Farbe erkennen

[Eigenheim_Bastler]

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Hallo Zusammen

Ich bräuchte für eine Sortieranlage eine Zuverlässige Farberkennung.

Ist Zustand:
Am Anfang eines Förderbandes wird an verschieden farbene Plastiksäcke die Farbe detektiert und danach mit Pushern am Förderband in die jeweiligen Container "abgefüllt".
Im Moment sind 6 Farben zu sortieren: schwarz, gelb, blau, braun, rot, und ein PET Sack dieser ist Transparent mit gelber und blauer Markierungen.
Die Säcke haben ein Volumen von 10-110 liter.

Problem:
Der jetzige Sensor tut sich schwer weil die Distanz zwischen Sack und Sensor sehr stark schwankt. zwischen 50 und 400mm.
Je nach dem wie die Plastiksäcke auf das Band fallen und gefüllt sind.
Dabei wird die Farbe nicht immer zuverlässig erkannt und der Sack wird an einem zusätzliche Container zugewiesen der später von Hand sortiert werden muss.
Was nicht das Ziel der Anlage ist.

Lösung:
Ich hätte gerne ein Sensor der ca. 7 Farben unterscheiden kann und mir dies wenn möglich mit digitalen Ausgängen anzeigen kann (bestehende Schnittstelle zur Steuerung des Förderbandes usw.)
Eine Erfassung von ca. 50-400mm hat, Die Farben mit einer Software oder ähnlich eingestellt werden können. Falls später einmal die Farben der Plastiksäcke ändern.


Kann mir da jemand einen Tipp geben für einen Sensor?

 

[dingo]

Da diese Sensoren nicht günstig sind, je nach Anwedungsfall unterschiedlich, würde ich die üblichen Hersteller anfragen:
IFM, Sick, Balluff , usw.

 

[weißnix_]

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Ich würde auch eine Bildverarbeitungslösung mit ins Auge fassen. Ich kenne Dein Budget nicht, aber eine Kamera z.B. von IFM liegt deutlich unter 2kEU.

Farberkennung hat IMHO sehr viel mit der richtigen Beleuchtung zu tun. Da kann eine Schwankungsbreite von 50...400mm schon seeeehr störend sein.

 

[Larry Laffer]

Eine einigermaßen zuverlässige Farberkennung bekommst du nur dann, wenn du wirklich immer die gleichen Bedingungen hast. In deinem Fall ist es so aus meiner Sicht nicht lösbar.
Ich würde :
- zusehen, dass der Abstand Sensor - Objekt immer ziemlich gleich ist
- zusehen, dass du keine schwankenden Beleuchtungsverhältnisse hast (Tageslicht ./. Hallenbeleuchtung etc.)
- zusehen, dass die zu erkennenden Farben auch immer einigermaßen identisch sind
- ggf. mit den Herstellern ein bißchen spielen - also ggf. anderer Hersteller - welchen hast du aktuell ?

Du solltest außerdem beachten, egal ob Sensor oder Bildverarbeitung (letzteres wäre übrigens NICHT meine Wahl) das die meißten Farben für eine Kamera immer Mischungen darstellen. Mach mal ein Foto von deinen Objekten, bring es in ein Bildverarbeitungsprogramm und zoom dich da mal rein - das, was du dann siehst, das siehtr auch dein Sensor ...

Gruß
Larry

 

[RogerSchw85]

Ich würde das sogar versuchen über Bildverarbeitung. Allerdings wären meine bevorzugten Algorythmen eher Halcon oder Matrox. Was ein Budget deutlich über 10k voraussetzt.

 

[Lipperlandstern]

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Du schreibst das du schon einen Sensor hast. Und anscheinend funktioniert der wenn die Säcke entsprechend liegen bzw. in der "richtigen" Position am Sensor vorbeifahren. Wäre es nicht sinnvoll in dieser Richtung was zu bauen ? Evtl. einen Pusher der die Säcke in die richtige Position drückt bevor sie am Sensor vorbeifahren ?

 

[Ralle]

@Lipperlandstern

Yep, das war auch mein erster Gedanke. Aus meinen Erfahrungen heraus, ist es selbst bei unterschiedlichen Materialien, bei denen wir noch die gleiche Farbe erkennen, schwierig, dem System beizubringen, das es die selbe Farbe ist. Ich würde ebenfalls versuchen, den Abstand konstant zu halten und mit unterschiedlichen Beleuchtungen experimentieren, auch IR, so dass man unabhängig vom Tageslicht wird. Da helfen einem ganz sicher die HErsteller solcher Systeme. Keyence wüde ich, zusätzlich zu den oben bereits genannten, dabei auch mal anfragen

 

[Eigenheim_Bastler]

Vielen Dank für die Antworten

Im Moment ist diesen Sensor verbaut:

https://www.balluff.com/local/ch/pr...t]=F01326&selection[product_variant]=PV121792

Ich denke ich mache wirklich eine "Mechanische" Lösung in der ich die Säcke in die Richtige Position zwinge.
die Beleuchtung sollte kein Problem sein, da der Sensor selbst eine Lichtquelle hat muss ich nur schauen das der Sensor im Dunkeln ist.
Und der ist im Moment in einer Dunkelkammer verbaut das auf das Förderband aufgebaut ist.

Die einfachste Lösung wäre wahrscheinlich wenn ich ein Kunststoff oder Blechlappen an der Oberseite der Dunkelkammer befestige.
der über die Plastiksäcke streift wenn diese mit dem Förderband vorbeilaufen.
Und am Ende dieses Lappen der Sensor Montiere, so habe ich immer der selbe Abstand zum Sack.
Egal wie gross dieser ist.

 

[van]

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Die großen Sensorhersteller würde ich einmal außen vor lassen, die kaufen die Farbsensoren eh nur zu.

Kleinere Vertriebspartner oder die eigentlichen Hersteller sind da besser aufgestellt.
sensor instruments / ipf
Micro-Epsilon

Zum Thema Kamera, von den meisten günstigen Vision Sensoren gibt es auch eine Color Variante.

So mal als Anregung

 

[Larry Laffer]

Für mich wäre hier auch, nach Herstellung gleicher Umgebungsbedingungen (also variable Streulichteinflüsse ausschließen) Keyence die erste Wahl. Danch möglicherweise noch Sick.

@van:
da sagst du etwas ... es ist nur noch sehr schwer zu sagen, wer einen Sensor wirklich noch selber baut und wer ihn "nur noch" von einem anderen Hersteller labelt.

Gruß
Larry

 

[Heinileini]

. . . Je nach dem wie die Plastiksäcke auf das Band fallen und gefüllt sind. . .

. . . und womit sie gefüllt sind. Sind die transparenten Säcke immer mit Gegenständen derselben Farbe gefüllt?
Sind die blauen und gelben Markierungen auf den transparenten Säcken für Deine Anwendung denn relevant?
Willst und kannst Du sie zur Erkennung der transparenten Säcke auswerten?
Oder führen sie dazu, dass fälschlich ein gelber oder blauer Sack erkannt wird?
Wertest Du 'Color & Luminosity' aus oder 'Color Only'?
Bei 'Color Only' dürfte die Einhaltung eines bestimmten Abstandes nicht ganz so kritisch sein, aber andererseits die Unterscheidung zwischen gelb und braun schwieriger ausfallen.
Sind die Säcke mit irgendwelchen Texten oder Logos bedruckt? Wenn ja, kannst Du ausschliessen, dass diese Bedruckungen Deiner FarbAuswertung in die Quere kommen?
Was erkennt Dein Sensor, wenn kein Sack da ist? Meldet er dann z.B. 'schwarz'? Oder gibt es noch einen anderen Sensor, der meldet, ob ein Sack anwesend ist?

Ich will Dich aber nicht entmutigen. Ein einigermassen gleichbleibender MessAbstand ist sicherlich ein grosser Schritt in der richtigen Richtung, wenn Du mit dem jetzigen oder einem ähnlichen Sensor weitermachen willst.

 

[xxJohnxx]

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Eventuell wäre auch noch eine Inspektion von unten eine Möglichkeit, wo du zum Beispiel die Plastiksäcke über eine Glasplatte drüber schiebst und den Sensor darunter montiertst.
Sollte (je nach Art der Säcke und Befüllung) einen gleichmäßigen Abstand und eine möglichst gerade Fläche relativ zum Sensor geben. Nur mal so als Denkanstoß.

 

[Senator42]

eine Glasplatte wird sicher mit der Zeit verkratzt. Oder ist dort ein Reinraum?

 

[Blockmove]

So wie das hier sehe, ist das Sinnvollste einfach einen technischen Aussendienstler (mit Musterkoffer) einladen und das Thema vor Ort an der Anlage anschauen.
Das Thema Farberkennung / Vision ist nur auf dem Hochglanzprospekt, in der Präsentation oder auf der Messe einfach.
Unter Alltagsbedingungen sieht es dann leider wieder ganz anders aus.
Gerade beim führenden japanischen Sensorhersteller ist das immer so eine Sache.

Gruß
Blockmove

 

[Onkel Dagobert]

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Genau das wollte ich auch vorschlagen. Als ich noch mit solchen oder ähnlichen Sachen zu tun hatte, haben wir uns auch immer entsprechende Aussendienster eingeladen. In den meisten Fällen bekamen wir wertvolle Vorschläge und auch Sensoren zum Testen. Neben den schon genannten stand damals z.Bsp. auch Wenglor hoch im Kurs. Die Aussendienstler kennen ihre Produkte so wie die Problemfälle ihrer Kunden wie sonst Keiner.

Als Lichtquelle würde ich zunächst an jede Menge Kaltlicht denken.

 

[Heinileini]

eine Glasplatte wird sicher mit der Zeit verkratzt.

Davon bin ich auch ausgegangen und habe mir deshalb diesen Vorschlag verkniffen. Bei Säcken bis ca. 100l und ohne die Garantie, dass sie nur Styropor enthalten werden . . .
Das FörderBand müsste umkonstruiert/geteilt werden und die GlasPlatte müsste recht klein ausfallen, so dass sie (vielleicht?!) nicht von den Säcken berührt wird und die Säcke auch nicht ausbremst. Die Aufgabe, die kleinen Säcke auf den Sensor ausrichten zu müssen (oder den Sensor auf die kleinen Säcke), ist damit auch nicht unbedingt erledigt, je nach der Breite des Bandes etc.

 

[wave]

2 verschiedene sensoren parallel messen lassen. Dann könnte man evtl. eine bessere Quote erreichen. Nach dem Motto wenn sensor 1 blau und sensor 2 gruen sagt ist es real rot.

 

[Heinileini]

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Als Lichtquelle würde ich zunächst an jede Menge Kaltlicht denken.

Der vorhandene Sensor produziert das Licht selbst und mag keine weiteren LichtQuellen.
Und Keyance spendiert sogar drei verschiedene Farben (RGB) für die Beleuchtung und misst die Helligkeiten nacheinander, statt die empfangenen Farben auszufiltern.

Nach dem Motto wenn sensor 1 blau und sensor 2 gruen sagt ist es real rot.

Genau. Dann noch ein gerüttelt Mass WahrscheinlichkeitsRechnung hinzu und alle Säcke zur HandSortierung dirigieren.

 

[wave]

Hast schon recht.
Aber dein RGB beispiel ist im prinzip dasselbe. Verschiedene Messbedingungen erzeugen verschiedene Ergebnisse. Und die Ergebnisse werden irgendwie verwurstet und ein wahrscheinliches Ergebnis präsentiert.

 

[Eigenheim_Bastler]

. . . und womit sie gefüllt sind. Sind die transparenten Säcke immer mit Gegenständen derselben Farbe gefüllt?
Sind die blauen und gelben Markierungen auf den transparenten Säcken für Deine Anwendung denn relevant?
Willst und kannst Du sie zur Erkennung der transparenten Säcke auswerten?
Oder führen sie dazu, dass fälschlich ein gelber oder blauer Sack erkannt wird?
Wertest Du 'Color & Luminosity' aus oder 'Color Only'?
Bei 'Color Only' dürfte die Einhaltung eines bestimmten Abstandes nicht ganz so kritisch sein, aber andererseits die Unterscheidung zwischen gelb und braun schwieriger ausfallen.
Sind die Säcke mit irgendwelchen Texten oder Logos bedruckt? Wenn ja, kannst Du ausschliessen, dass diese Bedruckungen Deiner FarbAuswertung in die Quere kommen?
Was erkennt Dein Sensor, wenn kein Sack da ist? Meldet er dann z.B. 'schwarz'? Oder gibt es noch einen anderen Sensor, der meldet, ob ein Sack anwesend ist?

Ich will Dich aber nicht entmutigen. Ein einigermassen gleichbleibender MessAbstand ist sicherlich ein grosser Schritt in der richtigen Richtung, wenn Du mit dem jetzigen oder einem ähnlichen Sensor weitermachen willst.

Danke für eure Inputs.

Die Farbigen Säcke sind einfarbig ohne Aufdruck oder ähnlichem.
Die Transparenten Säcke sind mit Getränkeflaschen gefüllt.
Da diese Säcke ca. 1/3 blau und 1/3 gelb sind versuche ich diese Säcke anhand dieser Farben diese Säcke zu erkennen.
Ich Fahre denn Sack vor den Farbsensor Speichere die Farbe, Dann fahre ich mit dem Förderband ca. 10cm weiter und lese nochmals die Farbe aus usw.

Wenn mir jetzt der Sensor dreimal die selbe Farbe ausgegeben hat ist die Farbe klar.
Wenn ich gelb und blau habe ist es ein Transparenter Sack.
Habe noch Lichtschranken die mir die Position der Säcke angeben damit ich den Farbsensor nur dann auswerte wenn auch ein Sack davor ist.
Ohne Sack kriege ich vom Sensor nichts angegeben.
Das kann ich aber einstellen per Software am Sensor

Ich versuch mal das ich das Thema mit dem Abstand irgendwie hinzukriegen.

Vielen Dank für eure Hilfe