Präzise, schnell, berührungslos
Die Messe Laser World of Photonics 2013 zeigt die neuesten Anwendungsmöglichkeiten für optische Messverfahren.
Für Handwerk, Industrie oder Medizintechnik sind photonische Technologien wie Bildverarbeitung und optische Messtechnik unverzichtbar und ausschlaggebend für die Qualität und Wirtschaftlichkeit. Die Anwendungen von Licht in der Messtechnik nehmen seit vielen Jahren kontinuierlich zu. Gemeinsam mit der industriellen Bildverarbeitung präsentieren die Laser- und Optik-Industrie vom 13. bis 16. Mai in München die neuesten Anwendungsmöglichkeiten zur Prüfung und Qualitätssicherung.
Abb.: Der Kunde akzeptiert im Auto keine unangenehmen Geräusche und Schwingungen. Um sie schon in der Entwicklung auszuschalten, sind interferometrische Verfahren wie die Laser-Doppler-Vibrometrie prädestiniert. (Bild: Polytec)
Die Anforderungen einer modernen Industrieproduktion lassen sich immer öfter nur noch mit automatischen Bildverarbeitungssystemen erfüllen: Um beispielsweise hohe Qualität und Sicherheit zu garantieren, muss oft jedes einzelne Teil rückverfolgbar geprüft werden – und das bei höchsten Geschwindigkeiten. Auch die zunehmende Automatisierung wird in vielen Fällen erst möglich, wenn Roboter das Sehen „lernen“. Dabei befinden sich die Anwender auf dem Gratwandel zwischen maximaler Flexibilität und Leistungsfähigkeit der Systeme auf der einen und einer möglichst einfachen Bedienbarkeit auf der anderen Seite.
In der Bildverarbeitung nimmt daher der Einsatz von Vision-Sensoren deutlich zu, die die Lücke zwischen reinen Sensoren wie Lichtschranken und komplexen Bildverarbeitungssystemen füllen, heißt es beim Waldbronner Unternehmen Polytec. Ihr Vorteil: Dank einfacher Bedienung und einer auf die wichtigsten Auswerte-Algorithmen und intuitive Verknüpfung der Teilergebnisse beschränkten Ergebnisausgabe können auch Nichtexperten Vision-Sensoren parametrisieren. Dabei gehen die vielfältigen Möglichkeiten, etwa die freie Auswahl von Objektiven und Beleuchtungen, nicht verloren. Anwendungsbereiche sind etwa die Anwesenheits- und Positionskontrolle für Bauteile, Vollständigkeitsprüfung, Teileerkennung und -unterscheidung. Einsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Bildverarbeitungssystemen ergeben sich durch geringere Hardware-Kosten sowie Zeit- und Ressourceneinsparungen infolge der einfachen Bedienung.
Andreas Schaarschmidt, Geschäftsführer SVS-VISTEK, nennt als nächste Performance-Stufe die „Smart-Kameras, die bereits eine deutlich größere Bandbreite der Vision-Applikationen abdecken“. Allerdings erfordern sie oft auch eine gründliche Einarbeitung oder Schulung in die Bedienoberfläche und das Tool-Set sowie Erfahrungen im Umgang mit Licht und Optik. Die größte Flexibilität biete aber nach wie vor das klassische Bildverarbeitungssystem aus kompakter Industriekamera und einem PC. Bei modernen Kamerakonzepten ist auch das Handling mittlerweile wesentlich unkomplizierter. Die Systek-Systeme etwa böten laut Schaarschmidt einfache, feldtaugliche Verkabelung sowie eine immer intuitivere Software. Und die Kameras übernehmen nicht nur die gewünschte Bildaufnahme, sondern steuern oder treiben sogar direkt LED-Lampen und auch Auswerfer oder Aktoren. Schaarschmidts Fazit: „Mit diesem Konzept liegt das Ziel eines frei skalierbaren PC-Vision-Sensors schon recht nahe.“
Neben klassischen Industrieanwendungen erhält die Bildverarbeitung aber auch in der Biotechnologie und den Life-Sciences eine immer größere Bedeutung, wie Bertram Lohmüller, Sales Engineer Systems bei Hamamatsu Photonics Deutschland, betont. Wichtige Anwendungsbereiche seien die Herstellung von Medikamenten, die Diagnostik, speziell in der Augenheilkunde sowie die flächige und somit schnelle DNA-Analyse in der Gentechnik. Dem trägt Hamamatsu mit zwei neuen Kameras für die zuverlässige und schnelle Erfassung zellbiologischer und pharmazeutischer Phänomene in Forschung und industrieller Produktion Rechnung.
Im Bereich der nicht bildgebenden Messtechnik entwickeln sich speziell die berührungslosen, optischen Messverfahren rasant. Beispielhaft nennen Experten des Unternehmens Polytec interferometrische Messverfahren wie die Laser-Doppler-Vibrometrie als vielseitigstes und leistungsfähigstes Verfahren zur Schwingungsmessung oder die Weißlichtinterferometrie für die Messung von technischen Funktionsflächen in der industriellen Qualitätskontrolle.
Den aktuellsten Forschungsergebnissen und Trends der optischen Messtechnik widmet sich auch die Konferenz „Optical Metrology“ im Rahmen des World of Photonics Congress. Subkonferenzen beleuchten bei dieser von der SPIE Europe veranstalteten Tagung gezielt verschiedene Teilbereiche, wie etwa die Anwendungen in Industrie, Kunst, Architektur und Archäologie oder bei der Untersuchung und Klassifizierung von Biomaterialien. Besonders model-basierte, remote und aktive Lösungsansätze, Sensor-Fusion, Roboter-Führung, Bildsequenzverarbeitung und Szenenmodellierung sowie der Erhalt unseres gemeinsamen kulturellen Erbes stehen dabei im Mittelpunkt.
Messe München / AH
