Unternehmen C stellt verschiedene Behälter her und wollte die Genauigkeit seines Inspektionssystems verbessern, um sich hinsichtlich der Produktqualität doppelt abzusichern. Zudem hatte es das Problem, dass Inspektionen aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Behälter, die in sehr großen Mengen hergestellt werden, zu lange dauerten. Es musste dringend ein System geschaffen werden, mit dem Inspektionen genauer und effizienter durchgeführt werden konnten.
- Bei der Inspektion von mehr als einem Teil auf einmal kommt es zu Schwankungen in der Erkennungsgenauigkeit.
- Die Einführung eines Bildverarbeitungssystems erfordert eine enorme Anzahl von Arbeitsstunden für Auswahl, Bewertung und Anpassung der Ausrüstung.
- Sowohl in der Mitte als auch an den Rändern des Bildes wird eine gleichmäßige Auflösung erreicht, sodass Fehler bei der Erkennung einzelner Teile auf ein Minimum reduziert werden.
- Die hohe Auflösung wird unter verschiedenen Aufnahmebedingungen beibehalten, was zu kürzeren Auswahl-, Installations- und Einstellzeiten für das Bildverarbeitungssystem führt.
Unternehmen C ging zunächst davon aus, dass Inspektionen effizient durchgeführt werden könnten, indem viele Behälter auf einmal untersucht werden. Also platzierte es so viele Produkte wie möglich innerhalb des von der Kamera erfassten Bereichs. Die Produkte am Rand des Bildes waren jedoch unscharf, was eine genaue Inspektion unmöglich machte. Auch mehrere Versuche mit Anpassung von Kameraposition und Licht lieferten keine zufriedenstellenden Ergebnisse.
Unternehmen C stellt viele Arten von Behältern in verschiedenen Größen und Designs her. Daher variieren die Aufnahmebedingungen wie Abstand und Blende je nach Behälter. Die Aufnahmebedingungen mussten nach jeder Änderung der Behälterkapazität oder Einführung eines neuen Produkts überprüft werden, was häufig vorkommt. Bei jeder Änderung des Aufnahmeabstands oder der Blende kam es jedoch zu Abweichungen bei den Inspektionsergebnissen, was das für das System zuständige Personal mit der Suche nach der Ursache stark in Anspruch nahm.
Die Lösung dieser Probleme war ...
eine gleichmäßige Auflösung innerhalb des Bildrahmens und die beste Leistung unter allen Bedingungen.
Die Probleme, die Unternehmen C zu lösen hatte, waren die gleichzeitige Inspektion vieler Behälter und die Verringerung des Arbeitsaufwands für die Auswahl der Objektive, um genauere und effizientere Qualitätskontrollen zu ermöglichen. Also wandte es sich an seinen Systemintegrator, der aufgrund der vielen zu prüfenden Teile und der großen Vielzahl an Formen, die für einen Behälterhersteller typisch sind, Fujifilms „4D High Resolution“-Objektive als optimale Objektive empfahl.
Die Mitarbeiter bei Unternehmen C waren beunruhigt, weil sie unabhängig von der Vorgehensweise nicht so viele Produkte gleichzeitig prüfen konnten, wie sie eigentlich sollten. Dieses Problem kann mit Objektiven gelöst werden, die eine gleichmäßige Auflösung von der Mitte bis zu den Rändern des Bildrahmens bieten. Im Allgemeinen sind Objektive so konzipiert, dass sie bei einem vorgegebenen Standard-Aufnahmeabstand (Designabstand) die beste Auflösung bieten. Dadurch können die Ränder des Bildes bei Änderung des Abstands unscharf werden, was eine Inspektion der Produkte an den Rändern verhindert. Fujifilms „4D High Resolution“-Objektive für Machine-Vision-Kameras sind im Floating-Design gestaltet. Die Objektivelemente sind in vordere und hintere Gruppen unterteilt, und nur die Objektivelemente hinter der Blende bewegen sich zum Fokussieren. Das verhindert, dass sich die Auflösung durch sich ändernde Aufnahmeabstände verringert. Darüber hinaus wird durch die Ausrichtung der gesamten Objektivkonstruktionen mit Anpassungen im Mikrometerbereich während der Montage die einseitige Unschärfe, die durch eine Fehlausrichtung der Linsen verursacht wird, fast vollständig eliminiert. Die am Rand platzierten Behälter sind nicht unscharf, wenn möglichst viele von ihnen im Aufnahmebereich platziert werden. Damit ist Unternehmen C nun in der Lage, effiziente Inspektionen durchzuführen.
Bei Inspektionen mit einem Bildverarbeitungssystem kann die Auflösungsleistung beeinträchtigt werden, wenn sich die Aufnahmebedingungen wie der Abstand zum Produkt und die Blende ändern. Dies liegt daran, dass die optimalen Aufnahmebedingungen für die beste Objektivleistung vorgegeben sind. Für Unternehmen, die wie Unternehmen C viele Produkte in einer Vielzahl von Größen und Designs herstellen, war es sehr schwierig herauszufinden, welches Objektiv für welche Behälter am besten geeignet wäre. Fujifilm hat „4D High Resolution“-Objektive entwickelt, die eine gleichbleibende Auflösung von der Bildmitte bis zum Rand liefern, selbst wenn sich die Aufnahmebedingungen ändern. Dies spricht für das umfangreiche Design- und Fertigungs-Know-how von Fujifilm als Hersteller von Objektiven. Dadurch entfällt die lästige Aufgabe der Objektivauswahl. Da ein einziges Objektiv für die Inspektion einer Vielzahl von Behältern verwendet werden kann, hat sich das Problem der Objektivauswahl für Unternehmen C erledigt. Darüber hinaus kann die Kamera an jeder beliebigen Stelle oben, unten, links, rechts oder diagonal zum Produkt angebracht werden, was die Installations- und Einstellzeiten des Systems verkürzt.
„4D High Resolution“-Objektive
HF-XA-5M Serie
„4D High Resolution"-Objektive, die eine hohe Auflösungsleistung von der Mitte bis in die Randbereiche aufweisen, sind ideal für Unternehmen C, das Objektive mit konstant scharfen Bildern über den gesamten Einzelbildbereich suchte. Aufnahmen können unter allen Aufnahmebedingungen mit nur einem Objektiv gemacht werden. Diese einfache Handhabung war auch das Ziel dieses Herstellers einer Vielzahl von Behältern. Der verantwortliche Mitarbeiter von Unternehmen C war zufrieden und sagte: „Die für die Inspektion benötigte Zeit wurde um bis zu 20 % verkürzt.“ Wir können diese Zeit jetzt nutzen, um neue Geräte zu installieren und vorhandene Geräte zu verbessern.“ Derzeit verwendet Unternehmen C „4D High Resolution“-Objektive in allen Brennweiten.
- * Diese Geschichte beruht auf wahren Begebenheiten.