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Applikationen

Applikationen

Kamerasysteme mit telezentrischen Objektiven und dem entsprechenden Arbeitsabstand bauen oft zu lang, um platzsparend in einer Maschine integriert werden zu können. Kein Problem mit der Cognex-In-Sight-basierten VisionUnit von senswork.

Klassische Bildverarbeitung kommt insbesondere im Bereich der Oberflächeninspektion schnell an Grenzen. Mithilfe der Software Neuralzye® von senswork wurde jetzt eine KI-Inspektion von transparentem Bandmaterial umgesetzt, mit der die Erkennung von Blasen und Einschlüssen detektierbar ist.

In einem automatischen Platinen-Bestückungsprozess werden unerschiedlichste Platinenstecker automatisch mit der Platine verpresst. Um die Steckbarkeit der Platinenstecker vorab sicherzustellen, prüft unser Kamerasystem die Pin-Geometrien der Stecker vorab, und ermittelt anhand der Pin-Positionen die Steckbarkeit im Platinen-Abbild.

Für die hochvolumige Fertigung von Touch-Displays geht der Trend klar in Richtung Hybrid-Bonding. Dabei werden die Vorteile der Fest- und Flüssigverklebung vereint, um Glas und Display dauerhaft miteinander zu verbinden. Damit die Ausrichtung der Einzelbauteile präzise funktioniert, bietet senswork hierfür Kamerasysteme zur genauen Ermittlung der Position und Drehlage.

Mit diesem Projekt hat senswork erstmals das neue Prüfgeräte-Konzept für hochintegrierte Handprüfplätze umgesetzt. Ein hochauflösendes Kamerasystem vermisst Pin-Positionen einer MTD-Steckerbaugruppe, erfasst die Steckerkodierung und verifiziert Gehäusemaße in einem Toleranzbereich von 0,1 mm. Ein Farbpunkt-Sprühsystem markiert gut geprüfte Bauteile.

Qualitätssicherung ist in der Automobilindustrie oberstes Gebot. Die Fehlertoleranzen sind niedrig. Mit dem 3D-Multisensor-System ZScan von senswork können große Baugruppen aus Aluminium oder anderen Blechen, z. B. Ölwannen, dreidimensional vermessen werden und gegen CAD-Daten verglichen werden. Formabweichungen oder Fehlstellen wie Blasen oder Blistern an KFZ-Rohkarosserie-Teilen werden so frühzeitig erkannt.

Fakra-Steckverbinder finden Ihre Anwendung in der KFZ-Elektronik zur Übertragung von Signaldaten wie GSM, GPS oder Kameradaten. Um den hohen Qualitätsansprüchen auch in der vollautomatischen Fertigung hoher Stückzahlen gerecht zu werden, setzt ein führerender Anbieter dieser Produkte auf die Inspektionstechnologien von senswork.

Steckverbindungen sind in der Elektrotechnik essenziell. Egal, ob im Smartphone, im Auto oder in Fertigungsanlagen – sie sorgen dafür, dass Daten oder Strom von A nach B fließen. Damit das tadellos funktioniert, müssen die Stecker-Pins perfekt auf die Leiterplatte oder in die Buchse passen. Mit der virtuellen Stecklehre von senswork lassen sich kleinste Abweichungen erfassen, bevor es zu Schäden kommt.

Gesenkgepresste Kohlenstoffe und Graphite werden in großen Mengen zur Fertigung unterschiedlichster Teilkomponenten für die KFZ-Industrie eingesetzt. Damit die Produkte fehlerfrei die Produktion verlassen, hat senswork zusammen mit einem Maschinenbauer aus Rosenheim ein vollautomatisches System zur Qualitätssicherung solcher Komponenten entwickelt.

Das Spaltmaß von Kontaktflächen spielt bei Steckerbaugruppen eine große Rolle. Der Abstand der Kontakt-Einzelflächen wird auf 0,01 mm genau vermessen. Hierzu werden die Prüfteile in die VisionUnit eingebracht. Über einen Klemm-Mechanismus wird der Stecker geklemmt und der Baugruppe gleichzeitig Licht-Diffusoren zugestellt, welche den Spalt zwischen den Kontaktflächen kontrastreich darstellen. Eine hochauflösende Kamera in Verbindung mit einer telezentrischen Optik vermisst anschließend das Spaltmaß der Einzelkontakte.

Das zu 100% von senswork gefertigte Prüfgerät ermöglicht die Vermessung von Fakra Steckerbaugruppen im Genauigkeitsbereich von ± 0,02 mm. Sowohl die Fakra-Interfaceseite als auch die PCB-Seite mit Pressfits wird mit diesem Gerät geprüft. Durch eine automatische Fokusiereinrichtung wird der Bezug der Pins zum Referenzmerkmal mit gleichbleibender Bildqualität sichergestellt.

Für den automatischen Fügevorgang von Displaybaugruppen mit einem sogenannten Metal Carrier unterstützen insgesamt 6 Kameraeinheiten von senswork den Roboter bei der Ausrichtung der Bauteile zueinander. Möglich wird dies durch ein einzigartiges Prismenmodul, welches je Kamera einen präzisen Blick in zwei Richtungen garantiert. Dadurch ist es möglich, in einem Kamerabild den Bezugspunkt eines Displays mit dem des Metal Carriers abzugleichen.

Unser halbautomatisches Prüfsystem vermisst unterschiedlichste Fakra-Steckerbaugruppen auf korrekte Kodierung, Taumelkreis sowie Steckbarkeit der PCB-Seite. Zur Prüfung der Steckbarkeit verwenden wir unsere virtuelle Stecklehre, die Anhand der gegebenen PinPositionen die Steckbarkeit in einem virtuellen Platinen-Abbild erkennt.

Ein Doppelkamerasystem mit Spiegelumlenkung ermöglicht das Auslesen von Teilenummern an sogenannten Turbolader-Leitschaufeln mittels OCR. Hierzu wurden zwei Cognex In-Sight-8000-Smart-Kamerasysteme in eine senswork VisionUnit mit Spiegelumlenkung integriert.

Das schlüsselfertige Prüfsystem bestehend aus einer Kamera für die PCB-Seite sowie einer Kamera für die Interface-Seite prüft unterschiedlichste Fakra-Steckerbaugruppen. Ermöglicht wird dies durch eine verstellbare Blickrichtung der Kamera auf der Interface-Seite sowie einem durchdachten Wechselsatz an Teilaufnahmen. Die Gutteilmarkierung erfolgt durch einen Nadelkopf, der jeweils direkt in die Teilaufnahmen integriert ist.

Für einen französischen Automobilzulieferer entwickelte und realisierte senswork optische Kontrollmodule zur Qualitätsprüfung von Kfz-Rückfahrsensoren. Unterschiedliche Sensortypen werden in einer Maschine bearbeitet, anschließend in verschiedene Trays verpackt und gestapelt. Der Automat besteht aus vier zusammengesetzten Modulen, die durch eine gemeinsame Steuerung verbunden sind. Zur optischen Prüfung werden insgesamt sieben Kamerasysteme eingesetzt.

In dieser Anwendung werden über einen Vibrationsförderer zugeführte Kunststoff-Spritzgussteile auf einen rotierenden Glasteller übergesetzt, und dort von zwei Kamerasystemen inspiziert. Dabei prüft das erste der beiden Systeme alle Teile auf Typrichtigkeit, System 2 erkennt im Anschluss kleinste Gratbildungen am Durchmesser.

Mit 18 Bildern auf unterschiedlichen Positionen und Fokusebenen am Bauteil prüft unser Kamerasystem eine Steckerbaugruppe gleichzeit auf Vorder -und Rückseite. Mit einer Auflösung von nur 8 µm/Pixel und durch das hierfür eigens von senswork entwickelte Stitching-Tool werden die Bilder vor der eigentlichen Auswertung aneinandergefügt und zu einem extrem hochauflösenden Gesamtbild vereint.

Aus einer Entfernung von mehr als 1 m inspiziert unser Kamerasystem Automotive-Labels in einer Roboterzelle. Durch eine leistungsstarke Spot-Beleuchtung kann das Label auch aus dieser Entfernung intensiv und trotzdem homogen ausgeleuchtet werden. Das Prüfprogramm prüft, Texte per OCV, die Qualität von Datamatrix-Codes anhand AIM-DPM als auch die Qualität gedruckter Symboliken zu 100 Prozent.

Mit einer weiteren VisionUnit von senswork mit Spiegelumlenkung und manueller Fokusverstellung werden täglich hunderte Steckerbaugruppen in einem Prüfautomaten von Adaptronic vollumfänglich geprüft. Die zusätzliche Beleuchtung sichert beste Lichtbedingungen zur konstrastreichen Darstellung der Prüfmerkmale.

Ein Automobilzulieferer fertigt Steckerleisten für das Spezialgebiet „autonomes Fahren“. Diese Leisten müssen hochpräzise sein und sollen im Inline-Verfahren geprüft werden. Die ZFokus von senswork ermöglicht die Bestimmung der Pinhöhen mit einer Genauigkeit von ± 0,01 Millimetern.

Um für die manuelle Steckverbindungsprüfung an einem Handprüfplatz maximale Flexibilität bezüglich unterschiedlichster Steckertypen zu erhalten, gibt es bei senswork entsprechend leistungsstarke VisionUnits mit variabler Fokusverstellung. Die Fokus-Variation wird dabei über eine 30 mm Servoachse ermöglicht, die wahlweise über eine SPS oder direkt über das Kameraprogramm angesteuert werden kann.

Für einen Folgeprozess in der Fertigung von Airbag-Baugruppen ist es wichtig, an unterschiedlichsten Bauteiltypen Bohrungsmerkmale vollautomatisch zu erkennen und die Positionen bezogen auf ein Referenzkoordinatensystem an einen Roboter weiterzugeben. Durch eine intelligente Kombination aus Dunkelfeldbeleuchtung und senswork Kreisdetektions-Algorithmik wird dieser Prozess in der Fertigung zu 100% unterstützt.

In der Batteriefertigung für E-Autos werden enorme Mengen an Batteriehülsen täglich produiert. Unser Kamerasystem prüft dabei die Halter der Batteriehülsen auf mögliche Beschädigungen, Brüche sowie nicht entnommene Hülsen, um die nachfolgende vollautomatische Wiederbestückung absichern zu können. Ein Spiegelsystem ermöglicht dabei im Durchlauf der Trays eine bestmögliche Perspektive auf die Trays. Mit 10 Bildern pro Sekunde werden Abschnitte der Trays aufgezeichnet und bewertet.

Vor der späteren Montage von Einzelbauteilen einer Automotive-Baugruppe werden diese in einer automatisierten Fertigungslinie mit Schmierfett beauftragt. Hier gilt es sicherzustellen, dass die Schmierstoffmenge ausreichend und positionsgenau aufgebracht ist. Durch eine smarte Beleuchtungs- und Filterkombination konnte senswork einen unschlagbaren Kontrast vom Schmierstoff zum Hintergrund herstellen, und so eine sehr prozessstabile Auswertung garantieren.

Ein Roboter führt an Gussteilen vollautomatisch mechanische Nachbearbeitungen durch. Hierzu muss der Roboter die Drehlage des Bauteils vor dem Bearbeitungsvorgang auf wenige zehntel Grad genau kennen. Erst durch eine eigens hierfür entwickelten Dunkelfeldbeleuchtung mit entsprechend großem Durchmesser konnten die relevanten Merkmale für die Erkennung zuverlässig abgebildet werden. Ein Cognex In-Sight Smartkamerasystem ermittelt anschließend die Drehlage mittels kantenbasierter Mustersuche und gibt diese an die Robotersteuerung weiter.

Die für diese Anwendung konstruierte Durchlichtbaugruppe misst an der Leuchtfläche gerade mal 2 mm Materialstärke. Dadurch kann die Beleuchtung hinter die zu vermessenden Schweisslöffel eintauchen und deren Position äußerst stabil im Durchlicht erfassen und vermessen. Als Kamerasystem verwenden wir ein In-Sight-Smart-Kamerasystem von Cognex.

Durch trickkreich umgelenkte Strahlengänge prüft dieses Doppelkopf-Inspektionssystem Schneidkontakte gleichzeitig aus zwei Richtungen. Dabei wird der Strahlengang so umgelenkt, dass sowohl die Verschränkung der Kontaktelemente zueinander als auch das Spaltmaß zur gleichen Zeit erfasst werden können. Ein 3D-Portalsystem positioniert diese VisionUnit über den Kontaktelementen. Diese VisionUnit erspart eine aufwendige und verschleißanfällige mechanische Prüfung.

Durch ein 360° Panorama-Endoskop wird die Innenseite eines Aluminiumkörpers auf Bearbeitungsriefen und Oberflächendefekte wie Lunker und Poren untersucht. Unser System prüft dabei zylindrisch innenliegende Flächen in mehreren Höhenabschnitten mittels Deep-Learning-Tools auf Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche.

Vor der Verpackung von Zündkerzen werden diese je Lage auf Vollständigkeit geprüft. Die enge Bauraum-Situation erlaubt nur die Verwendung einer weit-winkligen Optik, die zu einer starken Verzerrung der Perspektive führt. Klassische Mustersuchen können in diesem Fall schon an ihre Grenzen bei der Erkennung kommen. Mittels Deep Learning klappt die Prüfung jedoch sehr zuverlässig.

Defekte bei Luftfiltern müssen auf einer komplex strukturierten Oberfläche erkannt werden. Schwankungen bei der Lichtreflexion machen die Verwendung regelbasierter Bildverarbeitung unmöglich. ViDi Detect erkennt Fehler im strukturierten Bereich genau – trotz einer hohen natürlichen Varianz der Luftfilter.

Gestanztes Metall in verschiedenen Reflexionswinkeln stellt eine Herausforderung frü die regelbasierte Bildverarbeitung dar: Keine zwei Merkmale sehen genau gleich aus, insbesondere auf gekrümmten Oberflächen ViDi Read kann Buchstaben bei einer Vielzahl von Lichtverhältnissen genau lesen.