Optische Inspektion zur. Dr. Jörg Schambach GÖPEL electronic GmbH

Transkript

1 Optische Inspektion zur Qualitätssicherung Dr. Jörg Schambach GÖPEL electronic GmbH

2 Agenda Warum Bildverarbeitung in der Qualitätssicherung? Wann ist der Einsatz von Bildverarbeitung sinnvoll? Aufbau eines BV-Systems Beleuchtung SW Komponenten Basisfunktionen / Inspektionskriterien Projektbeispiele Zusammenfassung

3

4 Warum BV in der Qualitätssicherung? parallele Linien? Trapez?

5 Warum BV in der Qualitätssicherung? statt statistischer Überwachung 100-Prozent-Kontrolle möglich (Qualitätsfähigkeitskennzahlen) im Vergleich zur visuellen Prüfung Erhöhung der Prüfsicherheit (keine Ermüdung, keine optische Täuschung) Automatisierung von Produktionsprozessen Wirtschaftlichkeit

6 Wann ist der Einsatz von BV sinnvoll? häufige Wiederholung der Prüfung / hohe Taktrate Prüfmerkmale müssen eindeutig beschreibbar sein ständige Veränderungen des Prüflings und Umfeldes führen zu erhöhtem Aufwand kann zur Unwirtschaftlichkeit eines Projektes führen

7 Aufbau eines BV-Systems

8 Aufbau eines BV-Systems Beleuchtung Optik Kamera Auswerteelektronik / Auswerteprogramm Schnittstellen Mechanik

9 Beleuchtung Die Basis für maschinelles Sehen ist die Beleuchtung! Eigenentwickelte LED Beleuchtung Mehrfarbige Top-Beleuchtung: - gleichmäßiges Ausleuchten des Betrachtungsfeldes - kontrastreiche Darstellung farbiger Merkmale Flexible Quattro-Beleuchtung: - Beleuchtungsrichtung wählbar - Ausschluss störender Einflüsse Standardbeleuchtung Optimierte Beleuchtung

10 Vision SW: Progress Vision Progress = Testsequenzer-Software der neusten Generation Erstellung von Prüfabläufen ohne Programmierkenntnisse

11 Progress Vision SW: Progress Vision effiziente SW zur Erstellung von Prüfabläufen System- Bibliothek universelles Tool; Unterstützung beliebiger Hardware Arbeitsbereich Anwender- Bibliothek

12 Vision SW: TOM TOM-Produktlinie: anpassbare optische Prüfsysteme für den Einsatz in der Messtechnik und in der industriellen Qualitätssicherung sorgfältig aufeinander abgestimmten Hard- und Softwarekomponenten Höchstmaß an Funktionalität und Zuverlässigkeit

13 Vision-SW: TOM TOM Comfort Line: Das Basis-System ist für die Prüfung ruhender Objekte konzipiert und arbeitet mit s/w-kameras. TOM Color Line: In dieser Variante werden Farbkameras und entsprechende Bildverarbeitungsfunktionen unterstützt. TOM Flash Line: Mit dem TOM Flash Line System können Eigenschaften bewegter Objekte geprüft werden. TOM Automotive Line: TOM Automotive Line Systeme sind für die optische Prüfung von Kobiinstrumenten und Infotainment-Komponenten konzipiert.

14 Vision-SW: TOM "Anlern-Modul" zum Erstellen von Prüfabläufen Programm zur Definition von Prüfbereichen per Maus innerhalb des Videobildes Enthält Funktionen für Prüfaufgaben, zur Systemsteuerung und Kommunikation Ablage des Prüfablaufs unter frei definierbarem Namen "Laufzit-Modul" zur autom. Abarbeitung von Prüfabläufen Ausführung des Prüfprogramms und Bereitstellung der Ergebnisse Fernbedienung des Systems über RS232, DDE, Pipes oder potentialfreie Ein-/ Ausgänge "Model-Teach" zum Anlernen von Objekten und Schriftarten Anlernen von Schriftarten und Objekten Lernvorgang erfolgt anhand von aufgenommenen Bildern

15 Hauptmenü Vision-SW: TOM Videobild Funktionsbibliothek Klassifikatoren / Referenzbilder Prüfablauf

16 Vision-SW: TOM "Anlern-Modul" zum Erstellen von Prüfabläufen Programm zur Definition von Prüfbereichen per Maus innerhalb des Videobildes Enthält Funktionen für Prüfaufgaben, zur Systemsteuerung und Kommunikation Ablage des Prüfablaufs unter frei definierbarem Namen "Laufzeit-Modul" zur autom. Abarbeitung von Prüfabläufen Ausführung des Prüfprogramms und Bereitstellung der Ergebnisse Fernbedienung des Systems über RS232, DDE, Pipes oder potentialfreie Ein-/ Ausgänge "Model-Teach" zum Anlernen von Objekten und Schriftarten Anlernen von Schriftarten und Objekten Lernvorgang erfolgt anhand von aufgenommenen Bildern

17 Vision-SW: TOM Statistik Videobild Prüfablauf

18 Vision-SW: TOM "Anlern-Modul" zum Erstellen von Prüfabläufen Programm zur Definition von Prüfbereichen per Maus innerhalb des Videobildes Enthält Funktionen für Prüfaufgaben, zur Systemsteuerung und Kommunikation Ablage des Prüfablaufs unter frei definierbarem Namen "Laufzeit-Modul" zur autom. Abarbeitung von Prüfabläufen Ausführung des Prüfprogramms und Bereitstellung der Ergebnisse Fernbedienung des Systems über RS232, DDE, Pipes oder potentialfreie Ein-/ Ausgänge "Model-Teach" zum Anlernen von Objekten und Schriftarten Anlernen von Schriftarten und Objekten Lernvorgang erfolgt anhand von aufgenommenen Bildern

19 Basisfunktionen von BV-Systemen Anwesenheitskontrolle Klarschrifterkennung (OCR) Helligkeits- und Farbprüfung Objektvergleich Vermessung Positionskorrektur Sonstige Funktionen

20 Inspektionskriterien Helligkeitskontrolle von LEDs Kontrolle der Homogenität von Hintergrundbeleuchtungen an LCD-Displays Prüfung der Ansteuerung und des Kontrastes von LCD-Segmenten Lesen und Verifizieren von Daten auf Plastikkarten und Briefen Vermessung von Keramiksubstraten Bruchkantenkontrolle an Keramiksubstraten Lesen von Data-Matrix- oder Bar-Code zur Identifikation von Objekten Montagekontrolle von Spritzgussteilen Montagekontrolle von Dichtungsringen Lesen und Kalibrieren von Zeigerinstrumenten

21 Projektbeispiele Dauerlauf-Prüfstand für Autoradios und Navigationssysteme Projekt: BOSCH - Blaupunkt (D) Prüfaufgaben: Test unter Klimaveränderungen Vibrationsanregung Betätigung von Gerätetasten, Drehbewegung von Bedienelementen Display-Kontrolle kontinuierliche akustische Signalüberwachung

22 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Elko-Modulen Prüfaufgaben: Inspektion von Lötstellen Prüfung der Kontakte auf Zinnfreiheit Kontrolle auf offene Löcher Prüfung des Gehäuses auf Zinnspritzer Inspektion der Kleberraupe Kontrolle des Gehäuses auf Kleber-Reste

23 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Elko-Modulen

24 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von LCD Displays von Telefonen Prüfaufgaben: Kontrastauswertung Helligkeitsauswertung Farbauswertung

25 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Kombiinstrumenten Mechanik Aufnahme Kombisysteme Verfahreinheit Kamerakopf Schaltschrank mit Steuerkomponenten und PC

26 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Kombiinstrumenten Anwesenheitskontrollen auf TFT/LCD Displays Klarschrifterkennung (OCR) Farbüberprüfung an Piktogrammen Ermittlung von angezeigten Skalenwerten Dynamische Messungen an Zeigern und Symbolen Prüfung des Kombiinstrumentes im montierten Zustand Flexibilität für zukünftige Kombiinstrumente Einsatz eines X/Y/Z-Positioniersystems

27 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Kombiinstrumenten / System Flexible Beleuchtungseinrichtung Kamerakopf Verfahreinheit für Z-Richtung Aufnahme für Kombiinstrument Manuelle Positionierung in Richtung optischer Achse (X) Verfahreinheit für Y-Richtung

28 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Kombiinstrumenten / Konfiguration Konfiguration Skalendaten Referenzpunkte für Positionskorrektur Stützstellen für Skaleneinteilung

29 Projektbeispiele Prüfsystem zur Inspektion von Kombiinstrumenten / dynamische Prüfung Blinkfrequenzen / Schaltzeiten / Zeigergleichlauf Aufnahme einer Bildsequenz nach Triggersignal Bestimmung der Zeigerposition in jedem Bild Ermittlung von Absolut- und Differenzwerten

30 Zusammenfassung Industrielle Bildverarbeitung ist im Bereich der Qualitätssicherung effektiv und wirtschaftlich einsetzbar. Die Funktionalität und Zuverlässigkeit einer Bildverarbeitungslösung kann nur durch die optimale Abstimmung aller Systemkomponenten sichergestellt werden. Die Entwicklung industrieller Bildverarbeitungssysteme setzt Kompetenzen in den Bereichen Optik, Kameratechnik, Auswerteelektronik / Auswerteprogramme, Schnittstellen und Mechanik voraus. Die Realisierung von Bildverarbeitungslösungen in der Qualitätssicherung macht vertiefte Kenntnisse der Fertigungsintegration erforderlich.

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!