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4-2016

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Qualitätssicherung Bild

Qualitätssicherung Bild 4: Eingespannt zwischen Sensor und Lichtquelle überprüft der Tichawa CIS die Folie auf Risse, Löcher, Einschlüsse oder Dünnstellen und wieder aufgerollt. Dazwischen sitzt der kombinierte Industrie-Scanner. Die Folie läuft zwischen Sensor und Lichtquelle durch. Auf der einen Seite wird beleuchtet, auf der anderen gemessen, wie viel Licht durch die Schicht dringt. Am Ende des Prozesses belüften die Maschinenbetreiber die Kammer und entnehmen die Folie. Nach dem Säubern der Düsen und Einsetzen einer neuen Folienrolle beginnt der Prozess wieder von vorne. Parallel dazu läuft die Qualitätskontrolle. Die Ergebnisse der Schichtdicken-Messung werden grafisch oder tabellarisch dargestellt. Anhand der Daten kann der Mitarbeiter an der Beschichtungsmaschine schnell erkennen, ob die Vorgaben eingehalten wurden. Liegt ein Wert außerhalb des Toleranzbereichs, beispielsweise außerhalb des Bereichs 1,8 bis 2,1 OD, ist eine Nachregelung des vorgelagerten Bearbeitungsprozess direkt und schnell möglich. Der Mitarbeiter kann die Quellen nachstellen und mehr Beschichtung auftragen lassen. Hologrammfolien – komplex in der Herstellung Etwas komplexer gestaltet sich die Inspektion von Hologrammfolien. Hologramme steigern die Attraktivität eines Erzeugnisses, veredeln das Produkt, schützen es oder machen es fälschungs sicher, unter anderem bei Eintrittskarten, Geldscheinen, Zertifikaten, Vignetten oder Verpackungen. Neben Karton und Papier lassen sich auch andere Materialien mit der Hologrammfolie ausstatten, zum Beispiel Chipkarten wie der EU-Führerschein, die Gesundheitskarte oder auch Vignetten. Inspektion von Hologrammfolien – eine Herausforderung Bei der Serienfertigung von Hologrammen gibt es zwei Herausforderungen. Zum einen erlaubt die begrenzte Auflösung der am Markt verfügbaren Schichtdickenmessgeräte keine ausreichende Qualitätssicherung am Frontend. Zum anderen ist am Backend die Inspektion der fertigen Hologramme durch den sich ändernden Betrachtungswinkel mit herkömmlichen Kameras nicht möglich. Tichawa Vision hat nach eigenen Angaben als erster Anbieter Systeme entwickelt, die diese beiden Anforderungen erfüllen. Bei der Fertigung von Hologramm- Verpackungen geht es im ersten Schritt, am Frontend, darum, die Schichtdicke des aufgebrachten Metallfilms zu prüfen. Gegebenenfalls muss der CVD-(Chemical Vapor Deposition) oder PVD-(Physical Vapor Deposition)-Prozess zur Aufbringung der Schicht immer wieder manuell oder automatisch neu geregelt werden, um das optimale Ergebnis zu bekommen. Mit konventionellen Schichtdickenmessgeräten ist dies im Vakuum nach dem heutigem Stand der Technik zwar möglich, eine vernünftige Qualitätssicherung erlaubt deren begrenzte Auflösung mit wenigen, unter zehn liegenden Messpunkten jedoch nicht. Lotrechte Betrachtung durch CIS-Sensoren Die ortsauflösenden Schichtdickensensoren eignen sich sowohl unter Luft, bei niedrigem Druck als auch im Vakuum für Dichtemessungen im Bereich von 0 bis 3,0 OD. Sie bieten 1000 Pixel pro Meter Lesebreite für eine Ortsauflösung von 1.016 mm und Transportgeschwindigkeiten von bis zu 1200 m/min. Die im Lieferumfang inbegriffene Auswertungssoftware ermöglicht die Visualisierung und Inspektion in Echtzeit. Zusätzlich kann eine höher auflösende Sensorzeile sogenannte Pinholes erkennen. Die Inspektion der fertigen Hologramme am Backend ist mit herkömmlichen Kameras durch den sich ändernden Betrachtungswinkel hervorgerufen durch das Objektiv nicht möglich. Die Änderung des Blickwinkels vom linken Rand mit typisch minus 45 bis 60 Grad über die Bahnmitte mit 0 Grad bis zum rechten Rand mit ebenfalls 45 bis 60 Grad führt zu ganz erheblichen Unterschieden beim Kontrast der einzelnen Hologramme. Eine Prüfung ist nicht mehr möglich. Die CIS-Sensoren ermöglichen die lotrechte Betrachtung unverändert über die gesamte Bahnbreite. Nachfolgende Bilder verdeutlichen die ganz erhebliche Verbesserung eines CIS-Systems gegenüber einer Zeilenkamera. Detektion von Kinegrammen Schließlich ist mit den Sensoren auch die Qualitätskontrolle von Kinegrammen möglich. Kinegramme enthalten zwei Bilder, von denen der Betrachter abhängig vom Betrachtungswinkel immer nur eines erkennen kann. Ändert sich der Blickwinkel, kann das Bild gegen das andere wechseln. Kinegramme sind beispielsweise als lichtbeugende Folien auf den 5-, 10- und 20-Euro- Noten angebracht und dienen zum Schutz gegen Fälschungen. Neben Banknoten machen die Kinegramme auch Metallbarren, Reisepässe, Visaund Identitätskarten fälschungssicher. Das Kinegramm ist eine Spezialform des Hologramms. Anders aber als beim Hologramm, das dreidimensionale Elemente hat, stellen die meist silbrig glänzenden Kinegramme einen zweidimensionalen Bewegungsablauf dar. Fazit Die digitale Bildverarbeitung ist bei der Qualitätssicherung in der Folienproduktion unverzichtbar. Die Vorteile liegen vor allem in der lückenlosen Inspektion der Folienqualität. Treten Fehler auf, können die Mitarbeiter unmittelbar reagieren. Produktionsstörungen, Fehlauslieferungen und Reklamationen lassen sich dadurch vermeiden. Schließlich bieten die Inspektionssysteme mit ihren Fehlerklassifikationstools die Möglichkeit, den Produktionsprozess zu analysieren und zu optimieren. • Tichawa Vision GmbH www.tichawa.de Bild 5: Dr. Nikolaus Tichawa, Geschäftsführer der Tichawa Vision GmbH 28 PC & Industrie 4/2016

Flexibles Videoendoskopie-System Portabel oder stationär? Mit dem neuen Videoendoskopie-System „T-SCOPE“ geht beides Mit der universell einsetzbaren Systemlösung erweitert Karl Storz sein Spektrum in der industriellen Endoskopie. Vor allem zur Überprüfung von Bauteilen in Gießereien oder in der Qualitätssicherung ist die T-SCOPE Produktfamilie der ideale Helfer in der zerstörungsfreien Sichtprüfung. Mit diesem System bietet das Unternehmen mobile wie auch stationäre Visualisierung, Dokumentation und Weiterbearbeitungsmöglichkeiten für das gewonnene Bild- und Videomaterial und dies unabhängig davon, ob starre und flexible Endoskope oder auch Videoendoskope zum Einsatz kommen. Die T- SCOPE Pro - duktfamilie besteht aus der Dokumentationseinheit TECHNO PORT mit integriertem Monitor und Speichermöglichkeiten, einem Videoendoskop mit 4 mm Durchmesser, dem Kamerakopf T-CAM zum Anschluss starrer Endoskope, sowie der stationär nutzbaren TECHNO HUB Kamera- Kontrolleinheit und bietet somit zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten für unterschiedlichste Inspektionsanforderungen. Flexibler Systemaufbau mit höchster Bildqualität Für eine schnelle und portable Prüfung und Dokumentation von technischen Baugruppen bietet die TECHNO PORT Visualisierungs- und Dokumentationseinheit umfassende Anschlussmöglichkeiten. Die duale Videoendoskop-Aufnahme dient zum Anschluss eines Videoendoskops und des Kamerakopfs T-CAM zur Verwendung mit verschiedensten Boreskopen oder Flexoskopen. Dank der Schnittstellenkompatibilität kann bereits bestehendes Karl Storz- Equipment weiterhin genutzt und dadurch Kosten gespart werden. Mit nur einem Knopfdruck kann der Anwender einfach zwischen zwei bildgebenden Systemen umschalten und diese parallel verwenden. Bild 1: Die T-SCOPE Produktfamilie besteht aus der Visualisierungs- und Dokumentationseinheit TECHNO PORT, einem 4 mm Videoendoskop, der TECHNO HUB Kamera-Kontrolleinheit sowie dem T-CAM Kamerakopf So kann z.B. ein Videoendoskop sowie eine starre Optik ohne Umrüsten bei der Inspektion von komplexen Komponenten verwendet und somit die Arbeitsprozesseffizienz gesteigert werden. Das 7“ TFT-Display bietet eine sehr hohe Bildgüte zur präzisen Betrachtung und Beurteilung selbst kleinster Details. Zum Anschluss eines externen Monitors für einen noch besseren Arbeitskomfort nach dem 4-Augen-Prinzip wurde ein HDMI-Ausgang in den TECHNO PORT integriert. Die SD- und USB-Schnittstellen ermöglichen optimale Foto- und Videodokumentationen von inspizierten Bauteilen. Für mobiles Arbeiten ist der TECHNO PORT mit einem Lithium-Ionen-Akku mit einer Laufzeit von circa zwei Stunden ausgestattet. Während der Ladezeit des Akkus kann der TECHNO PORT weiterhin betrieben werden. Somit können Bild 2: Die T-SCOPE Produktfamilie kann sowohl portabel als auch stationär verwendet werden Qualitätssicherung längere Inspektionen ohne Unterbrechungen durchgeführt werden. Mit seinem kompakten, geschlossenen Design ist der TECHNO PORT zudem spritzwassergeschützt nach IP54. Optimaler Workflow von der Visualisierung bis zur effizienten Bild- und Videonutzung Für stationäre Inspektionsarbeitsplätze steht als Alternative zum TECHNO PORT die Kamerakontrolleinheit TECHNO HUB als bildgebendes Plug & Play-System zur Verfügung. Zusammen mit der Karl Storz Videoeditor-Software können PC- oder Laptop-Arbeitsplätze im Handumdrehen aufgerüstet werden. Wie der TECHNO PORT verfügt auch der TECHNO HUB über einen HDMI- Ausgang sowie zusätzlich über einen S-Video-Ausgang. Videoendoskope können direkt an die dafür vorgesehene Aufnahme angeschlossen werden. Mittels des Kamerakopfes T-CAM kommen Boreskope und Flexoskope zum Einsatz. Flexibles Videoendoskop Das neue Videoendoskop mit 4 mm Durchmesser und 0° Blickrichtung lässt sich in zwei Richtungen um jeweils 140° abwinkeln. Damit können selbst kleinste Radien in Bohrungen und Rohren inspiziert werden. Der ergonomisch geformte Handgriff sorgt für eine feinfühlige und gleichzeitig stabile Steuerung des distalen Endes. Mittels zwei Funktionstasten werden Fotos und Videos aufgenommen sowie ein Weißabgleich durchgeführt. Helle und konturscharfe Bilder, die durch die integrierte LED- Lichtquelle erzeugt werden, eröffnen dem Anwender ungeahnte Einblicke in die zu prüfenden Bauteile. • KARL STORZ GmbH & Co. KG industrialgroup@karlstorz.com www.karlstorz.com PC & Industrie 4/2016 29

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