Industrielle Bildverarbeitungssysteme unterstützen die automatisierte Form- und Materialprüfung in industriellen Anwendungen. Allerdings ist die Entwicklung von Machine-Vision-Applikationen in der Regel aufwändig und erfordert fundierte Kenntnisse in der Programmierung. Abhilfe schafft eine neue Entwicklungs- und Konfigurationsumgebung, mit der sich entsprechende Anwendungen ohne Programmier-Know-how erstellen lassen.

Die automatisierte Erkennung von Defekten ist in verschiedenen Industriezweigen ein probates Mittel für die Qualitätssicherung: In der Elektronik- und Halbleiterbranche sowie der Glas-, Metall- und Papierindustrie lassen sich damit fehlerhaft gefertigte Produkte zuverlässig erkennen und aussortieren. Erforderlich sind hierfür verlässliche Verfahren zur Form- und Materialprüfung. Um das zu prüfende Objekt nicht zu beschädigen, kommt nur eine zerstörungsfreie Materialprüfung in Betracht. Hierfür gibt es verschiedene physikalische Messprinzipien wie mechanische, elektrische, magnetische, thermische, optische oder chemische Verfahren. Diese sind allesamt aufwändig, zeitintensiv und folglich teuer.

Eine gute Alternative sind bildbasierte Prüfverfahren wie die industrielle Bildverarbeitung (Machine Vision). Diese Technologie verwendet Bildeinzugsgeräte wie beispielsweise Kameras, welche die Oberfläche umfassend scannen. Eine integrierte Machine-Vision-Software verarbeitet die Bildinformationen und erkennt Produktfehler. Vorteil dieser Technologie ist, dass der Prüfprozess in Millisekunden und automatisch abläuft. So lassen sich hohe Stückzahlen rasch kontrollieren und Ausschuss-Objekte vor der Auslieferung oder Weiterverarbeitung beseitigen.

Wie alle software-basierten, automatisierten Verfahren müssen auch Applikationen der industriellen Bildverarbeitung zunächst programmiert werden, bevor sie zur praktischen Anwendung im Produktionsalltag gelangen. Die Erstellung dieser Programme ist aber in der Regel aufwändig und erfordert fundierte Kenntnisse - sowohl was das Programmieren als auch die Machine-Vision-Technologie betrifft. Unternehmen, die solche Applikationen nutzen möchten, müssen also entweder Experten mit entsprechendem Know-how beschäftigen oder sie lagern die Anwendungsentwicklung an externe Dienstleister aus. Beides ist mit hohem Aufwand und Kosten verbunden.

Transparente Benutzeroberfläche
Eine neue Entwicklungs- und Konfigurationsumgebung, die Anfang Juni dieses Jahres auf den Markt kommt, soll dieses Problem lösen: die Software Merlic von MVTec. Im Mittelpunkt der Anwendungserstellung stehen nicht - wie bei herkömmlichen Systemen - komplexe Programmier-Algorithmen und Quellcodes. Die Entwicklung basiert auf einer transparenten, bildzentrierten Benutzeroberfläche, die den Nutzer intuitiv durch die Anwendung führt. Die Software ähnelt einem What-you-see-is-what-you-get-Editor (Wysiwyg), wie man ihn aus Applikationen zur Webseitenerstellung kennt. Der Anwender kann sich hier auf die bildliche Darstellung anstatt auf komplexe Codes, Befehlszeilen oder Parameterlisten konzentrieren. Dadurch ist es möglich, ohne tiefgehende Programmierkenntnisse und Bildverarbeitungswissen professionelle Machine-Vision-Anwendungen zu erstellen.

Werkzeugen-Bibliothek um individuelle Tools erweiterbar
Die Benutzeroberfläche der PC-basierten Entwicklungsumgebung ist klar strukturiert und enthält eine umfassende Werkzeug-Bibliothek mit Standard-Vision-Tools inklusive Aufnahme, Kalibrierung, Ausrichtung, Messen, Zählen, Prüfen, Lesen, Positionsbestimmung und Fehlererkennung. Die Tool-Sammlung ist zudem flexibel erweiterbar, da Anwender individuelle, benutzerdefinierte Tools hinzufügen können. Jedes Werkzeug ist im Arbeitsbereich übersichtlich grafisch dargestellt. Durch das bildzentrierte Design kann die Anwendung direkt über die bildliche Darstellung mit dem grafischen Editor konfiguriert werden.

So braucht der Entwickler keine Code-Zeile selbst zu schreiben. Die Funktion easyTouch erkennt und markiert zudem zu identifizierende Objekte durch einfaches Bewegen des Mauszeigers über ein Bild. So kann der Anwender relevante Objekte mit einem Mausklick auswählen, ohne hierfür komplexe Parameter konfigurieren zu müssen.

Nahtlose Anbindung der SPS
Durch die Integration inklusive Digital I/O und OPC-UA-Standard unterstützt die Software den gesamten Prozess, vom Bildeinzug über die Bildverarbeitung bis hin zur SPS der Maschine. Als Stand-alone-Software ermöglicht die Lösung damit über die reine Bildverarbeitung hinaus den Zugriff auf alle Elemente der Machine-Vision-Peripherie und eine nahtlose SPS-Anbindung. Eine weitere praktische Funktion ist der integrierte Designer, der eine Vielzahl von Widgets bietet, mit denen sich ein grafisches User-Frontend (GUI) in wenigen Schritten gestalten lässt. Per Drag&Drop können die einzelnen Widgets interaktiv in die Oberfläche gezogen und automatisch mit den Parametern der Software-Tools verknüpft werden. Die korrespondierenden Werte lassen sich dann für die Visualisierung und zur interaktiven Konfiguration von Parametern im Frontend nutzen. Zudem besteht die Möglichkeit, auch direkt im Frontend Änderungen vorzunehmen, wenn Falschmessungen vorliegen, und die Software verfügt über ein Alignment-Tool. Es optimiert die Ausrichtung des Objekts, damit dieses präzise vermessen werden kann. So muss nur die Idealposition definiert werden, um das Objekt automatisch exakt auszurichten.