Präzise, schnell, berührungslos
Optische Messverfahren werden auf der Laser World of Photonics 2013 besonders beleuchtet.
Laser in der Messtechnik sind für die der Laser World of Photonics seit Messe-Premiere 1973 ein wichtiges Thema. Die Anwendungen von Licht in der Messtechnik nehmen seither kontinuierlich zu. Gemeinsam mit der industriellen Bildverarbeitung präsentieren die Laser- und Optik-Industrie vor allem in der Halle B2 auf der Weltleitmesse vom 13. bis. 16. Mai in München die neuesten Anwendungsmöglichkeiten zur Prüfung und Qualitätssicherung.
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.
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)
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.
Entsprechende Vision-Sensoren präsentiert Polytec, Anwendungsbereiche sind unter anderem 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.
Neben klassischen Industrieanwendungen erhält die Bildverarbeitung aber auch in Biotechnologie und Life-Sciences eine immer größere Bedeutung, wie Bertram Lohmüller, Sales Engineer Systems bei Hamamatsu Photonics Deutschland betont. Er nennt als wichtige Anwendungsbereiche 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.
Die für viele Mikroskopieanwendungen prädestinierte ORCA-Flash4.0 V2 ist eine 4-Megapixel Kamera mit scientific CMOS-Sensor, die neue Funktionen wie zwei Scan-Geschwindigkeiten, einen Auslesemodus für light-sheet-Mikroskopie sowie USB 3.0 und CameraLink-Schnittstellen vereint. Höhere Geschwindigkeit gegenüber dem Vorgängermodell und Verbesserungen für Anwendungen im Low-Light-Bereich bietet die electron multiplying-CCD-Kamera (EM-CCD) ImagEM X2.
Abb.: Noch höhere Geschwindigkeit gegenüber dem Vorgängermodell und entscheidende Verbesserungen für Anwendungen im Low-Light-Bereich bietet diese electron multiplying-CCD-Kamera. (Bild: Hamamatsu)
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 auch die Weißlichtinterferometrie für die Messung von beispielsweise technischen Funktionsflächen in der industriellen Qualitätskontrolle. Polytec präsentiert unter anderem mit dem PSV-500 die neueste und leistungsfähigste Generation seiner Scanning-Vibrometer zur optischen, berührungslosen Erfassung und Analyse von Schwingungen.
Ebenfalls ein interferometrisches System stellt der Aussteller attocube systems vor. Der glasfaserbasierte Wegsensor erfasst Positionsveränderungen von bis zu drei Objekten gleichzeitig. Dabei deckt er Abstände bis zu 40 cm ab, liefert eine Auflösung im Pikometerbereich und verfolgt Objekte, die sich mit bis zu 1 m/s Sekunde bewegen.
Den aktuellsten Forschungsergebnissen und Trends der optischen Messtechnik widmet sich auch die Konferenz „Optical Metrology“ im Rahmen des World of Photonics Congress. In den Subkonferenzen werden bei dieser von der SPIE Europe veranstalteten Tagung verschiedene Teilbereiche gezielt beleuchtet. Beispielsweise die Anwendungen in Industrie, Kunst, Architektur und Archäologie oder bei der Untersuchung und Klassifizierung von Biomaterialien.
Die von der SPIE Europe veranstaltete Konferenz „Optical Metrology“ legt seinen Schwerpunkt auf die neuesten Forschungen in der optische Messtechnik, Videometrie und maschinellen Bildverarbeitung mit Anwendungen zur Lösung von Problemen bei Messungen und Prüfungen in den Bereichen Industriekonstruktionen und Fertigungstechnik, Fahrzeugnavigation, Multimedia-Technologie, Architektur, Archäologie und Kunst.
Besonders hervorgehoben werden model-basierte, remote und aktive Lösungsansätze, Sensor-Fusion, Roboter-Führung, Bildsequenzverarbeitung und Szenenmodellierung sowie der Erhalt unseres gemeinsamen kulturellen Erbes.
Messe München / CT
