3D-Bildverarbeitungssysteme bestehen aus mehreren Kameras, die eine präzise Erfassung der Umgebung, der Position und der Ausrichtung von Zielobjekten ermöglichen. Mit mehreren Kameras oder Laser-Wegmesssensoren können diese Systeme eine Vielzahl von Funktionen ausführen.

Systeme, die Laser-Wegmesssensoren nutzen, sind in der Lage, detaillierte Oberflächeninspektionen durchzuführen, einschließlich der Messung von Abständen und Volumina. Dies ermöglicht eine exakte Bestimmung von Formen und die Erstellung von 3D-Bildern, selbst wenn nur eine geringere Anzahl von Kameras eingesetzt wird. 3D- Bildverarbeitungssysteme erzeugen digitale Modelle des Objekts durch Lasertriangulation, was eine präzisere Durchführung von Prüfaufgaben ermöglicht.

Durch 3D-Mapping können die Systeme die Ergebnisse optimieren, indem sie unerwartete Variablen wie Lichtverhältnisse, Farbe und sogar die Position der Zielobjekte berücksichtigen.

Zu den Einsatzmöglichkeiten von 3D-Bildverarbeitungskameras in der Industrie gehören optische Messung, berührungslose 3D-Messungen, Barcode- und OCR-Lesung sowie Prozesskontrolle in Fertigung und Logistik.

Die Funktionen sind eng mit den folgenden Vorteilen verbunden: 

1. Arbeitskräftersparnis
Die industrielle Prozessüberwachung mit 3D-Vision-Systemen durch Kameras spart erheblich manueller Arbeitszeit. Viele industrielle Prozesse sind repetitiv und monoton. 3D-Bildverarbeitungssysteme entlasten die menschliche Arbeitskraft von einer ungeeigneten Arbeitsumgebung und gleichzeitig können sich die Mitarbeiter auf andere innovative Tätigkeiten konzentrieren, die dem Unternehmen zugute kommen. Zudem sind die Kameras klein und benötigen wenig Platz, was in industriellen Umgebungen von großer Bedeutung ist.

2. Steigerung der Effizienz
Der Einsatz von 3D-Vision-Systemen in der Industrie führt zu einer erheblichen Effizienzsteigerung. Dies geschieht sowohl durch Kostensenkungen als auch durch eine Verbesserung der Produktqualität. Durch die Automatisierung wiederkehrender Aufgaben werden Arbeitskosten reduziert, was wiederum zur Senkung der Gesamtbetriebskosten und zur Erhöhung der Gewinnspanne beiträgt.

Der Einsatz von industriellen 3D-Kameras unterstützt die Automatisierung der Prozessüberwachung, z. B. bei mechanischen Stanzpressen, und beugt proaktiv Defekten und Fehlern im Produktionsprozess vor, was die Qualität der Produkte verbessert.  Die Überwachung von Prozessen wie optischen Messungen stellt sicher, dass Produkte die erforderlichen Standards erfüllen und minimiert das Risiko von Rückrufen.

3. Erhöhte Produktivität
3D-Bildverarbeitungssysteme können über lange Zeiträume hinweg eingesetzt werden, während menschliche Arbeitskräfte schnell ermüden würden. Die Integration von Bildverarbeitungstechnologien in die Robotik ermöglicht längere Betriebszeiten, was die Produktivität erhöht und die Einnahmen des Unternehmens steigert.  Zudem wird durch die effiziente Produktion eine Abhängigkeit von externen Fertigern reduziert, was zusätzliche Kosten spart und eine bessere Kontrolle über die Produktqualität gewährleistet.

4. Reduzierung von Abfällen
Der kontinuierliche Einsatz von Bildverarbeitungskameras in industriellen Prozessen ermöglicht eine ständige Überprüfung der Qualität, um die Genauigkeit zu gewährleisten.  Ein Beispiel hierfür ist die Prüfung von Lüfterwellen, bei der Bildverarbeitungssysteme die Teile genau analysieren, um sicherzustellen, dass sie mit hoher Präzision in einen Motor passen.

5. Förderung der Compliance
3D-Bildverarbeitungssysteme erleichtern die Überprüfung von Prozessen und das Aufspüren von Problemen, die für die Einhaltung von Vorschriften wichtig sind. Wird ein Fehler an einem Produkt festgestellt, kann der Produktionsprozess anhand der während der Fertigung aufgenommenen Bilder überprüft werden, um die Ursache des Problems zu ermitteln und präzise Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.

Wie bereits erwähnt, finden 3D-Bildverarbeitungskameras in der Industrie vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Ein Beispiel ist die Verwendung dieser Technologie in der pharmazeutischen Industrie, um den Produktionsprozess sowie die Produktqualität nach dem Prinzip der Anwesenheit oder Abwesenheit zu überwachen.

Der Flaschendeckel und der Füllstand der Flasche werden von der Bildverarbeitung überwacht, während sich die Flasche in der Produktionslinie bewegt. Wenn eine Flasche in die Nähe der Kamera kommt, erfassen die Näherungsschalter Bilder, die anschließend an den PC weitergeleitet werden. Ein Algorithmus klassifiziert diese Bilder als „OK" oder „NOT OK". Flaschen, die den Standards entsprechen, bleiben in der Linie, während fehlerhafte Flaschen von einem pneumatischen Auswerfer entfernt werden.

Das 3D-Vision-System der Bildverarbeitungskameras kann auch für die Inspektion von Blisterverpackungen verwendet werden, um Etiketten zu lesen, halbe, fehlende oder zerbrochene Tabletten sowie Farbabweichungen zu erkennen.  Die Bewegung der Packung entlang des Förderbandes aktiviert das Licht und die Kamera, die das Bild der Packung aufnimmt;  jeder Fehler führt zur automatischen Entnahme aus der Produktionslinie.

Bei der Auswahl einer 3D-Bildverarbeitungskamera für industrielle Zwecke ist es entscheidend, die passende Kamera für die jeweiligen Anforderungen auszuwählen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Mech-Mind bietet eine Reihe von Kameras und wertvolle Informationen darüber, welche 3D-Bildverarbeitungssysteme für verschiedene industrielle Umgebungen am besten geeignet sind.

Die Wahl der richtigen Kamera, Linse, des Controllers und Monitors ist von großer Bedeutung. Die Sensorgröße muss immer mit dem Bildzyklus der Linse abgestimmt sein, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Eine sorgfältige Abstimmung der Linse auf die Sensorauflösung sowie die Pixelgröße ist ebenfalls entscheidend, um die Kompatibilität der Auflösungen zu sichern.

Die Beleuchtung ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl der richtigen Kameras. Die Bewertung der maximalen Öffnung hilft bei der Bestimmung der erforderlichen zusätzlichen Beleuchtung. Eine größere maximale Apertur kann den Bedarf an zusätzlicher Beleuchtung verringern.  Mech-Mind unterstützt bei der Auswahl des richtigen Bildverarbeitungssystems und berät hinsichtlich der technischen Details.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz von 3D-Bildverarbeitungssystemen in der Produktion zweifellos die Produktivität und Effizienz steigert, die Qualität der Produkte verbessert und die Rückverfolgbarkeit von Fehlern ermöglicht. Die sorgfältige Auswahl des richtigen Bildverarbeitungssystems ist der erste entscheidende Schritt, um diese Technologie erfolgreich in der Industrie einzusetzen.