Das kompakte OmniScanX3 Prüfgerät mit 64 Kanälen von Olympus verbessert die Effizienz und Leistung bei der Phased-Array-Prüfung und im TFM-Prüfmodus.

Das neue OmniScan X3 Prüfgerät mit 64 Kanälen bietet verbesserte Funktionen und Leistung für die praxiserprobten Phased-Array-Prüfgeräte von Olympus.

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Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

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Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Messe Control

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64-Kanäle für mehr Effizienz und Leistung bei der Phased-Array-Prüfung

Fraunhofer-Geschäftsbereich Vision zeigt zur Control 2022 eine Auswahl aktueller Mess- und Prüfsysteme mit Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung in der Produktion.

Zentrales Exponat von Fraunhofer Vision auf der Control 2022: Der Roboter, der durch KI-basierte Algorithmen gesteuert wird, pickt Bauteile aus einer Kiste einzeln auf und positioniert sie korrekt vor drei unterschiedlichen Sensoren.

Fraunhofer Vision auf der Control 2022

Bildverarbeitungs-Software

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Messsysteme

Dienstleistungen

Kalibrierdienste

Optische 3D-Messsysteme

Optische Mess- und Prüftechnik

Schichtdickenprüfgeräte

Bildverarbeitung, Machine Vision

Sensoren,  optische

Sensoren / Messwertaufnehmer

Optische Mess- und Prüfverfahren

Qualitätssicherung Kunststoff

Machine Learning als Schlüsseltechnologie für die Qualitätssicherung mit Bildverarbeitung

Die Vorzeichen für die 30. Auflage der VISION, der Weltleitmesse für Bildverarbeitung, sind sehr gut. Vor allem stimmen die hohen Ausstellerzahlen positiv.

Auf der Weltleitmesse werden 400 nationale sowie internationale Aussteller erwartet: Komponentenhersteller, Systemanbieter und Integratoren.

Bildverarbeitungskomponenten

Beleuchtungssysteme für die Bildverarbeitung

Mikroskope mit digitaler Bildverarbeitung

Qualitätsplanung

Qualitätsmethoden

Optoelektronische Bilderkennung, Bildverarbeitungssysteme

Messe Vision

Qualitätsnachweise

Positive Vorzeichen für die VISION 2022

Der VDMA hat die Markstudie „Machine Vision in Europe“ vorgelegt. Darin beschreibt und charakterisiert der Branchenverband die Marktsituation deutscher Hersteller von industrielle Bildverarbeitung.

Kamerabasierte Barcodeerkennung am Leergutgetränkeautomat

Bildverarbeitung „Made in Germany“ wächst um 8 Prozent

Mitutoyo präsentiert mit dem WIDE VMU-HR das neueste Mitglied seiner Einbaumikroskop-Familie für Aufgaben in der Materialforschung und -prüfung.

Die Video-Mikroskopeinheit WIDE VMU-HR vereint die Vorteile der Vorgänger, z.B. das kompakte Design und ein großes Sichtfeld, jedoch übertrifft sie sie in mancherlei Hinsicht bei weitem.

Video-Mikroskopeinheit WIDE VMU-HR: Kompakte Lösung mit vergrößertem Sichtfeld

IDS zeigt auf der VISION in Stuttgart unter anderem die nächste Evolutionsstufe des KI-Gesamtsystems IDS NXT und die nächste Ausbauphase der uEye Warp10 Kamerafamilie.

IDS NXT: Benutzerfreundliches KI-Vision-Gesamtsystem

2D/3D-Messtechnik

Geometrische Messtechnik

Machine Learning

Datenanalyse

Kameras

Machine Learning für die Qualitätssicherung

VISION 2022: IDS zeigt Neu- und Weiterentwicklungen – 2D, 3D und KI

Zu den relevantesten Anwendungen von KI für die Industrie 4.0 zählt die Automatisierung von Prozessen. IconPro zeigt eine KI-basierte Bilderkennung für die zuverlässige Anwendung maschinellen Sehens.

Wie KI bei der Erkennung von Schweißpunkten hilft

Künstliche Intelligenz  für robuste Bildverarbeitung

Wann immer sich in der Bildverarbeitung die Aufgabe stellt, zwei oder mehr Bilder mit ähnlichem Inhalt aneinander auszurichten, etwa um sie miteinander vergleichen zu können oder die enthaltene Information zu kombinieren, kommen Matching- bzw. Registrierungsverfahren zum Einsatz.

Bild 1: Zweidimensionales Intensitätshistogramm; Vergleich eines Bilds mit einer in horizontaler Richtung verschoben Version von sich selbst (von links nach rechts und von oben nach unten: Verschiebungen (in Pixeln) = –18, –12, –6, 0, 6, 12, 18).

Industrielle Bildverarbeitung

Messen und Prüfen

Intensitätsbasierte Bildregistrierung in der industriellen Bildverarbeitung

Für den Einsatz in rauen Umgebungen bietet Matrix Vision, Oppenweiler, mit der Option IP67C eine zusätzliche, kostengünstige und wasserdichte Variante der mvBlueCOUGAR-X Industriekamera an.

Industrielle Messtechnik

Wasserdichte Variante

Für die Funktionalität und Ästhetik von technischen Objekten spielen Oberflächen eine wesentliche Rolle. Dementsprechend ist die optische Oberflächeninspektion als berührungs- und zerstörungsfreie Prüfmethode eine zentrale Komponente der Qualitätsprüfung

Oberflächeninspektion

Form- / Oberflächenmesstechnik

Oberflächenmessgeräte

Optische Inspektion von technischen Oberflächen

Die Triebfeder für den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen ist der Trend zu einem immer höheren Qualitätsniveau mit möglichst niedrigen Ausfall- und Reklamationsraten. Gegenüber der manuellen Prüfung haben Systeme mit automatischer Bildverarbeitung den Vorteil, dass sie schnell, berührungslos und mit hoher Wiederholgenauigkeit dokumentierte Gut-Schlecht-Aussagen treffen können.

Aspekte zur Wirtschaftlichkeit der Industriellen Bildverarbeitung

Bildsensoren

Impfstoff-Flaschen in medizinischer Qualität aus dem Spezialglas Borosilikat unterliegen besonders hohen Qualitätsstandards. Deren Einhaltung kontrollieren während der Fertigung automatische Prüfsysteme, die unter anderem aus Hochleistungskameras bestehen.

Intelligentes Mehrkamerasystem zur Kontrolle von Impfstoff-Flaschen

Glas-Check

Die MVTec Software GmbH, ein internationaler Software-Anbieter für die industrielle Bildverarbeitung, veröffentlicht im kommenden Oktober Merlic 5, die neue Version ihrer All-in-One-Bildverarbeitungssoftware. Mit der easy-to-use Software können komplette Machine-Vision-Anwendungen schnell und einfach erstellt werden.

MVTec launcht MERLIC 5 und bringt Deep Learning in easy-to-use Software

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All-in-One-Bildverarbeitungssoftware

MVTec launcht Merlic 5

Zur hochpräzisen Bilderfassung oder für Aufnahmen in sehr warmen Umgebungen stehen im Baumer Portfolio Industriekameras mit direkt im Gehäuse integriertem Kühlkanal zur Verfügung.

Kameras mit integriertem Kühlkanal

Gut gekühlt wenn’s warm wird

Für die zuverlässige Inspektion hat das niederländische Unternehmens Simac Masic bv modulare, vollautomatischen Inspektionssysteme konzipiert. Dabei werden High-Speed-Bildverarbeitungssysteme mit mehreren Kameras eingesetzt, die in Zusammenarbeit mit Stemmer Imaging entwickelt wurden.

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High-Speed-Bildvearbeitungssysteme inspizieren Pharmaprodukte

Zuverlässige Fehlererkennung

Mit den neuen Technologien der Elektromobilität sind geänderte Ansprüche an die qualitätssichernde Messtechnik entstanden. Die Experten von Mitutoyo geben einen Überblick über Anforderungen und Lösungen.

Nicht mehr lange und er wird so archaisch wirken wie die gute alte Dampfmaschine: der seit Erfindung des Ottomotors „gelernte“ mechanische Leistungsstrang des Automobils aus Motor mit Kolben und Zylindern sowie mehrstufigem Getriebe. An seine Stelle treten neue Technologien der Elektromobilität – und mit ihnen geänderte Ansprüche an die qualitätssichernde Messtechnik. Ein Überblick über Anforderungen und Lösungen.

Wo bislang unter dem Blech noch vornehmlich Verbrennungsmotoren und hochkomplexe mehrstufige Getriebe agieren, werden künftig Batterien, Elektromotoren, einstufige Getriebe und ausgefeilte Leistungselektronik das automobile Kraftfeld bestimmen. Die Transformation zur Elektromobilität nimmt zusehends an Fahrt auf und verlangt auch von den begleitenden Technologien im Automobilbau den flexiblen Spurwechsel. Sprich: die Anpassung an neue Aufgabenfelder und das Bewältigen zusätzlicher Herausforderungen.

Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der eingesetzten Messtechnik als zentralem Bestandteil der Qualitätssicherung. Das bedeutet: Messgeräteanbieter können sich beim Thema E-Mobilität keine lange Leitung leisten. Es gilt, rechtzeitig einen zukunftssicheren „Schaltplan zu entwickeln, wie ihn beispielsweise der Hersteller Mitutoyo mit seinem Projekt „„Mitutoyo supports E-Mobility„ als einer der Ersten aufgelegt hat und konsequent verfolgt.

Generell stellt sich die Frage: Wo muss sich Messtechnik in der elektromobilen Fertigungszukunft besonders bewähren und welche Lösungen hält sie dafür bereit?

Zumindest gegenwärtig gebührt der Batterie beim Thema Elektromobilität die größte Aufmerksamkeit. Ihre Fähigkeiten bestimmen maßgeblich Leistung und Reichweite, aber auch Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des Fahrzeugs.

Die in Elektrofahrzeugen verbauten Batterien bestehen aus einzelnen Batteriezellen, die zunächst zu Modulen verbunden und dann zu Batteriepacks zusammengefasst werden. Schon eine einzige schlecht positionierte oder verunreinigte Zelle reicht dabei aus, um die Leistungsfähigkeit oder Sicherheit der gesamten Einheit zu beeinträchtigen. Das Augenmerk der Qualitätssicherer gilt daher sowohl der Auswahl geeigneter Rohmaterialien als auch der passgenauen Konstruktion der Zellen, Module und Batteriewannen. Und vor allem den Toleranzen bei der Endmontage.

So spielt zum Beispiel die Dicke der Separatoren zwischen der positiven und negativen Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien mit Blick auf die Explosions- und Brandgefahr eine entscheidende Rolle. Da man sich hier naturgemäß im Mikrometerbereich einer dimensionellen Messung bewegt, ist höchste Sensibilität der eingesetzten Technik gefragt, wie sie beispielsweise der hochgenaue Längenmesstaster VL-50 von Mitutoyo zeigt.

Mit einer konstanten und niedrigen Messkraft von 0,01 N (1 gf) und einem Ziffernschrittwert von 0,01 µm bringt er alle Qualitäten für das Messen weicher Materialien mit, wie Gummi, Kunststoff, Filme und empfindlichen Formteilen – oder eben die Separatoren von Lithium-Ionen-Batterien.

Auch abträglich für die Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit der Batterien: Verunreinigungen in der Laminierung. Anders als der feine Tastsinn ist hier der strenge QS-Blick eines Messmikroskops gefragt, wie es sich ebenfalls im Messgeräte-Portfolio des Komplettanbieters Mitutoyo in reicher Auswahl findet.

Konzept Brennstoffzelle – im Prinzip elektrisch

Bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen wird bekanntermaßen elektrische Energie aus den Energieträgern Wasserstoff, niedermolekulare Alkohole (Methanol, Ethanol) oder Ammoniak durch eine Brennstoffzelle erzeugt. Und diese Energie dann direkt mit dem Elektroantrieb in Bewegung umgewandelt oder zeitweise in einer Antriebsbatterie zwischengespeichert.

Brennstoffzellen-Separatoren besitzen – anders als die in Lithium-Ionen-Batterien – Strömungskanäle für die Gasdiffusion. Entsprechend empfiehlt sich hier eine andere Form der messenden Antastung, etwa über einen UMAP-Taster (Ultrasonic Micro and Accurate Probe). Der hochgenaue Ultraschall-Mikrotaster von Mitutoyo erlaubt die taktile Messung im nahezu mikroskopischen Bereich. Dies mit einem minimalen Tastspitzendurchmesser von 5 μµm und einer äußerst geringen Messkraft von nur einem µN.

Der Elektromotor – Drehmoment und Angelpunkt

Beim Ampelstart mit der E-Familienkutsche mal eben den Verbrenner-Sportwagen alt aussehen lassen? Gar kein Problem. Denn anders als Diesel oder Benziner steht Autos mit Elektromotor von Anfang an das vollständige Drehmoment zur Verfügung. Das lässt sie schneller und kraftvoller beschleunigen und macht sie insgesamt souveräner im „Antritt“.

Diese Überlegenheit des Elektromotors fordert gleichzeitig aber auch Spitzenleistung bei der Fertigungsqualität – und bei ihrer Überwachung. So verzeihen die Herstellung und Montage von Stator und Hairpins sowie der Blechpakete von Stator und Rotor nicht die kleinste Ungenauigkeit.

Die Vielzahl der Messaufgaben in diesem Sektor decken Automobilhersteller vorzugsweise mit Systemlösungen solcher Messgeräte-Komplettanbieter ab, die wie Mitutoyo über Kompetenzen in allen relevanten Messmittel-Bereichen verfügen.

So ermöglichen beispielsweise mit einem Tastsystem ausgestattete Bildverarbeitungs-Messgeräte sowohl die Prüfung von Pressteilen – als auch, im berührungslosen optischen Messmodus, von sensiblen, dünnen und feinen Komponenten. Formmessgeräte für Rundheit und Zylindrizität wiederum prüfen Rotor-Außendurchmesser und Stator-Innendurchmesser. Während Laser-Scan-Micrometer Hochgeschwindigkeitsmessungen mit hohem Ziffernschrittwert an Rotorspulen absolvieren.

Das Getriebe – einfach in die Gänge kommen

Automatik- und Doppelkupplungsgetriebe, 10, 11, gar 12 Gänge: alles bald Schnee von gestern. Denn beim E-Auto ist weniger mehr. Sein Elektromotor liefert die Kraft über einen extrem weiten Bereich, entwickelt also sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Touren ein ähnliches Drehmoment. Rein theoretisch würde dem E-Auto also eine starre Verbindung zwischen Motor und Antriebswelle genügen. In der Praxis kommt jedoch meist ein Einganggetriebe als sogenanntes Untersetzungsgetriebe zum Einsatz.

Untergebracht ist es in aller Regel zusammen mit dem Motor in einem gemeinsamen Gehäuse. Diese Auslegung verringert zwar die Zahl der Komponenten und das Gewicht, nicht aber die Ansprüche an die Qualität. Ganz im Gegenteil!

Im Forderungskatalog stehen optimale Leistungsentfaltung, geringer Verschleiß und möglichst geringe Geräuschentwicklung. Um dies sicherzustellen, müssen eine Vielzahl von Mess- und Prüfschritten absolviert werden. Auch hier punktet das Messkonzept, das unter einem Anbieternamen die gesamte Breite der erforderlichen Systemlösungen abbildet. Nicht zuletzt auch vor dem Hintergrund einer möglichst durchgehend ineinandergreifenden Messdatenerfassung und -speicherung.

So erlaubt beispielsweise die Datenmanagement-Software MeasurLink von Mitutoyo die Sammlung und Verwaltung von Daten aus elektronischen Messgeräten, RS232-Geräten, PC-gestützter Messtechnik, SPS und weiteren Quellen. Das ermöglicht nicht nur eine schnellere und genauere Datensammlung, sondern vereinfacht auch das Erstellen von Berichten, das Data-Mining und die Audit-Vorbereitung.

Die Leistungselektronik – verbindendes Element

Sie ist gleichzeitig Gehirn, Nervensystem und Blutbahn, Impulsgeber und Befehlsempfänger: die Leistungselektronik im E-Automobil. Halbleiter, Leiterplatten, Elektronikmodule und Prozessoren bilden hier eine hochkomplexe und feinst abgestimmte Systemwelt. Entsprechend wird die Messtechnik hier geprägt von Bildverarbeitungssystemen und optischen Prüfgeräten, wie Messmikroskopen. Für die Qualitätsbewertung zum Beispiel von Chips und Bonddrähten oder die prüfende Betrachtung von gelöteten Chip-Kontakten.

Für die Messtechnik eröffnen sich im Rahmen der E-Mobilität also zahlreiche neue und erweiterte Einsatzfelder. Sei es bei der Produktion reiner Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellen-E-Mobile oder Plug-in-Hybriden. Also ist in Zukunft alles anders? Nicht ganz. Denn eines bleibt beim Alten: der Blick auf die möglichst hohe Oberflächengüte mechanischer Komponenten und Karosserieflächen. Also dem angestammten Feld unter anderem der taktilen Koordinatenmessgeräte.

Dabei geht es allerdings weniger um die Formensprache oder die Langlebigkeit. Sondern vor allem um Komfort und Wirtschaftlichkeit. Weil sich das Einhalten enger Toleranzen bei Oberfläche, Kontur und Form bei E-Automobilen besonders nachhaltig auf die Geräuschentwicklung sowie Effizienz und damit die Reichweite auswirkt.

Denn wird beim konventionellen Verbrennungsmotor so manches Nebengeräusch einfach „überspielt“, geht beim extrem leisen E-Auto jeder Misston direkt ins Ohr. Das gilt für nicht ganz rund laufende Spindeln und Kugellager ebenso wie für nicht perfekt geformte und eingepasste Karosseriebauteile.

Dieses in erster Linie durch taktile Messysteme besetzte Feld der Qualitätsprüfung wird also im Zuge der E-Mobilität nicht nur seinen angestammten Platz behaupten, sondern an Bedeutung gewinnen. Der Blick aufs große Ganze – wie ihn etwa die zahlreichen Koordinatenmessgeräte-Varianten von Mitutoyo leisten – wird in E-Mobil-Zeiten ebenso wichtig sein wie die hoch sensible Ultraschallantastung in Brennstoffzellen-Separatoren.

Mit auf der Erfolgsspur der E-Mobilität werden deshalb nur diejenigen Messgeräteanbieter fahren, die mit ihrem Produktportfolio das neue „Anspruchsdenken“ der Automobilhersteller vollständig abdecken. Anderen dürfte über kurz oder lang der Stecker gezogen werden.

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Mitutoyo Europe GmbH  

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Messung in der Motorsteuerung mit Bildverabeitung Quick Vision

Messung von E-Motor-Komponenten mit Quick Vision