EyeVision und FocalSpec Sensor zur Prüfung von SMD Bauteilen
So kann es passieren dass sich Pins beim Handling oder Bestücken verbiegen. Dies führt dazu, dass kein Kontakt mit der Lötpaste zustande kommt. Weil allerdings der Pin nach oben gebogen ist, kann eine 2D Kamera oftmals nicht ausreichend sein um den Fehler zu erkennen.
Auch besitzen SMD Bauteile reflektierende Stellen wodurch, z.B. die Bildaufnahme eines Lasertriangulationssensor gestört wird. Es ist durch die spiegelnde Oberfläche der Metallzungen auf SMDs sehr schwierig diese in der Höhe zu bestimmen. Auch das Lötzinn generiert aufgrund der silbernen Farbe viele störende Reflexionen.
Mit dem FocalSpec gibt es hier eine perfekte Abbildung in der Höhe für jeden Pin. Daher kann auf der Platine geprüft werden, ob alle Pins die gleiche Höhe und somit auch elektrischen Kontakt haben. Wie an den Bildern zu sehen ist, zeichnet sich auch die Lötpaste deutlich ab und kann bestimmt werden.
Durch die Unterstützung des FocalSpec Sensors wird der ChipControl Befehlssatz der EyeVision Software mit dem richtigen Aufnahmeelement erweitert. Dadurch können auch schon bestückte SMD Bausteine mit der EyeVision Software geprüft werden.
EVT Eye Vision Technology GmbH
Ettlinger Straße 59
76137 Karlsruhe
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EVT SmartSens Saturn 3D Profile Inspector
Das System verfügt über eine GigE PoE Ethernetschnittstelle, die an den Hutschienenblock angeschlossen wird. Dort finden sich die Anschlüsse für direkte I/O 8 Ein- und 8 Ausgänge in 24V um direkt ein Fehlersignal abzugeben oder auf Signalebene mit einer SPS zu kommunizieren. Alternativ befindet sich dort ein Ethernetanschluss über den direkt mit einer SPS kommuniziert werden kann. Es stehen TCP/IP, UDP sowie optional Proifnet, Modbus, zur Verfügung so dass eine Einbindung sehr einfach und schnell realisiert werden kann.
Der Saturn 3D Lasertriangulationssensor mit Linux Betriebssystem und PoE (Power over Ethernet) verarbeitet hohe Datenraten unterstützt von dem integrierten FPGA. Der äußerst kompakte und innovative 3D Sensor verfügt über eine Encoder Schnittstelle und mit Profilgeschwindigkeiten von bis zu 6 kHz eignet er sich für höchstpräzises 3D Profiling. Den Saturn 3D gibt es mit verschiedenen Laservarianten, mit rotem als auch blauem Laser, je nach Kundenwunsch.
Um die Einrichtung zu vereinfachen und die aktuelle Prüfung live zu Visualisieren, stehen am Hutschienenmodul ebenfalls eine HDMI und USB Schnittstelle zur Verfügung. Über den Monitor, Maus und Tastatur, kann das System intuitiv eingerichtet werden. Der Anwender erhält über die Single-Button-Training Funktion noch die Möglichkeit weitere Prüfungen zu integrieren. Bei der Profilprüfung wird das Profil mit dem eingelernten Profil verglichen. Darüber hinaus können Messungen vorgenommen werden um z.B. Funktionsmaße zusätzlich abzusichern. Zum Beispiel bei einem Scheibenwischer kann die Form geprüft und an der Wischlippe der Winkel und die Breite zusätzlich gemessen werden.
Die Anzahl der Prüfungen ist nicht beschränkt, so dass der Anwender frei ist beliebige Messungen hinzu zufügen.
Die Einrichtung der Mess- und Prüfaufgaben erfolgt komplett grafisch, oder im Single-Button-Betrieb mit einem Golden Part.
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Schneller Code scannen mit dem EyeSens 5xxx Barcodeleser
Mit dem EyeSens 5xxx Barcode wird die Leserate um mehr als das dreifache schneller. Gleichzeitig wurde durch die neuen leistungsstarken Sensoren die Lesequalität verbessert. Der neue Barcodescanner kann direkt per Profinet oder anderer Protokolle in die SPS oder in die SCADA Umgebung eingebettet werden.
Das einfache Einrichten mit einer Vielzahl an Beleuchtungsmöglichkeiten erlaubt es auch schwierige Barcodes zu lesen. Neben der Lesegeschwindigkeit erhöht sich auch der Gesamtdurchsatz der Anlage und damit wird die Produktivität gesteigert.
Die integrierte EyeVision Software liest alle gängigen Barcodes wie z.B.:
- EAN 13 & 8
- Code 39
- 2/5 Interleaved
- Code 128
- UCP Version A & B
Zudem werden die Codes von der Software in jeder Drehlage und Position im Bild erkannt. Nebenbei list EyeVision auch QR und DMC Codes. Mit einer einfachen Befehlserweiterung kann der EyeSens 5xxx neben Barcodes auch DMC und QR Codes sowie Klarschrift lesen. Dabei spielt es keine Rolle ob der Code unversehrt ist. Ein DMC Code kann auch gelesen werden wenn
- der Code teilweise beschädigt, verschmutzt oder undeutlich ist
- die Oberfläche reflektiert
- der Code genadelt, geprägt oder erhaben ist.
Weiters ist auch ein Prüfprogrammwechsel duche einen Codescan möglich. Anhand des Barcodes eines Objekts erkennt die Software welche Produkte gerade in der Produktionsanalge gefahren werden und schaltet so auf das passende Prüfprogramm.
Auch kann der Code zur Sortierung der Ware und Erstellung einer Datenbank genutzt werden, um z.B. im pharmazeutischen Bereich eine 100prozentige Rückverfolgbarkeit gewährleisten zu können.
Auch die Erkennung und Verifizierung von Klarschrift kann mit dem EyeSens 5xxx erfolgen. Der OCR/OCV Befehlssatz kann ebenso freigeschaltet werden.
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EyeVision und FocalSpec zur Inspektion von Draht
FocalSpec für spieglende Oberflächen
Auch extrem spiegelnde Oberflächen können aufgenommen und eine detaillierte Punktewolke erzeugt werden. EyeVision kann diese dann mit den 3D Befehlen auswerten. Die Kupferlitze kann dadurch verfolgt und überprüft werden, damit sie korrekt an die Anschlusspins fehlerfrei befestigt ist.
Für diese Aufgabe wurde speziell FocalSpec gewählt, da dieser Sensor hochauflösende Bilder und hohe Genauigkeit liefert. Zudem lässt sich die Bildaufnahme nicht durch Reflexionen von Glas oder Metall stören und eignet sich daher besonders für spiegelnde Oberflächen. Oder auch Draht aus Metall der viele Reflexionen aufweist.
Für alle Metalldrähte
Neben Kupferlitzen können daher auch Bonddrähte aus Gold oder Silber mit dem FocalSpec aufgenommen und eine Punktewolke generiert werden. Diese Drähte lassen sich damit über die gesamte Länge, zwischen Leadframe und Die, prüfen.
Ähnlich anspruchsvolle Aufgabenstellungen, wie zum Beispiel, der Übergang zwischen Glas- und Metalloberflächen lassen sich ebenso mit FocalSpec aufnehmen.
Mit dem Befehlssatz der EyeVision können die aufgenommenen Punktewolken ausgewertet werden und somit wurde die Software mit der FocalSpec Unterstützung um einen komplexen Aufgabenbereich erweitert.
EyeVision verfügt über einen umfangreichen Befehlssatz zur 3D-Auswertung. Neben dem 3D Blob zum Objekte zählen ist der 3D Match ein Befehl der auch in der 3D Punktewolke Mustervergleich durchführen kann. Beide Befehle machen die Erstellung von Prüfprogrammen mit der Drag-and-Drop Funktion auch ohne Programmierkenntnisse möglich.
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Mit Thermografie verborgene Löcher und Hohlräume detektieren
Der HVI basiert auf aktiver Thermografie. Dabei wird ein Objekt aktiv mit Wärme bestrahlt z.B. mit einem Hochleistungsblitz. Danach wird beobachtet wie sich das Material abkühlt. Durch die unterschiedliche Wärmeableitung vom Material und dem eingeschlossenen Hohlraum lässt sich dieser erkennen. Das funktioniert auch bei Produktionsprozessen die exotherm stattfinden wie z.B. beim Aufschäumen von Kunststoffen. Wobei es hier nicht notwendig ist den Kunststoff zu erwärmen. Es genügt den Kunststoff sofort nach der Produktion mit der Wärmebildkamera aufzunehmen.
Es wird eine Bildfolge aufgenommen und anhand dieser geprüft wie die Abkühlung erfolgt. Lücken kühlen mit anderer Geschwindigkeit als das Material und können dadurch gefunden werden.
Viele Schnittstellen zur Integration in die Machine
Die Einbettung des HVI in eine Maschine erfolgt direkt durch die verfügbaren Schnittstellen. Das sind erstens, zwei unabhängige GigE Kameraanschlüsse, über die bis zu viel Thermokameras angeschlossen und gesteuert werden können. Damit lassen sich auch sehr große Objekte aufnehmen. Und zweitens, zwei weitere Schnittstellen. Die einer für einen Feldbus wie z.B. Profinet, Modbus, etc. und die andere zur Integration in ein SCADA System. Damit kann die Maschine den thermischen Auswerteprozess steuern und auch je nach Ergenbis, die Produkte ausschleusen. Gleichzeitig ist es auch möglich die Prüfergebnisse mit den Thermografiebildern an das Qualitätswesen zu senden.
Display oder Headless System
Das HVI kann mit einem Display betrieben werden. Dadurch kann sofort am Display geprüft werden, wo sich der Fehler befindet. Alternativ lässt sich das HVI auch Headless betreiben. Das heißt, das System sendet nur die Prüfergebnisse und auf Anforderung die Auswertebilder, an einen Leitrechner oder über den integrierten Webserver an einen Browser.
Die Auswertemöglichkeiten des HVI sind sehr vielfältig und können leicht an die Anforderungen der jeweiligen Aufgabe angepasst werden. Die Erstellung eines solchen Prüfablaufes erfolgt mit der Drag-and-Drop Funktion. Die Ergebnisse können entweder an eine SPS kommuniziert werden, oder über die 8 Ein- und 8 Ausgänge in 24V Technologie, können direkt Aktoren oder Leuchtsignale angesteuert oder der Prüfablauf ausgelöst werden.
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Schneller Code scannen mit dem EyeSens 5xxx Barcodeleser
Mit der neuen EyeSens 5xxx Barcode wird die Leserate um mehr als das dreifache schneller. Gleichzeitig wurde durch die neuen Leistungsstarken Sensoren die Lesequalität verbessert. Der neue Barcodescanner kann direkt per Profinet oder anderer Protokolle in die SPS oder in die SCADA Umgebung eingebettet werden.
Das einfache Einrichten mit einer Vielzahl an Beleuchtungsmöglichkeiten erlaubt es auch schwierige Barcodes zu lesen. Neben der Lesegeschwindigkeit erhöht sich auch der Gesamtdurchsatz der Anlage und damit wird die Produktivität gesteigert.
Die integrierte EyeVision Software liest alle gängigen Barcodes wie z.B.
- EAN 13 & 8
- Code 39
- 2/5 Interleaved
- Code 128
- UCP Version A & B
Zudem werden die Codes von der Software in jeder Drehlage und Position im Bild erkannt. Nebenbei liest EyeVision auch QR und DMC Codes. Mit einer einfachen Befehlserweiterung kann der EyeSens 5xxx neben Barcodes auch DMC und QR Code sowie Klarschrift lesen. Dabei spielt es keine Rolle ob der Code unversehrt ist. Ein DMC Code kann auch gelesen werden wenn
- der Code teilweise beschädigt, verschmutzt oder undeutlich ist
- die Oberfläche reflektiert
- der Code genadelt, geprägt oder erhaben ist.
Weiters ist auch ein Prüfprogrammwechsel durch einen Codescan möglich. Anhand des Barcodes eines Objekts erkennt die Software welche Produkte gerade in der Produktionsanlage gefahren werden und schaltet so auf das passende Prüfprogramm.
Auch kann der Code zur Sortierung der Ware und Erstellung einer Datenbank genutzt werden, um z.B. im pharmazeutischen Bereich eine 100prozentige Rückverfolgbarkeit gewährleisten zu können.
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Mit Thermografie verborgene Löcher und Hohlräume detektieren
Der HVI basiert auf aktiver Thermografie. Dabei wird ein Objekt aktiv mit Wärme bestrahlt z.B. mit einem Hochleistungsblitz. Danach wird beobachtet wie sich das Material abkühlt. Durch die unterschiedliche Wärmeableitung vom Material und dem eingeschlossenen Hohlraum lässt sich dieser erkennen. Das funktioniert auch bei Produktionsprozessen die exotherm stattfinden wie z.B. beim Aufschäumen von Kunststoffen. Wobei es hier nicht notwendig ist den Kunststoff zu erwärmen. Es genügt den Kunststoff sofort nach der Produktion mit der Wärmebildkamera aufzunehmen.
Es wird eine Bildfolge aufgenommen und anhand dieser geprüft wie die Abkühlung erfolgt. Lücken kühlen mit anderer Geschwindigkeit als das Material und können dadurch gefunden werden.
Die Einbettung des HVI in eine Maschine erfolgt direkt durch die verfügbaren Schnittstellen. Das sind erstens, zwei unabhängige GigE Kameraanschlüsse, über die bis zu 4 Thermokameras angeschlossen und komplett gesteuert werden können. Damit lassen sich auch sehr große Objekte aufnehmen. Und zweitens zwei weitere Schnittstellen. Die eine für einen Feldbus wie z.B. Profinet, Modbus, etc. und die andere zur Integration in ein SCADA System. Damit kann die Maschine den thermischen Auswerteprozess steuern und auch je nach Ergebnis, die Produkte ausschleusen. Gleichzeitig ist es auch möglich die Prüfergebnisse mit den Thermografiebildern an das Qualitätswesen zu senden.
Das HVI kann mit einem Display betrieben werden. Dadurch kann sofort am Display geprüft werden, wo sich der Fehler befindet. Alternativ lässt sich das HVI auch Headless betreiben. Das heißt, das System sendet nur die Prüfergebnisse und auf Anforderung die Auswertebilder, an einen Leitrechner oder über den integrierten WebServer an einen Browser.
Die Auswertemöglichkeiten des HVI sind sehr vielfältig und können leicht an die Anforderungen der jeweiligen Aufgabe angepasst werden. Die Erstellung eines solchen Prüfablaufes erfolgt mit der Drag-and-Drop Funktion. Die Ergebnisse können entweder an eine SPS kommuniziert werden, oder über die 8 Ein- und 8 Ausgänge in 24 V Technologie, können direkt Aktoren oder Leuchtsignale angesteuert oder der Prüfablauf ausgelöst werden.
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EVT Cork Inspector
Das System ist kompakt aufgebaut. Die vorhandenen Schnittstellen geben dem Anwender die Möglichkeit mehrere high-speed und high-resolution Kameras anzuschließen. Zudem verfügt der Cork Inspector über eine integrierte Beleuchtungssteuerung für mehrere Kanäle für LED Beleuchtungen.
Darüber hinaus kann, mit einem Trackersystem sowie mit einer SPS oder einem Scada System über unterschiedliche Hardware Schnittstellen wie RS232, RS485, GigE Ethernet oder USB Anschlüsse kommuniziert werden.
Mit dem flexibel konfigurierbaren Trackerprotokoll können die unterschiedlichsten Trackerboards oder -systeme in die Software und den Prüfablauf integriert werden, unabhängig von deren Schnittstelle.
Die Prozessintegration und Kommunikation kann über Standard Software Schnittstellen erfolgen. Hier stehen neben OPC UA, Profinet, Modbus auch Standard Ethernet UDP und TCP/IP zur Verfügung.
Der Cork Inspector kann auch in komplexe Abfüllanlagen integriert werden. Damit können erstens die Ergebnisse mit den Auswertebildern am Leitstand angezeigt werden. Und zweitens können von dort die Parameter für die Softwarekonfiguration direkt beeinflusst werden. Die Integration in Leitrechnersysteme ist sowohl über C/C++ als auch C# möglich.
Der Cork Inspector besitzt bereits vorkonfigurierte Flaschentypen und kann zudem an neue Typen angepasst werden. Die Anpassung kann durch konfigurieren der vorhandenen Flaschentypen erfolgen oder es wird ein komplett neuer Typ angelegt.
Alle Flaschentypen sind direkt auf Abruf im Leitsystem verfügbar, so dass ein schneller Prüfprogrammwechsel erfolgen kann, wenn die Produktlinie gewechselt wird.
Ebenfalls kann über das zusätzlich erhältliche ML Maschine Learning Modul, die Anlage auch anhand bereits bekannter Flaschentypen automatisch an neue adaptiert werden. Dadurch kann viel Zeit gespart werden, da neue Flaschentypen nicht von Hand eingelernt werden müssen.
Das System gibt es sowohl als stand-alone System mit Benutzeroberfläche, oder als Headless System. Das stand-alone System kann vor Ort eingerichtet werden, während das headless System vom Leitrechner aus remote programmiert wird. Damit eignet es sich auch um bereits existierende Anlagen nachzurüsten.
Neben dem standard emSens Beverage für schnell laufende Abfüllanlagen, gibt es auch die kompakte Variante für bis zu 5 Container pro Sekunde (Flaschen) in Form des EyeSens Beverage Cork Inspector. Dieser basiert auf einer Smart Kamera. Programmiert wird diese komplett remote von einem PC oder Laptop und kann danach autark die Prüfungen durchführen. Für diese Systeme steht zum Trackerboard wahlweise eine RS232 oder RS485 Schnittstelle zur Verfügung.
Der Cork Inspektor fügt sich in die Reihe der Systeme, CrownCork, Cap Inspection, Thread Inspection, Label Alignment and Position, Scratch Detection, Empty Container, Broken Head Inspection, Fill Level Inspection, Contamination Inspection, nahtlos ein und kann mit diesen Systemen einfach kombiniert werden. Die Kombination der verschiedenen Prüfungen im Bereich der Flascheninspektion ermöglicht es, alle Aufgabenstellungen schnell und einfach zu realisieren.
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EVT Fadenkreuzgenerator – Cross Hairs Generator
Eine weitere Option, ist die reine Softwarelösung für die Integration in eine eigene GUI Applikation. Dafür stehen verschiedene Programmierschnittstellen für die Betriebssysteme Windows und Linux zur Verfügung.
Das ready-to-use System kommt mit einer komplett konfigurierten GUI Oberfläche die mit wenigen Mausklicks an die eigenen Anforderungen angepasst werden kann: vom Logo bis zur Integration in eine Anlagensteuerung stehen dem Anwender alle Möglichkeiten offen. Das kompakte System besitzt digitale Ein- und Ausgänge (in 24V Technologie). Ebenso besitzt der CHG verschiedene Schnittstellen um mit einer Maschine zu kommunizieren. Das Bild kann per Ethernet auf eigenen Displays angezeigt werden. Oder das Bild kann über den eingebauten Webserver auch auf mobilen Endgeräten (iPad, Mobiltelefon) angezeigt werden.
Über eine einfache Oberfläche können die verschiedenen Anzeigemodi, von einem einfachen Fadenkreuz bis hin zu einem Fadenkreuz mit Strichen und Kreisen konfiguriert werden. Diese Merkmale können entweder direkt am Gerät oder ferngesteuert umgeschaltet werden. Dadurch kann eine optimale Anzeige für die gerade auszuführende Aufgabe umgesetzt werden.
Die Bibliothek ist für Windows und Linux vorhanden. Dadurch kann ein Fadenkreuz mit der passenden Kameraansteuerung in jede Applikation übernommen werden. Die Kamerasteuerung ist im CHG integriert. Es stehen eine Vielzahl an Kameras von diversen Herstellern zur Verfügung, für eine optimale Lösung. Für alle Anwendungsfälle gibt es passende Kameras und Optiken: ob es ein Anschluss an ein Messmikroskop über ein C- oder CS-Mount ist oder ob ein Profilprojektor ersetzt werden soll.
Damit lassen sich auch vorhandene Geräte wie z.B. alte Profilprojektoren auf ein modernes Display gestütztes System umbauen. Und es stehen auch gleichzeitig leistungsfähige Optionen für die Protokollierung der Ergebnisse zur Verfügung. Sämtliche Bilder können direkt auf dem CHG gesichert werden oder an einen Zentralrechner geschickt werden, der diese dann speichert und dokumentiert.
Die Farbe des Fadenkreuzes lässt sich individuell einstellen. Ebenso kann das Speichern der Bilder und Werte eingestellt werden. Zum Beispiel können Messpunktpositionen, über eine Schnittstelle übernommen werden oder mit einem Bild als Messwert gespeichert werden.
Um eine möglichst optimale Darstellung zu erreichen stehen Kameraauflösungen von 1 Mega Pixel bis zu 20 MegaPixel zur Verfügung. Damit können selbst die kleinsten Details für den Bediener dargestellt werden.
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E-Mail Warnung bei Überhitzung
Der EVT MTI kann einfach in vorhandene Anlagen integriert werden. Zur Kommunikation stehen 8 digitale Ein- und 8 digitale Ausgänge in 24V Technologie zur Verfügung sowie die Kommunikation über einen Feldbus direkt zur SPS, mit z.B. Profinet, TwinCat, Modbus u.a. Damit ist die Einbindung auch komplexer temperaturbezogener Prüfmerkmale schnell zu adaptieren. Über die SCADA Schnittstelle, ist eine direkte Rückmeldung zum Firmenleitrechner möglich.
Die einfache Adaption der Messfelder, unterschiedlicher Bauteilformen und Komponenten in Verbindung mit einer automatischen Lagenachführung gewährleistet, dass alle Prüfungen immer am richtigen Ort durchgeführt werden. Durch die automatische Lagenachführung liegen die Messfelder immer an der richtigen Stelle und daher wird die Temperatur immer am richtigen Messort genommen. Die Lagenachführung verhindert dass Temperaturen vom falschen Messort genommen werden und daher nicht erkannt wird wenn Bauteile überhitzen.
Der Anwender definiert individuelle Messorte in geometrischen Formen und dafür jeweils die Grenzwerte ab wann ein Alarm ausgelöst werden soll. Zusätzlich kann definiert werden wie der Alarm übertragen wird: als I/O Signal, als Feldbus Nachricht oder als E-Mail an den Maschinenbediener. Die Anzahl der Messstellen ist in der Software unbegrenzt. Damit stehen mehrere tausend Messfelder zur Verfügung.
Sobald alle Messfelder definiert sind, kann das System in den Prüfmodus gehen und die Überwachung beginnen.
Das System unterstützt bis zu 12 Kameras die alle per Ethernet angebunden werden können. Damit können auch einerseits mehrere Messstellen an unterschiedlichen Orten kontrolliert werden und andererseits die Kameras auch in einer größeren Distanz vom Multi Thermal Inspector angebracht werden.
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