Mit wenigen Mausklicks zur fertigen Lösung

Die Fachmesse Vision ist in den vergangenen 20 Jahren kontinuierlich mit der Branche gewachsen und gilt mittlerweile als die Weltleitmesse für Bildverarbeitungs-Technologien. Im letzten Jahr, als die Vision das erste Mal auf dem neuen Messegelände am Stuttgarter Flughafen stattfand, zeigten sich die Aussteller zufrieden und wünschten sich für dieses Jahr mehr Fläche. So werden ab dem 4. November zwei Hallen zu je 10 000 m² für den Besucherstrom geöffnet sein. „Damit stehen 25 Prozent mehr Fläche zur Verfügung“, freut sich Thomas Walter, Leiter des Kompetenzbereichs Industrie & Technologie bei der Landesmesse Stuttgart.

Der Kameraspezialist Basler AG aus Ahrensburg (Halle 4, Stand B59) präsentiert in Stuttgart Weiterentwicklungen aus dem Bereich der digitalen Kameratechnik. Die vier neuen Modelle der Scout-Serie liefern eine Auflösung von 1,2 Megapixel und 32 Bilder pro Sekunde. Die Modelle erreichen damit nach eigenen Angaben die doppelte Geschwindigkeit wie vergleichbare Megapixel-Kameras und sind für eine große Bandbreite industrieller Anwendungen geeignet. Der Anwender kann wählen zwischen zehn CCD-Sensorvarianten und einem CMOS-Sensor. Alle Geräte sind mit GigE- oder FireWire-Interface verfügbar. Weiterhin präsentieren die Ahrensburger zwei neue Modelle der Pilot-Serie mit bis zu 17 Bildern pro Sekunde bei einer Auflösung von 5 Megapixel. Alle Pilot-Kameras verfügen über ein kompaktes Industriegehäuse mit einem Gigabit-Ethernet-Interface. Neu sind auch Modelle der Sprint-Familie. Neben den etablierten 2k- und 4k-Monochrom-Modellen mit bis zu 140 kHz wird die 8k-Monochrom-Kamera sowie Farbmodelle mit den Standardauflösungen 2k, 4k und 8k vorgestellt.

Um große Objekte hochgenau mit standardmäßigen Kameras vermessen zu können, ist es notwendig, Kamera oder Objekt mechanisch zu verfahren. Die meisten Linear- und Rotationsmechaniken sind dazu nicht präzise genug. Die EHR GmbH (Halle 4, Stand A11) mit Sitz in Pforzheim stellt ein optisches Mess-System vor, das mit mechanischen Komponenten bestückt ist, wie sie auch bei Koordinatenmessmaschinen oder Werkzeugvoreinstellgeräten eingesetzt werden. Auf diese Weise wird eine Messwiederholgenauigkeit von wenigen µm erzielt. Einsatzbereiche sind vornehmlich rotationsymmetrische Bauteile wie Zahnräder, Lagerschalen oder Werkzeuge. Mit dem neuen System lassen sich auch Innenflächen und Innenverzahnungen messen. Je nach Anforderung können verschiedene Messprinzipien integriert werden. Vornehmlich kommt die Lasertriangulation zusammen mit telezentrischen Messverfahren zum Einsatz. Mechanische Anpassungen an unterschiedliche Objektgeometrien bis zu einem Durchmesser von etwa 500 mm sind üblich. Auf dem Stand demonstrieren die Pforzheimer die robotergestützte Beschickung einer Präzisionsmessmaschine.

Die Aufgaben für Zeilenkameras sind durch höhere Bandgeschwindigkeiten und Zeilenfrequenzen komplexer geworden. Gleichzeitig ist auch der Bedarf an hochwertigen Lichtquellen gestiegen. Die neue Zeilenbeleuchtung Line Spect der Laser 2000 GmbH aus Wessling (Halle 4, Stand C11) mit moderner LED-Technik will hier neue Lösungsansätze bieten. Das Produkt erfüllt laut Hersteller hohe Anforderungen und kann Anlagen und Aufbauten mit hohen Bandgeschwindigkeiten unterstützen. So eignet sich die Line Spect für unterschiedliche Beleuchtungen wie Auflicht und Durchlicht im Dunkelfeld und Hellfeld im Einsatz bei transparenten wie lichtundurchlässigen Materialien. Auch matte und reflektierende Oberflächen lassen sich beleuchten. Eine integrierte Wasserkühlung sichert die volle Leistung nach dem Hochfahren. Auch bei höheren Umgebungstemperaturen bis zu 42 °C bleibt die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer laut Hersteller voll erhalten.

Mit einer kostengünstigen Zeilenkamera wartet die Rauscher GmbH aus Olching auf (Halle 4, Stand C15). Das Modell ist mit einer Sensorzeile mit RGB-Farbfilter ausgestattet. Der Abgleich von Farbbalance und Sensortaps über eine mitgelieferte Software garantiert ein schnelles Setup der Kamera und eine gute Bildqualität. Die GigE-Schnittstelle ermöglicht Kabellängen bis 100 m und garantiert kostengünstige Netzwerkkomponenten. Das Modell ist geeignet für Webinspections im Bereich Druck, Papier, Textil, Holz oder Keramik. Zu den weiteren Einsatzmöglichkeiten zählen unter anderem die Teileinspektion und das Sortieren von Labels, Kunststoff und Mineralien.

Das Smart-Machine-Vision-System Eyespector ist das Highlight auf dem Stand der Stuttgarter MaxxVison GmbH (Halle 6, Stand B41). Das Produkt haben die Schwaben jetzt mit einem in Echtzeit laufenden Konturkorrelator versehen. Der Anwender profitiert von dieser Technik zum Beispiel in der Qualitätssicherung: Bauteile können selbst dann noch erkannt werden, wenn wesentliche Bereiche davon verdeckt sind. Da der Konturkorrelator überwiegend helligkeitsunabhängig arbeitet, lässt er sich für vielfältige Aufgabenstellungen verwenden – etwa in der Drehteilsortierung oder in der Stanzteilkontrolle. Der Einlernvorgang ist laut Hersteller mit wenigen Mausklicks abgeschlossen. Bei Drehteilen zum Beispiel genügt es, das Bauteil aufzunehmen und es mit der Maus zu markieren. Schon ist dessen Kontur vollständig eingelernt. Basierend auf der Korrelation werden dann immer die gleichen Bauteile im Bildfeld gesucht und anhand der gefundenen Drehlage und Position die Messtaster automatisch positioniert. Die Prüfergebnisse stehen sofort zur Verfügung und die Sortierung kann über eine geschaltete Weiche umgesetzt werden. Den ersten Sortierschritt übernimmt die Konturkorrelation. Sie lässt nur Teile zu, die auch wirklich dem Originalteil entsprechen. Für den zweiten Schritt stehen Software-Tools zur Verfügung, mit denen das Teil mit einer Genauigkeit bis zu einem µm vermessen erden kann. Auf diese Weise lassen sich bis zu 22 Teile pro Sekunde finden, erkennen, prüfen und vermessen.

Uwe Böttger uwe.boettger@konradin.de

Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM präsentieren auf der Vision gemeinsam ihre Bildverarbeitungskompetenzen (Halle 6, Stand D56). Das Fraunhofer IFF stellt mit dem Optoinspect 3D ein System für die prozessintegrierte, optische 3D-Geometrieprüfung vor. Mit dem Modell ist eine hundertprozentige Prüfung und lückenlose Dokumentation der Produktqualität möglich. Das System arbeitet von der Digitalisierung über die Messdatenauswertung bis zur geometrischen Merkmalsextraktion vollautomatisch. Anwendungsbeispiele sind die geometrische Qualitätsprüfung von Fahrzeug-Rädern, Abgaskonvertern, profilierten Materialien oder die maschinenintegrierte Biegewinkelmessung.

Das Fraunhofer ITWM zeigt das Oberflächen-Inspektionssystem Masc, mit dem sich Materialfehler detektieren und klassifizieren lassen. Zudem werden Farbnuancen erkannt. Dies ist ein wichtiges Kriterium, denn bei vielen Produkten spielen visuelle Eindrücke bei der Beurteilung der Qualität eine entscheidende Rolle. Durch den modularen Aufbau des Systems können kundenspezifische Lösungen in relativ kurzer Zeit entwickelt werden. Vorgestellt wird das Inspektionssystem Masc-Leather zur Qualitätskontrolle von gegerbtem Leder. Die automatisierte Prüfung von Leder ist nicht einfach, denn jedes Lederstück ist ein Naturprodukt und damit ein Unikat. Fehler wie Kratzer, Insektenbisse oder Warzen gelten als qualitätsmindernd und müssen zuverlässig von anderen leder-typischen Unregelmäßigkeiten unterschieden werden. ub