Fachbeiträge

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Multi-Beam-Interferometer für Längen bis 80 m

Laserinterferometer erfassen Längen­änderungen mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1 ppm und verbinden durch die Eigenschaft, große Bereiche mit hohen Auf­lösungen zu messen, die Makro- mit der Nanowelt. In der Wissenschaft wie auch in zahlreichen Industriefeldern sind die hochpräzisen Messsysteme heutzutage nicht mehr wegzudenken. So vielfältig die Einsatzbereiche jedoch sind, so unterschiedlich gestalten sich deren Anforderungen – etwa in Bezug auf die Nutzerfreundlichkeit, die Messunsicherheit oder die Anwendung im industriellen Umfeld. Die Multi-Beam-Interferometer eines deutschen Herstellers erfassen synchron mehrere Freiheitsgrade einer Bewegung und lassen sich mit einer integrierten ­optischen Ausrichtefunktion sehr einfach und präzise justieren.

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Laserdistanzsensor misst auf 500 m schnell und genau

Laserdistanzsensoren messen klassischerweise entweder die Lichtlaufzeit oder die Phasenverschiebung. Beide Verfahren haben jedoch Vor- und Nachteile: Die Lichtlaufzeitmessung ist schnell, durch die anspruchsvolle Zeitmessung aber oft nicht ausreichend genau. Die Messung der ­Phasen­verschiebung ist deutlich genauer, aber durch die aufwendigere Auswertung nicht so schnell wie die reine Laufzeitmessung. Wenn Anwendungen es ­erfordern, dass große Distanzen mit hoher Genauigkeit und möglichst schnell gemessen werden sollen, sind deshalb beide Verfahren nicht ideal. Stattdessen bietet es sich an ihre Vorteile zu kom­binieren. Das Resultat sind Long-­Distance-Sensoren, die Entfernungen von 0,05 bis 500 m schnell und auf den ­Millimeter genau messen.

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Worauf es beim Einsatz von Cobots ankommt

Die Prozess- und Datentransparenz, die durch den vermehrten Einsatz von MES und Scadasystemen entsteht, gestützt durch integrierte Kamera- und Vision-Technologie, fördert letztlich den Einsatz von Cobots in der Fertigung. Doch es gibt einige Aspekte, die Unternehmen beachten sollten.

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So steigert Bildverarbeitung die Effizienz beim Verpacken

Um den manuellen Arbeitsaufwand beim Sortieren und Einlegen der Produkte in die Blister zu verringern, entwickelte ein Ingenieurbüro für Automatisierungslösungen eine effiziente, bildverarbeitungs­basierte Pick-and-Place-Lösung. Die vormals zwei Schritte des Sortierens und Verpackens werden mit dieser Lösung in einer Station zusammengefasst, synchronisiert durch GigE-Vision-Kameras. Der erste Roboter sortiert die Produkte; der zweite Roboter lokalisiert und identifiziert die Artikel und legt sie präzise in die Blisterverpackungen – und zwar 45 Einheiten pro Minute.

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CCD-Kamera ermöglicht gutes Druckergebnis trotz Verrutschen

Passermarken oder andere Markierungen auf Druckbögen für Ver­packungen, Zeitschriften oder ­Textilien sollen sicherstellen, dass sie den vorgegebenen Konturen entsprechend präzise zugeschnitten werden. Noch mehr Sicherheit ­bietet die Kombination mit einem optischen Erkennungssystem. ­Eventuelle Materialverschiebungen auf der Arbeitsfläche kompensiert eine Software automatisch und verhindert so Qualitätsmängel durch fehlerhafte Schnitte.

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Modulare vollautomatische 100-Prozent-Kontrolle

Ein Maschinenbauer hat ein In­spektions-­Baukastensystem mit ­einem breiten Spektrum an Fähig­­­keiten entwickelt – komplett mit Steuerung, Datenauswertung und Kommunikation. Ein großer Auto­mobilzulieferer setzt das System in der Qualitätssicherung für Druckgussteile ein. Dort arbeitet es als Teil eines autonomen Gesamtsystems.

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Deep Learning kann OCR

Unternehmen, die es versäumen, Produkte oder deren Verpackungen korrekt zu kennzeichnen, drohen neben Image-Verlust Strafzahlungen, Produktrückrufe oder Konventionalstrafen des Handels. Darum ist die Kontrolle dieser Markierungen ­unerlässlich. Optische Kontrollen sind zwar häufig automatisiert, doch bei Klarschrift muss meist auf zusätzliche teure und fehler­anfällige menschliche Nachkontrolle gesetzt werden. Hier kann OCR in Verbindung mit Deep Learning nun Abhilfe schaffen.

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FPGAs für ­Bandbreiten bis 300 GB/s

Die Echtzeit-Verarbeitung von ­Videostreams mit 10 bis 100 Gbit/s und darüber hinaus ruft nach ­neuartigen Hardware-Architekturen. Daher werden CPU-basierte Architekturen auf Kurz oder Lang von heterogenen Verarbeitungs­lösungen bestehend aus FPGAs, GPUs und/oder CPUs ersetzt. Ein israelischer Bildverarbeitungsspezialist hat eine solche Lösung in petto.

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Berührungslos genau

Immer mehr Unternehmen wollen oder müssen die Qualität ihrer Teile berührungslos prüfen. Doch wer die Wahl hat, hat in der Regel auch die Qual. Die Bandbreite an Lösungen reicht vom rein optischen Mess­gerät bis hin zum Multisensorik-­System. Doch am Ende kommt es vor allem auf schnelle und präzise Mess­ergebnisse an.

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Stets klare Sicht auf die Prüfobjekte

In vielen Industrien werden Produktionsprozesse mittels hochaufgelöster optischer Systeme beobachtet und gesteuert. Weil die Anlagen freie Sicht auf die Prüfobjekte benötigen, dürfen sie nicht durch Öl, Staub, Nässe oder andere Verunreinigungen beeinträchtigt werden. Hersteller nutzen daher saubere Druckluft zum „Umspülen“ von Kameralinsen und Sensoren. Diese Druckluft muss dann ebenso bestimmten Qualitätsanforderungen genügen, um nicht ihrerseits die Messtechnik oder die Produkte zu verschmutzen. Die Beispiele einer Kaffeerösterei und eines Recyclingbetriebs zeigen, wie Druckluftaufbereitung sichere Prozesse gewährleistet.

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Das Beste aus den Mikroskop- und Vision-Sensor-Welten

Eine Serie von Digitalmikroskopen bringt die Vorteile von Mikroskopen mit den Vorteilen einer Kamera zusammen: eine hohe Auflösung und vielfältige Einsatzmöglichkeiten einerseits mit einer auf den Sensor abgestimmten Optik und Beleuchtung. In Kombination mit Deep Learning und ­weiteren KI-Ansätzen transformiert die Mikroskope zu Datengeneratoren.

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inspect award 2022: Automatische Qualitätssicherung für Schüttgut

Einfach die unsortierten Teile ­reinschütten, kurz warten und zack, die Gutteile sammeln sich am anderen Ende der Anlage. So läuft die Inspektion mit dem QBIC Robotic Vision Control von Cretec Cyber­netics ab – bei Bedarf auch mit ­KI-­Unterstützung. Geschäftsführer Alexander Trebing erklärt weitere Aspekte des mit dem dritten Platz beim inspect award 2022 gekürten Inspektionssystems.

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Mess-Software- Paket erhält doppelte Ergänzung

Mit 3D-Messtechnik gelingt es heute vielen produzierenden Unternehmen, ihre Qualitätsprozesse zu überwachen und zu optimieren. Ein Software-Paket eines Braunschweiger Unternehmens, das bisher eine Auswerte-Software sowie ein Tool für Bewegtbildanalysen enthielt, wurde jüngst um zwei Module ergänzt: Eine Mess- und Auswerte­software von Volumendaten für industrielle CT-Anwender und ein Tool für Anwender aus der Luft- und Raumfahrt.

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inspect award 2022: Wasserdicht auch ohne Einhausung

Stets eine klare Sicht auch in sehr feuchten Umgebungen und das ohne extra Gehäuse, das sind die zwei wesentlichen Argumente für die Objektivserie Techspec CW von Edmund Optics. Das sah auch die Jury des inspect award 2022 so, die dafür den dritten Platz in der ­Kategorie Vision vergab. Dr. Boris Lange, Imaging Manager Europe, erklärt weitere Einzelheiten des Konzepts.

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Virtueller Schutzzaun für Industrie und Forschung

Die Digital Factory der Fachhochschule Technikum Wien ist eine Pilotfabrik, in der praxistypische Industrie 4.0-Szenarien realisiert werden. Zu den Technologien und Robotersystemen, die hier erprobt werden, gehört auch ein System, virtuellen Arbeitsraumüberwachung. Es basiert auf dem 3D-Kameraverfahren Time of Flight (ToF) und erkennt in Echtzeit Objekte, die Mitarbeiter gefährden könnten, wodurch ein virtueller Schutzzaun entsteht.

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Schnelle Fokussierung ohne mechanische Bewegung

Durch die Integration der varifokalen Linse in ein optisches System wird dessen Funktionsumfang erweitert und die Abbildung verbessert. Die Linse ermöglicht eine ultra-schnelle Fokussierung ohne mechanische Bewegung und darüber hinaus nun auch, 3D-Daten in einem optischen Aufbau zu erfassen. Des Weiteren ­lassen sich damit Bilder mit erweiterter Schärfentiefe aufnehmen.

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Lückenlose Qualitätssicherung für Medizinprodukte

Bei Medizinprodukten gelten die höchsten Qualitätsstandards. Zugleich handelt es sich dabei oftmals um niedrigpreisige Wegwerfprodukte, wie Spritzen, Nadeln oder Ampullen. Es kommt also auf eine kosteneffiziente 100-prozentige Inspektion an. Das gelingt nur mit einer vollautomatisierten Qualitätssicherung mittels industrieller Bildverarbeitung.

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Laservibrometrie präziser, ­schneller und für alle Oberflächen

Laser-Doppler-Vibrometer werden heute in vielen Branchen eingesetzt, um große Objekte zu untersuchen. Zahlreiche Forschungsanwendungen, auch im Maschinen- und Bauwesen, in der Biologie oder Medizin profitieren vom Prüfen und Messen mit optischer Schwingungsmesstechnik. Simulationsmodelle lassen sich präzise abgleichen, akustische Schwachstellen beseitigen und Produkte kommen schneller auf den Markt. Eine neue patentierte Technologie, die das Signal-Rauschverhältnis signifikant verbessert, bietet jetzt eine bisher nicht erreichte optische Empfindlichkeit und ermöglicht hochpräzise Messungen auf allen Oberflächen, auch auf dunklen, ­biologischen, rotierenden oder bewegten Objekten, und das bei deutlich kürzeren Messzeiten.

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Automatisierte Prüfung von ­Lagerkugeln

Das Center for Device Development am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC hat eine vollautomatisch arbeitende Prüfanlage für Lager­kugeln entwickelt, die bisher weltweit einmalig ist. Grundlage des anspruchsvollen Qualitätsprüfungs­systems ist ein Bildverarbeitungssystem eines Münchener Integrators.

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3D-Druck im Tieftemperaturtest

Über das mechanische Verhalten von 3D-gedruckten Metalllegierungen unter Extrembedingungen ist noch wenig bekannt. Gerade in der Raumfahrt sind die Umgebungsbedingungen alles andere als alltäglich. 3D-gedruckte Stützstrukturen ­müssen in der Kälte des Weltraums genauso sicher ihre Funktion erfüllen wie unter Normalbedingungen auf der Erde.

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Perfekte Falzqualität durch Bildverarbeitung

Zeitschriften, Bücher oder Prospekte haben ein handliches Format, gedruckt werden sie jedoch auf großen Bogen, zirka im Format A0. Diese Bogen werden in Falzmaschinen gefalzt, geschnitten und gebunden. Um dabei Fehler und Ausschuss zu vermeiden, kommt ein optisches Falzqualitätskontrollsystem zum Einsatz.

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Qualitätsprüfung von FFP2-Schutzmasken mit KI

Ein führender deutscher Hersteller von FFP2-Schutzmasken mit Sitz in Baden-Württemberg setzt ein autonomes Bildverarbeitungssystem für die Qualitätsprüfung von Mund-­Nasen-Schutzmasken ein. Die Ergebnisse sind positiv: Das System stellt sicher, dass die Masken den Spezifikationen entsprechen und die Fertigungslinie während der Produktion nicht beschädigt wird.

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Industrie-PCs sichern Rückverfolgbarkeit und steuern Produktion bei einem Hersteller von Premiumschokoladen

Zotter Schokolade hat sich einer Produktionsweise verschrieben, die vom Anbau der Kakaobohnen bis zur Auslieferung der fertigen Erzeugnisse fairen, ökologischen und ethischen Standards entspricht. Als integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses sind Noax-IPCs in nahezu jeden Arbeitsbereich der Produktion eingebunden und unterstützen die effiziente Herstellung von über 500 verschiedenen Sorten.

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High-End-Planetengetriebe für anspruchsvolle Anwendungen

Die spielarmen Planetengetriebe des französischen Anbieters Reckon zeichnen sich durch ihre Laufruhe aus. Zudem sind sie mit einer Vielzahl von Wellenlagern erhältlich. Deshalb eignen sie sich für Anwendungen wie Förderer, Hochgeschwindigkeits-Delta-Roboter oder schnelle Laserschneid-, Verpackungs- oder Druckmaschinen. Erhältlich sind die Getriebe im DACH-Raum über den Antriebsspezialisten Servotecnica.

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Ring-CIS nimmt Außenseiten unter die Lupe

Der Ring-CIS ist ein Sensorring aus der „CIS-Profile-Scan“-Produkt­familie, der für die Qualitätssicherung der Außenseiten von Rohren, Profilen und Tuben geeignet ist. Demzufolge sind kleine Kratzer, Risse und sonstige Mängel von ­Prüfobjekten herauskristallisierbar. Der Industriescanner erkennt in einer 360° Rundumsicht mangelhafte Produkte.

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Die Gewinner der letzten Jahre

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Der Award ist dieses Jahr in der 4. Runde. Doch welche Produkte haben sich die letzten Jahre durchgesetzt? Hie finden Sie die Antwort.