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Automatische Optische Inspektion

Qualitätssicherung durch Bildverarbeitungsverfahren

Der Begriff Automatische Optische Inspektion beziehungsweise Automated Optical Inspection beschreibt spezielle Systeme zu Fehlerdetektion und Kontrolle des gesamten Fertigungsprozesses in der Produktion mittels Bildverarbeitungsverfahren. Es handelt sich bei ihnen um eine Weiterentwicklung des (maschinellen) Sehens beziehungsweise Inspezierens. AOI Systeme zur optischen Prüfung finden ihren Einsatz in nahezu allen Sparten der (Industrie-)Produktion von Produkten – von der Pharma- und Lebensmittelproduktion bis hin zur Luft-, Elektronik-, Automobil- und Raumfahrtindustrie. Außerdem finden sie auch zur Kontrolle bei der Herstellung von Leiterplatten Verwendung. Denn gerade in dieser Branche kommt es gerne zu Fehlern, so beispielsweise in Form fehlender oder falsch bestückter Bauteile. Die Kontrolle auf Fehler in der Produktion erfolgt für gewöhnlich entweder durch Menschen oder durch Maschinen. Dabei hat die Kontrolle und Inspektion durch Menschen einen wesentlichen Nachteil: Menschen übersehen regelmäßig Fehler. Nicht so AOI Systeme!

Spart Zeit und Kosten

Ursprünglich ein Begriff aus der Elektroindustrie, handelt es sich bei der Automatischen Optischen Inspektion um ein bildverarbeitungsbasiertes System zur Qualitätssicherung. Die Bildaufnahmen dieser Form der optischen Prüfung erfolgen mit Kameras oder Scannern. Künstliche Beleuchtung sorgt für die Erkennung der zu kontrollierenden Bauteile. Je nach Anordnung der Lichtquelle unterscheidet man zwischen Direktlicht und Seitenlicht. Zusätzlich möglich ist die Nutzung verschiedenfarbiger Lichtquellen. Die vielfältigen Einsatzbereiche für die Automatische Optische Inspektion in allen Märkten, Branchen und Industriezweigen unterstreicht deren Bedeutung zur Sicherstellung der Qualität der Endprodukte. Im Falle des Einsatzes in einem frühen Stadium der Fertigung vermeidet sie sogar Fehler. Ein AOI System erkennt und eliminiert nämlich Ausschussteile – und vermeidet so die Weiterverarbeitung fehlerhafter Teile. Auf diese Art und Weise spart es Zeit und Kosten. Außerdem übertreffen die Präzision und Zuverlässigkeit der industriellen Bildverarbeitung herkömmliche Methoden der Inspektion, so beispielsweise die Kontrolle von Hand. Dies gilt selbst im Falle höchster Produktionsgeschwindigkeit.

Auswertung und Weiterverarbeitung gewonnener Daten

Für die Fertigung moderner Industrieprodukte gelten immer höhere Maßstäbe an Design und Qualität. Dies gilt nicht zuletzt auch für die Einhaltung und Zertifizierung von Standards, Qualitätsnormen sowie Rechts- und Sicherheitsbestimmungen. Immer schnellere Fertigungstakte erfordern eine verlässliche und unfehlbare Fehlerkontrolle. Die Automatische Optische Inspektion erlaubt die sicher Erkennung und Verarbeitung von Produktionsfehlern und hilft auf dieser Weise bei der Sicherung und Verbesserung der Produktionsqualität. Sie nämlich erlaubt die sichere Erkennung und Verarbeitung von Produktionsfehlern selbst bei Wettbewerbsdruck. Auf diese Art und Weise helfen AOI Systeme bei der Sicherung und Verbesserung der Produktionsqualität. Ihre ständige Verfügbarkeit, die vielfältigen denkbaren Anwendungsmöglichkeiten und hundertprozentige Kontrolle über die Qualität erhöhen zusätzlich den Nutzen dieser Form optischer Inspektion. Darüber hinaus bestechen auf AOI basierende Systeme durch ihre Autonomie sowie ihr Potenzial zur Verbesserung von Produktionsprozessen durch Auswertung und Weiterverarbeitung gewonnener Daten.

Von Objektidentifizierung bis Bauteilvermessung

Die Methoden optischer Kontrolle reichen von der Objektidentifizierung bis hin zur Bauteilvermessung. Die Objektidentifizierung hilft bei der Identifizierung und Zuordnung eines Werkstücks zu seiner entsprechenden Gruppe. Eine Vollständigkeitsprüfung überprüft die Vollständigkeit einer Baugruppe, so beispielsweise das Fehlen beziehungsweise Vorhandensein eines Objekts wie einer Schraube oder einer Eigenschaft wie einer Bohrung. Ebendies geschieht auch im Rahmen einer An- beziehungsweise Abwesenheitskontrolle. Eine Muster-, Defekt- und Positionserkennung ist maßgeblich für die Qualitätskontrolle sowie das Separieren fehlerhafter Teile. In Kombination mit Automatischer Optischer Inspektion erlaubt sie die Identifizierung von Werkstücken mitsamt ihrer Oberflächeneigenschaften oder ihrer Lage im Raum. Eine 3D-Prüfung durch 3D-Kameras erfasst mittels Streifenprojektion oder Laserprofilvermessung räumliche Informationen von Bauteilen, so beispielsweise Höhen, Formen, Abstände oder Entfernungen. Die Bauteilvermessung dient der Ermittlung geometrischer Eigenschaften wie Länge oder Durchmesser. Eine weitere Möglichkeit im Rahmen optischer Inspektion ist die Erkennung von Barcode und Datamatrix zur Identifizierung sowie Zuordnung und Weiterverarbeitung von Bauteilen.

Optische Prüfung und Grauwertabweichung

Ein AOI System nimmt die individuellen Eigenschaften von Herstellungsfehlern genau in Augenschein. Es handelt sich um eines der facettenreichsten Einsatzgebiete der Bildverarbeitung, eingesetzt in der Logistik, Überwachung, Lagerhaltung, Robotertechnik, Qualitätskontrolle, Warenwirtschaft, Mustererkennung und Produktionstechnik. Die industrielle Bildverarbeitung als Form optischer Kontrolle basiert auf dem Erfassen und Auswerten von Fotos und Videos. Sie nutzt die Vorteile des Computers in der Bilderkennung, -auswertung und -analyse zur Qualitätssicherung. Bildverarbeitungssysteme bestehen mindestens aus einer Kamera und einem Computer. Systeme zur Automatischen Optischen Inspektion von AXIOMTEK bieten einen wirtschaftlichen Einstieg in das Thema.

Ausgestattet mit einer modularen Systemarchitektur, prüfen AXIOMTEKs Computer für die Automatische Optische Inspektion Objekte und Merkmale unterschiedlichster Art. Schließlich ist Optische Inspektion ein übergreifendes Thema in den zahlreichen Anwendungsfeldern industrieller Bildverarbeitung. Unabhängig von Anforderungen und Einsatzbereich haben die Produktlösungen von AXIOMTEK, erhältlich im AXIOMTEK Onlineshop, die Aufgabe optischer Inspektion. Das bedeutet, sie dienen dem Auffinden und Identifizieren von Merkmalen zur weiteren Analyse und Verarbeitung. Anhand der identifizierten Merkmale ermittelt ein qualitativ hochwertiges AOI System je nach Bedarf und Problemstellung beispielsweise Abweichungen von Standards. Im Rahmen der Automatischen Optischen Inspektion handelt es sich hierbei immer um eine sogenannte Grauwertabweichung. Der Grauwert ist das Maß für die Helligkeit eines Bildpunktes. Je nach Konfiguration ebendieses Grauwertes erfolgt zum Beispiel die Sortierung von Objekten oder die Prüfung von Oberflächen.

Zu unseren Embedded Systemen

Lüfterlose Embedded Systeme zur schnellen und genauen Inspektion

Automatische Optische Inspektion erfolgt je nach Anforderung an verschiedenen Stellen des Produktionsprozesses, so beispielsweise im Rahmen der Produktion oder der Verpackung. Die Verwendung leistungsstarker Hardware ermöglicht die Inspektion ohne Störung der Produktionsabläufe. Ob fehlende Bauteile oder ungenaue Bauteilmontage – AOI vereinfacht die Qualitätskontrolle und -sicherung komplexer Herstellungsverfahren durch Inspektion ebendieser Bauteile. AXIOMTEKs Hardware für die Automatische Optische Inspektion in Form von IPCs und eBOXen besticht durch ihren Hochgeschwindigkeitsbetrieb in einer stabilen Inspektionsumgebung. AXIOMTEks IPCs , robuste, lüfterloses Embedded Systeme mit Intel Prozessoren. Verbesserte Grafik und erhöhte Bandbreite machen es zur idealen Produktlösung in einer Reihe von Umgebungen. Als einer der weltweit führenden Designer und Hersteller innovativer, zuverlässiger und leistungsstarker industrieller Computerprodukte ist AXIOMTEK außerdem stolz auf seine staubdichte und geräuscharme eBOX-Serie. Die industriellen Embedded Systeme bestechen durch zahlreichen Ports und hohe, uneingeschränkte Konnektivität. Außerdem verfügen viele eBOXen über eine digitale, isolierte und programmierbare Ein-/Ausgabe zur Integration verschiedener Industriegeräte wie Kameras, Bewegungssensoren oder Beleuchtungsapparaten. Als Experte für Embedded Technologien bietet AXIOMTEK mit seiner innovativen Produktlösung ein lüfterloses Embedded System zur schnellen und genauen Inspektion.