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KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

Was möchten Sie wissen?

Schritt 2: Ausrichtung

Der Aligner ist der leistungsstärkste (und am häufigsten missverstandene) Teil 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 orangefarbene ROI zeigt die Region of Interest (ROI), die das Teil verfolgt, und die grünen Boxen werden rot, wenn der Aligner 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 bewirkt (und warum Sie sie benötigen)

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 hereinkommt? Oder um ein Grad gedreht? Ihre Kästchen schauen nun auf die falschen Stellen.

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

Warum das leistungsstark ist: Wenn sich Ihre Inspektionsboxen mit dem Teil mitbewegen können, können Sie sie kleiner machen. Und kleinere Boxen benötigen weniger Daten, um die KI zu trainieren. Es ist ein kaskadierender Vorteil, der mit guter Ausrichtung beginnt.

Warum Ausrichtung die Grundlage von allem ist

Der Aligner ist nicht nur ein „Nice-to-have". 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 hängt vom vorherigen ab:

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

Der Aligner inspiziert nichts. Er beurteilt nicht Pass oder Fail. Seine einzige Aufgabe ist es, Ihre Inspektionsboxen dynamisch zu verschieben, damit sie jedes Mal an den richtigen Stellen landen. Die Inspektionsboxen führen die eigentliche Inspektion durch. Die KI in diesen Boxen trifft die eigentliche Beurteilung. Aber nichts davon funktioniert, wenn die Boxen an der falschen Stelle sind.

Denken Sie an eine Kette: Aligner → ROIs → Classifier/Segmenter. Wenn das erste Glied schwach ist, bricht alles Nachgelagerte zusammen.

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

Der Aligner funktioniert, indem er Kanten abgleicht. Hier ist eine einfache Art, sich das vorzustellen:

  1. Sie nehmen ein „Referenzfoto" auf (das Template-Bild) 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 Inspektionsboxen um genau diesen Betrag

Es ist wie ein Zuordnungsspiel. 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 Template-Regionen so weit wie möglich voneinander entfernt auf dem Teil

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

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

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

Das gleiche Prinzip gilt für den Aligner. Bei einer Region auf einer Seite des Teils 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 – zehnmal genauer.

Kritisch: Worauf NICHT ausgerichtet werden darf

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

1. Niemals auf Defekte ausrichten

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

Wenn Sie der Kamera sagen, sie soll einen Kratzer als Ankerpunkt verwenden, wird die Ausrichtung vollständig fehlschlagen, sobald ein einwandfreies, kratzerfreies Teil vom Band kommt. Die Kamera weiß nicht, wo sie Ihre Inspektionsboxen platzieren soll, und das System bricht zusammen.

Die Regel

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

2. Niemals auf bewegliche Teile oder Etiketten ausrichten

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

Beispiel: Angenommen, Sie verankern Ihren Aligner an einem Barcode-Aufkleber. Beim nächsten Teil bringt ein Arbeiter diesen Aufkleber versehentlich einen halben Zentimeter weiter links an. Die Kamera sieht die Verschiebung des Aufklebers und nimmt an, dass sich das gesamte Teil um einen halben Zentimeter nach links verschoben hat. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen entsprechend. Aber das eigentliche Metallteil hat sich nicht bewegt, nur der Aufkleber. Jetzt schauen alle Ihre Inspektionsboxen an die falschen Stellen und verursachen flächendeckend falsche Fehlermeldungen.

Die Regel

Verankern Sie sich nur an Merkmalen, die dauerhaft am starren Körper des Teils befestigt sind: bearbeitete Kanten, gegossene Ecken, gebohrte Löcher, Leiterplattenumrisse. Verankern Sie sich niemals an Etiketten, Aufklebern, Kabeln, Laschen oder allem, was ein Mensch versehentlich neu positionieren könnte.

Kurzübersicht: Worauf ausrichten vs. was vermeiden

Ausrichten an (permanente, starre Merkmale)Niemals ausrichten an (variabel oder beweglich)
Bearbeitete KantenKratzer, Dellen oder Defekte
Gebohrte LöcherBarcode-Aufkleber oder Etiketten
LeiterplattenumrisseLose Drähte oder Kabel
Gegossene Ecken oder MerkmaleKartonlaschen oder Verpackungen
Gestanzte MetallkantenKlebeband, Klebstoff oder Markierungen
Gegossene oder geschmiedete GeometrieJedes Merkmal, das ein Mensch neu positionieren könnte

Einrichtung des Aligners

Welche Interface-Version haben Sie?

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

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

Aligner-Tool, Übersicht der gesamten Seite

1. Vorlagenbild aufnehmen. Platzieren Sie ein gutes, fehlerfreies Teil im Sichtfeld der Kamera. Dieses wird zur Referenz, mit der jedes zukünftige Teil verglichen wird. Achten Sie auf gute Beleuchtung mit klaren Kanten, Sauberkeit und die Positionierung, wie sie in der Produktion vorkommen 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 nie ändern, wie z. B. bearbeitete Kanten, gebohrte Löcher, PCB-Umrisse, geformte Merkmale und gestanzte Ecken. Vermeiden Sie strukturierte oder variable Oberflächen, Bereiche in denen Fehler auftreten, reflektierendes Blenden, winzige Details sowie Etiketten oder Markierungen, die sich verschieben könnten.

3. Die Kantenmarkierungen verstehen. Wenn Sie eine Region platzieren, sehen Sie farbige Markierungen:

Kantenmarkierungen und roter Referenzpunkt

  • Grüne Markierungen = starke, verwendbare Kanten erkannt. Das ist der gewünschte Zustand.
  • Rote Markierungen = nicht genügend Kanten. Verschieben Sie die Region auf ein Merkmal mit deutlicheren Kanten.
  • Roter Punkt = der Ausrichtungsreferenzpunkt (Mittelpunkt aller ROIs (Regions of Interest)).

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

5. Empfindlichkeit anpassen.

Empfindlichkeits-Schieberegler

Der Empfindlichkeits-Schieberegler steuert, wie aggressiv der Aligner Kanten innerhalb Ihrer Vorlagenregionen erkennt. Stellen Sie ihn auf den niedrigsten Wert ein, der solide grüne Markierungen über alle Regionen hinweg liefert. Zu niedrig, und die Regionen bleiben rot (nicht genügend Merkmale für zuverlässige Übereinstimmung); zu hoch, und Grün breitet sich auf die Hintergrundstruktur aus, sodass der Aligner sich auf Rauschen und Jitter fixieren kann.

Hohe Empfindlichkeit + gründliche Bereinigung = beste Ergebnisse

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

6. Rotationsbereich einstellen.

Einstellung Rotationsbereich

Steuert, wie viel Rotation der Aligner sucht: ±180° findet das Teil in jeder Rotation (am besten für die meisten Anwendungen), ±5–20° passt nur nahe der erwarteten Orientierung, ±0° ist eine exakte Winkelübereinstimmung.

Rotation als Qualitäts-Gate verwenden

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

7. Konfidenz-Schwellenwert einstellen.

Einstellung Konfidenz-Schwellenwert

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 er verpasst möglicherweise gültige Teile; zu niedrig, und er könnte auf die falschen Merkmale abgleichen.

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

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

Die 2D-Einschränkung (wichtig zu wissen)

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

  • Bewegung nach links/rechts
  • Bewegung nach oben/unten
  • Rotation (Drehung auf der flachen Oberfläche)
  • Geringfügige Größenänderungen (wenn Scale Invariant aktiviert ist)

Er verarbeitet NICHT:

  • Verzogene oder verbogene Teile
  • Teile, die zur Kamera hin oder von ihr weg geneigt 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 standortinvariantem Training.

Wann Sie den Aligner überspringen sollten

Sie müssen weiterhin ein Vorlagenbild aufnehmen (das System verlangt es), können den Aligner jedoch überspringen (in v2026.5 beantworten Sie No, skip it unter Use the aligner?; in älteren Versionen aktivieren Sie Skip Aligner), wenn:

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

Kurzreferenz

EinstellungEmpfohlenAnpassen, wenn...
Template-Regionen2–3, so weit wie möglich auseinanderAusrichtung schwankt → Regionen hinzufügen, weiter verteilen
SensitivityNiedrigster Wert, der Ihren Merkmalen ein solides Grün gibtNicht genug Kanten (rot) → erhöhen, dann Rauschen bereinigen
Rotation range±180° für die meisten AnwendungenTeile kommen in bekannter Orientierung → Bereich einschränken
Confidence0,6–0,9Falsche Übereinstimmungen → erhöhen. Fehlende gültige Teile → verringern
Scale invariantAus, sofern nicht benötigtTeile mit variierendem 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 schwankt hin und herEinzelne Region oder Regionen zu nah beieinander2–3 Regionen weit auseinander auf gegenüberliegenden Seiten hinzufügen
Confidence bleibt nahe 0 %Keine verwertbaren Kanten in den RegionenRegionen auf Merkmale mit starken, klaren Kanten verschieben
Findet die falsche ÜbereinstimmungMerkmale sind nicht einzigartig genug, Schwellenwert zu niedrigMarkantere Merkmale wählen; Confidence-Schwellenwert erhöhen
Funktioniert bei einigen Teilen, versagt bei anderenRegionen auf Merkmalen platziert, die zwischen Teilen variierenRegionen auf universelle Merkmale verschieben (bearbeitete Kanten, Bohrungen)

Checkliste zur Ausrichtung

Bevor Sie fortfahren, bestätigen Sie:

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

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