt werden, was die Genauigkeit der Randprofilerkennung erhöht.

03 Hochpräzise Linearschlitten für eine höhere Genauigkeit des Bildmosaiks

Für die genaue Vermessung großformatiger Produkte ist der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash mit einer hochpräzisen Bewegungsplattform ausgestattet, angetriebenen von Linearmotoren und geregelt von einem Gittermaßstab (Auflösung: 0,1 μm). Dadurch werden gleichzeitig Laufgeschwindigkeit und die Positioniergenauigkeit erhöht.

Im Vergleich zum konventionellen Spindelantriebssystem verfügt der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash über eine kompaktere Messplattform, die einer stabileren linearen Bewegung anstelle einer Rotationsbewegung ausgesetzt ist und ohne zusätzliche Vorrichtungen auskommt. Daher wird die Messgenauigkeit nicht durch die rotierende Plattform und die Leitspindel beeinträchtigt. Dies ist von Vorteil bei  Bildmosaikanwendungen, da kein Rückwärtslauf erforderlich ist, die Wiederholgenauigkeit gering ist und sich keine Fehler aufsummieren.

Der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash ist außerdem mit professionellen Messwerkzeugen ausgestattet. Damit werden Genauigkeit der Hardware und den Kalibrierungsalgorithmus zur Fehlerkorrektur sowie die Verfahrpräzision im Mikrometerbereich angepasst.


04 Subpixel-Kantenextraktions-Algorithmus für hochpräzise Vermessung

Der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash von OPT verwendet den Subpixel-Kantenextraktions-Algorithmus, bei dem die Methode der kleinsten Fehlerquadrate angewendet wird. CAD-Zeichnungen können für hochpräzise Messungen ohne Programmierung importiert werden.

Die Messung der Abmessungen von Stahlteilen stellt hohe Anforderungen an die Messgenauigkeit. Darüber hinaus sollen eine Vielzahl von Bauteilen gemessen werden können. Im Software-Algorithmus des Ein-Tasten-Messsensors SmartFlash wird ein einzelnes Pixel in 100 Subpixel unterteilt, Kantenmerkmale werden mit der Methode der kleinsten Fehlerquadrate angepasst und Kantengrate, schwarze Schatten und weiße helle Kanten werden automatisch durch einen Filteralgorithmus eliminiert, wodurch die Messgenauigkeit erheblich verbessert wird.

Produkte mit mehreren zu messenden Bereichen in Richtung der Z-Achse können auch mit dem Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash gleichzeitig gemessen werden. Im Fokus-Splicing-Modus können Fokusbereiche extrahiert und zusammengefügt werden, um eindeutige Bilder zu erhalten.

Darüber hinaus verfügt der Ein-Tasten-Messsensor SmartFlash über die Funktionen der Profilanalyse und der Aluminiumprofilmessung und unterstützt die Ausgabe von benutzerdefinierten Erkennungsberichten. Er verfügt über drei visuelle Analysetools für Ebenheit, Rundheit und Geradheit. Durch die statistische Berechnung der gemessenen Daten können Cpk-Werte, Histogramme, X-S-, X-R- und IX-MR-Diagramme erstellt werden. SmartFlash findet breite Anwendung bei der Dimensionsmessung von Metallen, Kunststoffen und anderen Materialien.