Zum Hauptinhalt springen

KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

Was möchten Sie wissen?

Schritt 2: Ausrichtung

Der Aligner ist die leistungsfähigste (und am häufigsten missverstandene) Komponente der Kamera. Sobald Sie ihn verstanden haben, fügt sich alles zusammen. Lassen Sie uns das einfach erklären.

In Aktion sehen

Spielen Sie mit dem Simulator, bevor Sie weiterlesen. Schalten Sie den Aligner aus und bewegen Sie dann die Schieberegler, um das Teil zu verschieben und zu drehen. Die orange ROI zeigt den Bereich (Region of Interest, ROI), der das Teil verfolgt, und die grünen Kästchen werden rot, wenn der Aligner ihm nicht mehr folgen kann.

Camera Settings

Status: Tracking Locked / Pass

Simulate Real World

Move the part coming down the line.

Legend

Region of Interest (ROI)
Alignment locked
Alignment lost
ROI

Was die Ausrichtung leistet (und warum Sie sie brauchen)

Stellen Sie sich vor, Sie inspizieren Schrauben auf einer Leiterplatte. Sie haben um jede Schraubenposition ein kleines Kästchen gezeichnet. Aber was passiert, wenn die nächste Platine leicht nach links verschoben ankommt? Oder um ein Grad gedreht? Ihre Kästchen schauen jetzt an die falschen Stellen.

Der Aligner löst dieses Problem. Er betrachtet jedes neue Bild, ermittelt, wohin sich das Teil bewegt hat, und verschiebt alle Ihre Inspektionskästchen entsprechend. Es ist, als hätten Sie einen Helfer, der sagt: „Die Platine hat sich 3 Pixel nach links bewegt und um 0,5 Grad gedreht – ich verschiebe nun alle Ihre Kästchen entsprechend."

Warum das so wirkungsvoll ist: Wenn sich Ihre Inspektionskästchen mit dem Teil bewegen können, können Sie sie kleiner machen. Und kleinere Kästchen benötigen weniger Daten, um die KI zu trainieren. Es ist ein kaskadierender Vorteil, der mit einer guten Ausrichtung beginnt.

Warum die Ausrichtung die Grundlage von allem ist

Der Aligner ist nicht nur ein nettes Extra. Er ist der erste Dominostein in einer Kette, die die Genauigkeit Ihrer gesamten Inspektion bestimmt. Hier ist die Pipeline:

AusrichtungKleinere ROIsWeniger Trainingsdaten erforderlichGenauere KI

Jeder Schritt baut auf dem vorherigen auf:

  1. Gute Ausrichtung bedeutet, dass Ihre Inspektionskästchen das Teil präzise verfolgen, selbst wenn es sich auf dem Förderband verschiebt oder dreht.
  2. Präzise Verfolgung bedeutet, dass Sie kleinere Inspektionskästchen (ROIs) zeichnen können. Sie müssen keinen zusätzlichen Rand einplanen, um Teilebewegungen auszugleichen.
  3. Kleinere ROIs bedeuten, dass die KI eine eng zugeschnittene Ansicht genau des Merkmals sieht, das Sie interessiert (eine Schraube, einen Stecker, eine Schweißnaht), nicht ein Meer aus irrelevantem Hintergrund.
  4. Weniger Hintergrundrauschen bedeutet, dass die KI weniger Trainingsbilder zum Lernen benötigt und weniger Fehler in der Produktion macht.
Dies ist das Konzept, das die meisten Menschen übersehen

Der Aligner inspiziert nichts. Er beurteilt nicht Bestanden oder Nicht bestanden. Seine einzige Aufgabe ist es, Ihre Inspektionskästchen dynamisch zu verschieben, damit sie jedes Mal an der richtigen Stelle landen. Die Inspektionskästchen führen die eigentliche Inspektion durch. Die KI innerhalb dieser Kästchen trifft die eigentliche Beurteilung. Aber nichts davon funktioniert, wenn die Kästchen an der falschen Stelle sind.

Stellen Sie es sich als Kette vor: Aligner → ROIs → Classifier/Segmenter. Wenn das erste Glied schwach ist, bricht alles Nachfolgende zusammen.

Wie es funktioniert: Stellen Sie es sich wie ein Puzzle vor

Der Aligner funktioniert, indem er Kanten abgleicht. Hier ist eine einfache Vorstellung:

  1. Sie machen ein „Referenzfoto" (das Vorlagenbild) eines perfekten Teils
  2. Sie zeigen auf bestimmte Merkmale auf diesem Foto (Ecken, Kanten, Löcher), die auf jedem Teil gleich aussehen
  3. Jedes Mal, wenn ein neues Teil ankommt, findet die Kamera dieselben Merkmale im neuen Bild
  4. Sie berechnet die Differenz: „Dieses Teil ist 5 Pixel nach links, 2 Pixel nach oben und um 1,2 Grad geneigt"
  5. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionskästchen um genau diesen Betrag

Es ist wie ein Matching-Spiel. Die Kamera findet die Merkmale, die Sie ihr gezeigt haben, und verwendet sie als Ankerpunkte.

Die goldene Regel der Ausrichtung

Platzieren Sie 2-3 kleine Vorlagenregionen mit möglichst großem Abstand zueinander auf dem Bauteil

Diese eine Regel entscheidet darüber, ob Ihre Ausrichtung einwandfrei funktioniert oder frustrierend wackelt. Hier ist der Grund:

Stellen Sie es sich so vor: Sie versuchen herauszufinden, ob ein Bilderrahmen an der Wand schief hängt.

  • Wenn Sie nur eine Ecke betrachten, denken Sie vielleicht, er hängt gerade, obwohl er tatsächlich schief ist
  • Wenn Sie zwei gegenüberliegende Ecken betrachten (oben links und unten rechts), erkennen Sie sofort, ob er schief hängt und um wie viel genau

Das gleiche Prinzip gilt für den Aligner. Mit einer Region auf einer Seite des Bauteils bleibt ein winziger Messfehler von 0,5 Grad bei 0,5 Grad. Aber mit zwei Regionen auf gegenüberliegenden Seiten mittelt sich derselbe Fehler auf etwa 0,05 Grad heraus, zehnmal genauer.

Wichtig: worauf NICHT ausgerichtet werden sollte

Dies ist die häufigste Ursache für Ausrichtungsfehler. Bevor Sie die Aligner-Oberfläche bedienen, verinnerlichen Sie diese zwei Regeln.

1. Niemals auf Defekte ausrichten

Defekte sind unvorhersehbar. Ein Kratzer, eine Delle oder eine fehlende Schraube kann auf jedem Bauteil völlig anders aussehen – oder gar nicht vorhanden sein.

Wenn Sie der Kamera vorgeben, einen Kratzer als Ankerpunkt zu verwenden, schlägt die Ausrichtung vollständig fehl, wenn ein einwandfreies, kratzerfreies Bauteil die Linie passiert. Die Kamera weiß dann nicht, wo sie Ihre Inspektionsboxen platzieren soll, und das System bricht zusammen.

Die Regel

Verwenden Sie den Aligner, um das Bauteil zu finden, anhand von Merkmalen, die immer vorhanden sind (starre Kanten, bearbeitete Ecken, gebohrte Löcher). Verwenden Sie dann die Inspektionsboxen, um nach unvorhersehbaren Defekten zu suchen. Der Aligner findet das Bauteil. Die Inspektionsboxen finden die Probleme.

2. Niemals auf bewegliche Teile oder Etiketten ausrichten

Wenn Sie auf etwas ausrichten, das sich unabhängig vom Hauptobjekt bewegen kann, wie ein loses Kabel, eine Kartonlasche oder einen Barcode-Aufkleber, verleiten Sie die Kamera versehentlich dazu, alle Ihre Inspektionsboxen an die falsche Position zu verschieben.

Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie verankern Ihren Aligner an einem Barcode-Aufkleber. Beim nächsten Bauteil platziert ein Mitarbeiter diesen Aufkleber versehentlich einen halben Zentimeter weiter links. Die Kamera sieht die Aufkleberbewegung und nimmt an, dass sich das gesamte Bauteil einen halben Zentimeter nach links verschoben hat. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen, um dies zu kompensieren. Aber das eigentliche Metallteil hat sich nicht bewegt, nur der Aufkleber. Jetzt schauen alle Ihre Inspektionsboxen auf die falschen Stellen, was zu Fehlalarmen auf der gesamten Linie führt.

Die Regel

Verankern Sie nur an Merkmalen, die dauerhaft am starren Körper des Bauteils fixiert sind: bearbeitete Kanten, geformte Ecken, gebohrte Löcher, PCB-Konturen. Verankern Sie niemals an Etiketten, Aufklebern, Kabeln, Laschen oder allem, was ein Mensch versehentlich neu positionieren könnte.

Kurzübersicht: Wonach ausrichten vs. was vermeiden

Ausrichten an (dauerhafte, starre Merkmale)Niemals ausrichten an (variabel oder beweglich)
Bearbeitete KantenKratzer, Dellen oder Defekte
Gebohrte LöcherBarcode-Aufkleber oder Etiketten
PCB-KonturenLose Drähte oder Kabel
Geformte Ecken oder MerkmaleKartonlaschen oder Verpackung
Gestanzte MetallkantenKlebeband, Klebstoff oder Markierungen
Guss- oder SchmiedegeometrieJedes Merkmal, das ein Mensch neu positionieren könnte

Einrichten des Aligners

Welche Oberflächenversion haben Sie?

Die OV20i-Weboberfläche wurde in v2026.5 neu gestaltet. Überprüfen Sie Ihre Softwareversion in der oberen rechten Ecke der Kamera-UI und wählen Sie den passenden Tab. Ihre Auswahl wird auf jeder Seite dieses Einrichtungsablaufs übernommen.

So sieht der Einrichtungsbildschirm des Aligners aus. Sie sehen Ihr Vorlagenbild mit farbigen Kantenhervorhebungen, die zeigen, welche Referenzmerkmale der Aligner verwendet:

Aligner-Tool, Übersicht der gesamten Seite

1. Vorlagenbild aufnehmen. Platzieren Sie ein gutes, fehlerfreies Teil im Sichtfeld der Kamera. Dies wird die Referenz, mit der jedes zukünftige Teil verglichen wird. Achten Sie auf gute Beleuchtung mit klaren Kanten, Sauberkeit und positionieren Sie es so, wie es in der Produktion erscheinen wird. Klicken Sie auf Capture Template Image.

2. Vorlagenregionen hinzufügen. Klicken Sie auf + Rectangle (oder + Circle), um eine Vorlagenregion zu erstellen, und platzieren Sie 2–3 davon. Verankern Sie sie an Merkmalen, die sich niemals ändern, wie z. B. bearbeiteten Kanten, gebohrten Löchern, Leiterplattenkonturen, geformten Merkmalen und gestanzten Ecken. Vermeiden Sie texturierte oder veränderliche Oberflächen, Bereiche, in denen Defekte auftreten, Reflexionen, winzige Details sowie Etiketten oder Markierungen, die sich verschieben könnten.

3. Kantenhervorhebungen verstehen. Wenn Sie eine Region platzieren, sehen Sie farbige Hervorhebungen:

Kantenhervorhebungen und roter Punkt als Referenzpunkt

  • Grüne Hervorhebungen = starke, nutzbare Kanten erkannt. Das ist das gewünschte Ergebnis.
  • Rote Hervorhebungen = nicht genügend Kanten. Verschieben Sie die Region zu einem Merkmal mit klareren Kanten.
  • Roter Punkt = der Ausrichtungsreferenzpunkt (Zentrum aller Ihrer Regions of Interest (ROIs)).

4. Verrauschte Kanten mit dem Ignore-Tool bereinigen. Dieser Schritt wird von den meisten übersehen und macht einen großen Unterschied. Klicken Sie auf Ignore Template Region und übermalen Sie alle Kanten, die der Aligner nicht verwenden soll: zufällige Hintergrundtextur, Blendung oder Reflexionen, Oberflächenrauschen, Kanten von Schmutz oder Etiketten sowie alles, was sich zwischen Teilen ändern könnte.

5. Empfindlichkeit anpassen.

Empfindlichkeitsregler

Der Empfindlichkeitsregler steuert, wie aggressiv der Aligner Kanten innerhalb Ihrer Vorlagenregionen erkennt. Stellen Sie ihn auf den niedrigsten Wert ein, der über Ihre Regionen hinweg solide grüne Hervorhebungen ergibt. Zu niedrig, und die Regionen bleiben rot (nicht genügend Merkmale, um zuverlässig zu matchen); zu hoch, und Grün breitet sich auf die Hintergrundtextur aus, sodass sich der Aligner auf Rauschen und Jitter festsetzen kann.

Hohe Empfindlichkeit + aggressives Bereinigen = beste Ergebnisse

Wenn Sie mehr Kanten benötigen, erhöhen Sie den Empfindlichkeitsregler. Aber je mehr Sie die Empfindlichkeit erhöhen, desto wichtiger ist es, zurückzugehen und das neue Rauschen mit dem Ignore-Tool zu übermalen. Werfen Sie ein weites Netz aus und picken Sie dann sorgfältig nur die guten Fische heraus.

6. Rotationsbereich festlegen.

Einstellung des Rotationsbereichs

Steuert, wie viel Rotation der Aligner sucht: ±180° findet das Teil bei beliebiger Rotation (am besten für die meisten Anwendungen), ±5–20° matcht nur nahe der erwarteten Ausrichtung, ±0° ist ein exakter Winkelabgleich.

Rotation als Qualitätsgate verwenden

Wenn Sie einen engen Bereich wie ±5° einstellen und ein Teil um 10° gedreht eintrifft, wird der Aligner es nicht matchen, und Sie können diesen Fehlschlag als Ausschusssignal verwenden. Praktisch, um Teile zu erkennen, die nicht ordnungsgemäß ausgerichtet sind.

7. Konfidenzschwelle festlegen.

Einstellung der Konfidenzschwelle

Wie sicher der Aligner sein muss, dass er die richtige Übereinstimmung gefunden hat. Bereich 0,0 bis 1,0, empfohlen 0,6 bis 0,9. Zu hoch, und gültige Teile werden möglicherweise verpasst; zu niedrig, und es werden möglicherweise die falschen Merkmale gematcht.

8. Scale Invariant aktivieren (falls erforderlich). Wenn Ihr Teil ±10 % näher oder weiter von der Kamera entfernt sein kann (z. B. Höhenvariation auf einem Förderband), aktivieren Sie diese Option. Andernfalls lassen Sie sie für maximale Geschwindigkeit deaktiviert.

9. Speichern und testen. Dies ist der wichtigste Schritt, also überspringen Sie das Testen nicht. Klicken Sie auf Save, um den Aligner zu trainieren und bereitzustellen, klicken Sie dann auf Live Preview Mode und bewegen Sie das Teil herum: links, rechts, oben, unten; drehen Sie es innerhalb Ihres erwarteten Bereichs; platzieren Sie es in den Ecken des Bildes; probieren Sie verschiedene gültige Teile aus. Versuchen Sie, es zu brechen. Wenn die Ausrichtung nicht zuverlässig nachgeführt wird, beheben Sie es jetzt. Wenn Sie zu ROIs und Training übergehen und es später entdecken, müssen Sie alles neu machen. Das ist das Wasserfallprinzip.

Die 2D-Einschränkung (wichtig zu wissen)

Der Aligner arbeitet ausschließlich in 2D: in der flachen Ebene, die die Kamera sieht. Er bewältigt:

  • Links-/Rechts-Bewegung
  • Auf-/Ab-Bewegung
  • Rotation (Drehung auf der flachen Oberfläche)
  • Leichte Größenänderungen (wenn Scale Invariant aktiviert ist)

Er bewältigt NICHT:

  • Verzogene oder gebogene Teile
  • Teile, die zur Kamera hin oder von ihr weg gekippt sind
  • Jegliche 3D-Variation

Wenn Ihre Teile 3D-Variationen aufweisen (eine Seite näher an der Kamera als die andere), überspringen Sie den Aligner vollständig und verwenden Sie stattdessen einen Segmenter mit positionsinvariantem Training.

Wann der Aligner übersprungen werden sollte

Sie müssen weiterhin ein Template-Bild aufnehmen (das System verlangt es), aber Sie können den Aligner überspringen (in v2026.5 antworten Sie mit No, skip it unter Use the aligner?; in älteren Versionen schalten Sie Skip Aligner um), wenn:

  • Ihre Teile sich in einer Präzisionsvorrichtung mit weniger als 1-2 Pixel Bewegung befinden
  • Sie eine mechanische Registrierung verwenden, die exakte Positionierung garantiert
  • Sie einen Segmenter verwenden, der keine Positionsverfolgung benötigt

Schnellreferenz

EinstellungEmpfohlenAnpassen, wenn...
Template-Regionen2-3, so weit wie möglich auseinanderAusrichtung zittert → Regionen hinzufügen, weiter verteilen
SensitivityNiedrigster Wert, der ein solides Grün auf Ihren Features ergibtNicht genügend Kanten (rot) → erhöhen, dann Rauschen bereinigen
Rotationsbereich±180° für die meisten AnwendungenTeile kommen in bekannter Ausrichtung → Bereich einschränken
Confidence0.6-0.9Falsche Übereinstimmungen → erhöhen. Fehlende gültige Teile → verringern
Scale InvariantAus, sofern nicht benötigtTeile in unterschiedlichem Abstand zur Kamera → aktivieren

Fehlerbehebung bei der Ausrichtung

Häufige Ausrichtungsprobleme und Lösungen
ProblemWahrscheinliche UrsacheLösung
ROIs bewegen sich nicht mit dem TeilDer Aligner ist ausgeschaltet, oder es gibt keine Template-RegionenAligner einschalten; Template-Regionen hinzufügen
Ausrichtung zittert hin und herEinzelne Region oder Regionen zu nah beieinander2-3 Regionen weit auseinander auf gegenüberliegenden Seiten hinzufügen
Confidence bleibt nahe 0 %Keine nutzbaren Kanten in den RegionenRegionen auf Features mit starken, klaren Kanten verschieben
Stimmt mit dem Falschen übereinFeatures sind nicht eindeutig genug, Schwellenwert zu niedrigMarkantere Features wählen; Confidence-Schwellenwert erhöhen
Funktioniert bei einigen Teilen, schlägt bei anderen fehlRegionen auf Features platziert, die zwischen Teilen variierenRegionen auf universelle Features verschieben (bearbeitete Kanten, Bohrungen)

Checkliste zur Ausrichtung

Bevor Sie fortfahren, bestätigen Sie:

  • Vorlagenbild von einem guten, fehlerfreien Teil aufgenommen
  • 2-3 Vorlagenregionen auf markanten, stabilen Merkmalen platziert
  • Regionen so weit wie möglich auf dem Teil verteilt
  • Verrauschte Kanten mit dem Cleanup-Werkzeug ausmaskiert
  • Empfindlichkeit niedrig genug eingestellt, um Rauschen zu vermeiden, aber hoch genug für ein stabiles Grün auf den Merkmalen
  • Rotationsbereich und Confidence-Schwellenwert festgelegt
  • Live Preview getestet; die Ausrichtung verfolgt das Teil in allen Positionen

Funktioniert die Ausrichtung gut? Weiter zu Schritt 3: Regions of Interest (ROIs).