Passt! Wie Standardkomponenten die Machine Vision voranbringen

Passt! Wie Standardkomponenten die Machine Vision voranbringen Vision Control GmbH Pfuetschbergstraße 14 D 98527 Suhl / Germany Tel. +49 (0) 36 81/79 74-0 Fax 44 sales@vision-control.com www.vision-control.com

Vision Control we make the components Die Firma Vision Control Komponenten von Vision Control Optiken vicotar Beleuchtungen vicolux Befestigungszubehör Bohrlochinspektionssystem BS-2 Bildverarbeitungssysteme Sensoren pictor S24 Smart-Cameras pictor Mehrkamerasystem vicosys Prozesskoppelmodule Bedienoberfläche vcwin Fernsteuerschnittstelle vicorem 2

Vision Control we make the components Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Komponenten für Maschine Vision: Beleuchtungen, Optiken, Vision Systeme Komponentenlieferant für Automatisierungstechnik und Maschinenbau Internationales Netzwerk von Niederlassungen, Distributoren und Integratoren. Weltweite Lieferung. Anfragen von Endkunden werden von einem Netz von Systempartnern bearbeitet. Vision Control steht ein weltweites Netz an Vertretungen und Distributoren zur Verfügung - Garantie für einen optimalen Service am Ort. 4

Vision Control - Unternehmens-Highlights 1985 erste intelligente Zeilenkamera für ind. Bildverarbeitung mit Z80-Prozessor Anfang 1990er Einführung der Telezentrie in die industrielle Bildverarbeitung Mitte 1990er Einführung der LED-Beleuchtungstechnik in die Machine Vision 1998 erstes Megapixel-Messsystem mit intelligenter Kamera (pictor M1018) 1998 erste Vision Sensoren für Muster-, Markenerkennung, Bildvergleich 2001 weltgrößtes telezentrisches Machine Vision Objektiv vicotar TL370 2001 Gründung der Vision Academy, 1. deutsches Schulungszentrum für Machine Vision 2005 erste adaptive Beleuchtung für frei einstellbare zeitliche und örtliche Helligkeitsverteilung 2006 intelligente Kamera mit Gigahertz-Signalprozessor 5

Weiterbildung bei vision control 2001 Gründung der Vision Academy, dem ersten deutschen Schulungszentrum für Machine Vision Herausgabe des Lexikons der industriellen Bildverarbeitung 6

Nutzen Sie gewinnbringend das Vision Control Know-how: Support für Maschinenbauer und Automatisierungstechniker Demolabor Test komplexer Aufbauten mit Assistenz erfahrener Ingenieure von Vision Control Leihe von Komponenten zum Test Persönlicher Ansprechpartner Vision Control Supportmitarbeiter stehen als Kontaktperson zur Verfügung Produktschulungen von Vision Control Anpassungen für Branchenlösungen machbar Checklistenservice www.vision-control.com Produktinformationen Datenblätter Handbücher Software 7

Das Vision Control Komponentensystem vicotar Optikkomponenten das sind mehr als 250 robuste und präzise Objektive und Zusatzbaugruppen für unterschiedliche Abbildungsaufgaben in der Machine Vision. vicolux Beleuchtungskomponenten komplettes Spektrum von mehr als 500 verschiedenen Komponenten an robusten Beleuchtungen für Machine Vision. vicosys Multi-Kamera-Systeme / pictor / pictor Vision Sensoren bieten verschiedene Leistungsklassen Vision Systeme für alle Arten der Anwendungen mit wählbarer Verarbeitungsleistung. Die Vision Control - Marken. 9

vicotar - Industrietaugliche Optiken von Vision Control sind Bestandteil des Vision Control - Komponentensystems und damit bestmöglich auf Kameras und vicolux Beleuchtungen abgestimmt telezentrische und entozentrische Objektive von mikro bis makro für Kameras mit bis zu 1" Sensor-Größe kompakt, robust, staub- und erschütterungsgeschützt mit Feststellschrauben sowie Befestigungselementen ausgestattet aufgrund der optimalen Anpassung sind sie für eine breite Anzahl von Bildverarbeitungsaufgaben verwendbar vicotar Optiken sind mehr als 250 Optikbaugruppen für Anwendungen in rauer Industrieumgebung. kundenspezifische Ausführungen (OEM) möglich 11

Ein Objekt verschiedene Perspektiven entozentrisch Perspektivitätszentrum vor dem Objekt nahe Objekte groß, ferne klein Objektiv telezentrisch Perspektivitätszentrum im Unendlichen nahe und ferne Objekte gleich groß Objektiv hyperzentrisch Perspektivitätszentrum hinter dem Objekt ferne Objekte groß, nahe klein Objektiv 12

Entozentrische Objektive - Perspektive: nahe Objekte erscheinen groß, ferne klein ( Strahlensatz!) 1 2 3 w=4915 w=4914 Kamera d=2505 d=3271 entozentrisches Objektiv perspektivische Verzerrungen bei schrägem Einblick (außerhalb optischer Achse) 1 2 3 Ansicht der Kamera 13

Telezentrische Objektive - Freiheit von Perspektive: nahe und ferne Objekte gleich groß aber verschieden scharf (Abb.maßstab konstant!) keine Abstands-, Form-, Lage- und Größenänderungen vermeidet Fehler beim Messen! Parallelprojektion bei schrägem Einblick (überall gleich) Objektiv immer größer als Objekt 1 2 Kamera telezentrisches Objektiv 3 Durchmesser eines Bolzens (Angabe in 1/10 Pixel) bleibt erhalten auch bei Abstandsänderung. d=3857 d=3862 1 2 3 Ansicht der Kamera 14

Vergleich Telezentrie - Entozentrie Löcher in Metall Perspektivische Messfehler 2-Reihiger Steckverbinder Perspektivische Messfehler Bolzen mit Nut Perspektiv. Fehler + Reflexionen Glasstab Reflexionen telezentrisch entozentrisch 15

vicotar bedienen diese Perspektiven und mehr entozentrische Objektive telezentrische Mikroskope und -objektive telezentrische Messobjektive telezentrische Großfeldobjektive Abbildungszubehör 16

Komponenten für Machine Vision vicotar - ausführliches Zubehör Adapter für koaxiale Beleuchtungseinspiegelung 90 Grad Strahlumlenkungen Lichtfilter Objektivhalter Zwischenringe Abbildungszubehör Objektivhalter für sichere und justierbare Befestigung. 90 Grad Strahlumlenkung. Strahlteilerbaugruppe zur koaxialen Beleuchtungseinspiegelung. zurück zum Ende 17

Passt! Wie Standardkomponenten die Machine Vision voranbringen vicotar telezentrische Großfeldobjektive Anwendung Weltgrößtes telezentrisches Machine Vision Objektiv, Durchmesser 44cm Dank seiner Leichtbauweise mit Kunststofflinsen können vicotar Großfeldobjektive auch in Industrieumgebung eingesetzt werden. Inspektion eines 85 mm tiefen Kfz-Katalysators mit ca. 10.000 parallelen Kanälen (d=0,8 mm); links: mit entozentrischem Objektiv, rechts: mit telezentrischem Großfeldobjektiv 18

vicolux - industrietaugliche Beleuchtungen von Vision Control sind Bestandteil des Vision Control - Komponentensystems. Dazu gehören über 500 Beleuchtungskomponenten für unzählige Kombinationsmöglichkeiten. bieten maximale Helligkeit und Homogenität basierend auf zukunftsweisender LED-Technologie. Sie sind in allen bildverarbeitungstypischen Wellenlängen von UV bis IR verfügbar. lange Lebensdauer durch Temperaturmanagement (ca. 50000h) einstellbare Helligkeit, schaltbar von 10µs bis unendlich. gefahrloses Bedienen mit 10...36 VDC (Weitbereichsspannungseingang) die Ausführungen 'power flash' stellt maximale Helligkeiten bei kürzesten Blitzzeiten bereit. Die Ausführungen 'adaptiv' ermöglichen die individuelle Einstellung der Helligkeit jeder Einzel-LED. vicolux Beleuchtungen passen perfekt zur Teilegeometrie jedes erdenklichen Prüfobjektes. kundenspezifische Ausführungen (OEM) möglich 20

vicolux Beleuchtungskomponenten - Übersicht Durchlichtbeleuchtung Auflichtbeleuchtung Dunkelfeldbeleuchtung telez. Beleuchtung 21

100%ige Qualitätskontrolle für die Automobilindustrie. Typische Situation für den Teiletransport: Das Teil liegt auf einem schmutzigen und dunklen Förderband. Die Anwendung verschiedener Beleuchtungstechniken zur Bildverbesserung sind A und O für die Machine Vision. 22

Unterschied bei der Beleuchtung von Leiterplatten: oben: rotes Licht unten: IR-Licht 23

Vision Control - Komponentensystem für Machine Vision Telezentrische Beleuchtungen passend zu telezentrischen Objektiven Telecentrische online-messung an glänzenden Präzisionsteilen. Präzises Messen im telezentrischen Messaufbau. 24

vicolux telezentrische Beleuchtungen Prinzip Telezentrisches Objektiv / diffuse Beleuchtung: Telez. Objektiv Telezentrisches Objektiv / telezentrische Beleuchtung: Telez. Objektiv telez. Bel. fremdlichtunabhängigeres, exaktes Schattenbild Nur in Kombination telezentrische Beleuchtung und Objektiv werden höchste Genauigkeiten erreicht. zurück zum Ende 25

Produktspektrum vicolux - modular Auswahlkriterien: Module im 30 mm² Raster (z.b. 30 x 300 oder 240 x 240 mm²) Auflicht- oder Durchlichttyp + Farbe mit / ohne Kameradurchblick (60 x 60 mm²) mit / ohne Kühlkörper Steuerung am Gehäuse oder abgesetzt + Kabellänge + 26

Spektrum vicolux - Steuerungsvarianten Controlled Standard 10 36 VDC Betriebsspannung SPS-Eingang - ab 10 µs schaltbar mit SPS-Pegel (optoentkoppelt) Helligkeitssteuerung mit Potentiometer und Steuerspannungseingang 0 10 VDC (optoentkoppelt) Power Flash 10 36 VDC Betriebsspannung 0,5 µs 100 µs Power Flash durch Potentiometereinstellung / 30 fache Stromzufuhr Triggereingang - Triggerflanke über TTL/SPS-Pegel (optoentkoppelt, max. 100 Hz) Helligkeitssteuerung mit Potentiometer und Steuerspannungseingang 0 10 VDC (optoentkoppelt) Integrierte Blitzsteuerung (Impulserzeugung, Regelung und Schutzschaltung) Helligkeits- und Blitzeinstellung direkt an der Beleuchtung Weitere Steuerungen: Hochstabilisierte (besserer Temperaturkoeffizient) und Adaptive Beleuchtungen 27

vicolux Beleuchtungen neue Steuermöglichkeiten Adaptive Steuerung zeitlich und örtlich flexibel jede LED mit individueller Helligkeit in 1024 Stufen mit allen Formen, Farben und Lichteigenschaften zum perfekten Helligkeitsprofil Programmierung mit Softwaremodul in vcwin oder TCP/IP-Client schnelle Kommunikation mit dem Vision System durch 100MBit Ethernet für Anwendungen in Labor und Industrie Anwendungsbeispiele Kompensation von natürlicher Vignettierung durch das Objektiv Unterdrückung störender Reflexe homogene Beleuchtung stark strukturierter Objekte bei veränderlichen Beleuchtungsverhältnissen z. B. in der Robotik Smart Camera + adaptive Beleuchtung = automatische Beleuchtungssteuerung Adaptive Flächenbeleuchtung und Softwaremodule mit Einstellungen für Kompensation der natürlichen Vignettierung. 28

Produktspektrum - OEM-Produkte, Sonderentwicklungen Bsp.1: 16 Schräggestellte LEDs in Spezialgehäuse mit adaptiver Steuerung für Oberflächenkontrolle Bsp.2: Sektorendunkelfeldbeleuchtung für Rohrinspektion Bsp.3: Telezentrische Blitzbeleuchtung mit 0,5 µs Blitzdauer (Rot und IR) 29

Befestigungszubehör von Vision Contol 31

Bohrlochinspektionssystem BS-2 Weltpatent WO 2004/099752 A3 Aufnahme von Bohrlochwänden und Bohrungsböden ohne Eintauchen BS-2-Aufnahme des gesamten Bodens einer Kappe (D = 8 mm, t = 4 mm) mit schwarzer Färbung, die Wandung innen erscheint unscharf Durchmesser: 1 20 mm maximales Verhältnis Tiefe / Durchmesser: 5 / 1 33

Vision Control bietet Systeme verschiedener Leistungsklassen Viele Augen sehen mehr: das vicosys Platzsparend und doch leistungsfähig: der pictor Prüfaufgaben ohne Bildverarbeitungskenntnisse lösen: der pictor Sensor S24 Skalierbare Leistung und standardisierte Schnittstellen für Vision Systeme. 35

Vision Systeme Modellübersicht pictor Vision Sensor S24 pictor vision sensors Kompakte, preiswerte BV-Systeme mit echter 640x480 Pixel-Bildverarbeitung Schnelle Installation Teachen / Programmieren sofort erlernbar Funktionen: Vollständigkeitskontrolle, Anwesenheitskontrolle, Mustervergleich pictor vision sensor S241 pictor vision sensor S241 Bildverarbeitung, Objektiv und Beleuchtung in einem Gehäuse pictor vision sensor S242 Bildverarbeitung ohne Objektiv und Beleuchtung Anwendung bei Notwendigkeit spezieller Optik und Beleuchtung pictor vision sensor S242 37

Vision Systeme Modellübersicht pictor Vision Sensor S24 Inbetriebnahme pictor vision sensors S241 Installation nach Anleitung Einlernen mittles vcwin - Oberfläche Unterstützung durch zahlreiche Autofunktionen Testen mit digitalen Ein- und Ausgänge Fertig Einlernen mittels vcwin -Oberfläche OEM-Hard- und Softwareentwicklung möglich 38

Vision Systeme Modellübersicht pictor pictor - Modelle Mxx 1/4 CCD, s/w, 640 x 480 Pixel, 25 fps ADSP, 75 MHz 2 / 4 dig. Ein- / Ausgänge, RS232-Schnittstelle pictor Smart Cameras der Mxx - Serie. Mxx - Serie Modelle für einfache Anwendungen M12 Messen M14 Mustererkennung, OCR M16 Anwesenheitskontrolle M24 universell 40

Vision Systeme Modellübersicht pictor pictor - Modelle M12xx / M14xx 1/3 bis 1/2 CCD, s/w oder Farbe, von 640 x 480 bis 1280 x 1024 Pixel, 40 bis 110 fps TI-DSP 150 MHz, 1200 MIPS 16 MB User-ROM, MMC-Card parallel processing 4 / 4 dig. Ein- / Ausgänge Fast-Trigger-IN/OUT SVGA-Ausgang RS232 oder Ethernet-Schnittstelle Keypad-Steuerung möglich Mxxxx - Serie Advanced Modelle M1208 / M1208E M1408 / M1408E M1417 / M1417E M1418 / M1418E M1248E pictor Smart Cameras der M1xxx - Serie. 41

Vision Systeme Modellübersicht pictor pictor - Modelle M16xx 1/3 CCD, s/w, 640 x 480 und 1024 x 768 Pixel, 63 und 30 fps TI-DSP 400 MHz, 3200 MIPS 128 MB User-ROM, SD-Card parallel processing 4 / 4 dig. Ein- / Ausgänge Fast-Trigger-IN/OUT SVGA-Ausgang Ethernet-Schnittstelle und RS232 Keypad-Steuerung möglich Weitere sind in Vorbereitung M16xx - Serie Advanced Modelle M1606E M1617E pictor Smart Cameras der M1xxx - Serie. 42

Vision Systeme Modellübersicht vicosys vicosys vicosys kann bis zu 8 Kameras verschiedener Normen bedienen. 44

Vision Systeme Struktur vicosys vicosys 45

Vision Systeme besondere Eigenschaften vicosys bis zu 8 Kameras (USB2.0 oder IEEE1394) mit max. 3288x2470 Pixels gleichzeitiger Bildeinzug aller Kameras durch getrennte Busse besonders industrietauglich: robustes Gehäuse keine rotierenden / bewegenden Teile (Festplatte, etc.) 100% stabile Prozesszeiten nur 1 Prozess läuft 100% Virussicher (LINUX + Schreibschutz) Archivierung von Daten und Bildern: mit vcwin (Daten) Bildarchivierung mit FTP / SMB (Daten, Bilder) Bildarchivierung mit USB - Sticks / Festplatte (Daten, Bilder) Softwareerweiterung durch vicosys -SDK Implementierung eigener Algorithmen in C++ komfortable Nutzung von Microsoft Visual Studio unter Windows vicosys offeriert den vollen Funktionsumfang der Vision Control Bildverarbeitungsbibliothek. 46

Schnittstellenerweiterung durch Prozesskoppelmodule Prozesskoppelmodule IO-Erweiterung Profibus DP-Anbindung Weitere in Vorbereitung: CAN-Bus, Modbus-TCP, USB 2.0, Profinet, Profibus-Savety Die Vision Control - Marken. 48

Was ist vcwin? Einheitliche Bedienung in fünf Sprachen: Dialogbasiert und per Drag&Drop Programme erstellen und diese zum Bildverarbeitungssystem übertragen die Bildverarbeitung ist von der Bedienung getrennt. - englisch - deutsch - französisch - spanisch - portugiesisch Aufwendige C-Programmierung durch Experten entfällt Bildverarbeitungsaufgaben schnell und einfach selbst lösen 50

vcwin bedient Vision Systeme aller Leistungsklassen Eine Bedienoberfläche für Vision Sensoren einfache Smart Cameras universelle Smart Cameras flexible Mehrkamerasysteme 51

Was ist vcwin? Kostenlose Bedienoberfläche zur schnellen, einfachen Umsetzung von Machine Vision Projekten: Erstellen Verändern Testen Verwalten Einfach zu erlernen Bedienung alter, aktueller und künftiger Vision Systeme Sofortiger Test der Befehle mit Angabe Abarbeitungszeit Verschiedene Benutzerlevel Einheitliche Bedienung in fünf Sprachen: - englisch - deutsch - französisch - spanisch - portugiesisch 52

vcwin führt Statistik die Messanwenderoberfläche Vision System sendet Ergebnisse und Bilder an vcwin Ergebnisse und Bilder werden in vcwin statistisch ausgewertet bzw. dargestellt 53

Funktionen der Bibliothek in Kombination mit vcwin Messtechnik, Konturanalyse, Oberflächenkontrolle, Vollständigkeitsprüfung, Musterverarbeitung, Objektsuche und -klassifizierung, Drehlagenerkennung, Helligkeitsanalysen, OCR, OCV, Data Matrix Code, Maskenprüfungen, Farbbildverarbeitung, Umfangreiche Funktionsauswahl in Verbindung mit verschieden leistungsstarken Vision Systemen ermöglichen schnelle Lösungen für vielfältige Aufgaben bei gleicher Bedienung. Alle Befehle sind gleich zu editieren, egal ob sie in verschiedenen Hardwareplattformen arbeiten: Vision Sensor, Smart Camera oder Mehrkamerasystem. 54

Einbindung der Bildverarbeitung in die Prozessumgebung das vicorem Fernsteuerung Leitinstanz Fernsteuerung Robotersteuerung Komplexe Daten (Bilder, Programme) können übertragen werden Externer Zugriff auf System möglich (Fernwartung, Programmauswahl) Einzelbefehle oder Makros können extern aktiviert werden (z.b.: zur Einbindung in eigene GUI) 56

Highlights der Vision Systeme vicosys, pictor, pictor vision sensors Eine Systemphilosophie für alle Systeme Standardisierte Komponenten sichern schnelle weltweite Verfügbarkeit und zuverlässige Ersatzteillieferungen / 100%ig abwärtskompatibel Leistungsfähige Hardwareplattformen und Algorithmen umfangreiche Funktionalität, zuverlässige und exakte Erkennung sowie Messung, Nutzung bekannter Standard-Protokolle / Schnittstellen, robuster Aufbau sorgt für geringe Stillstandszeiten Skalierung der Leistungsfähigkeit gleiche Funktionalität und gleiches Bedienkonzept - von der Smart Camera bis zum Mehrkamera-BV-System Fernsteuerschnittstelle vicorem offen gelegte Schnittstelle zwischen BV-System und Bedienoberfläche. Ermöglicht die Einbindung in beliebige Automatisierungssysteme. Skalierbare Leistung und standardisierte Schnittstellen für Vision Systeme. 57

Vielen dank für Ihre Aufmerksamkeit und weiterhin viel Erfolg in der Bildverarbeitung 58