qsm - qualitäts-sicherungs-modul

Top in Form: mit optischer Bildverarbeitung

Im Produktionsprozess ist der tadellose Zustand einer Produktform und der hieraus erzeugten Produkte entscheidend. Eine manuelle Qualitätskontrolle von Form und Produkt ist enorm zeitaufwändig und deshalb oft nur in Stichproben möglich. Die automatisierte Prüfung durch optische Bildverarbeitung löst das Problem.

Eine automatisierte optische Qualitätssicherung lohnt sich in allen Bereichen der industriellen Produktion, bei denen es auf die exakte Umsetzung von Formen oder Objekten ankommt, Verunreinigungen erkannt, Füllhöhen geprüft oder der qualitative Zustand von Zwischen- und Endprodukten überwacht werden müssen.

qsm: Das optische Prüfsystem zur Qualitätssicherung

Das Bildverarbeitungssystem qsm (Qualitäts-Sicherungs-Modul) der Firma quattec GmbH vergleicht Bilddaten einer Form oder eines Produkts mit denen eines gespeicherten Referenzbildes und erkennt dabei Abweichungen außerhalb einer festgelegten Toleranzgrenze. Fehlerhafte Formen oder Produkte werden erkannt und können beispielsweise ausgesteuert werden.

qsm basiert auf speziellen Algorithmen, welche geringste Abweichungen erkennen: bei maximaler Auflösung sind Differenzen von bis zu 1 mm² messbar. Eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige Qualitätskontrolle ist so möglich. Als Bilddaten können neben den optischen Bilddaten einer Kamera auch Höhenreliefs aus 3D-Scans der Formen und Produkte dienen. Bilderfassung, Bildverarbeitung, statistische Analysen und die Integration in die Produktionsstraße werden individuell nach Ihren Anforderungen zusammengestellt.

Sprechen Sie uns an. Wir beraten Sie gerne!

Ihre Ansprechpartner:

Felix Hess und Oliver Friedrich

Ihre Vorteile auf einen Blick.

  • Flexibles Soft- und Hardware-Design aus einer Hand
  • Umfassendes Know-How im Bereich automatisierter optischer Bildverarbeitung
  • qsm ist vollständig auf Anwenderbedürfnisse anpassbar
  • Statistiken zu Prüfergebnissen, Fehlerhäufigkeiten, Betriebsdaten
  • Keine laufenden Kosten nach der Implementierung

Ihre Vorteile

Sechs Gründe für qsm

  • qsm heißt passgenaue Qualitätskontrolle

    Kein Problem gleicht dem anderen. Ihre Aufgabenstellung bestimmt die qsm-Konfiguration, Rechenleistung, 2D- bzw. 3D-Bildverarbeitung, Anzahl der Kameras, Lichtstärke, Sensitivität und Schnittstellen – qsm wird maßgeschneidert. Das gilt genauso für das Herzstück von qsm: die Algorithmen zur Bildaufnahme, -verarbeitung und -analyse.

  • qsm passt seine Form an

    Soft- und Hardware-Design stammen aus einer Hand. Dies hat den Vorteil, dass die Bauform des Gerätes den Platzverhältnissen optimal angepasst werden kann. Zum Beispiel als All-in-One-Lösung, oder Optik und Elektronik in separaten Gehäusen bei knappen Platzverhältnissen.

  • qsm ist voll integrierbar

    qsm kann an alle gängigen Automatisierungssysteme (wie z.B. eine SPS) angebunden werden. Als Schnittstelle zur freien Programmierung steht ein GPIO-Modul zur Verfügung. Auf Wunsch können Prozessstatus und Prüfergebnisse dezentral abgerufen werden.

  • qsm ist skalierbar

    Bei parallel laufenden oder besonders breiten Produktionsstraßen sowie mehreren Prüfstellen hintereinander kann qsm gekoppelt eingesetzt werden.

  • qsm lohnt sich

    Profitieren Sie von weniger Ausschuss bei verringertem Qualitätssicherungs-Aufwand. Für das qsm-System fallen ausschließlich Investitionskosten an. Es entstehen keinerlei Lizenzkosten.

  • qsm optimiert den Produktionsprozess

    Durch die Archivierung der Bilder von allen jemals produzierten Produkten ist die Produktionsqualität jederzeit nachvollziehbar. Die Analyse der Archivbilder durch Data Mining hilft dabei, den Produktionsprozess zu optimieren. Häufen sich zum Beispiel Verschmutzungen, die zu Ausschuss führen, können Reinigungs- oder Wartungszyklen besser geplant werden.

Technische Daten

qsm im Überblick

Wir beraten Sie gerne und konfigurieren Ihr qsm-System maßgeschneidert nach individuellen Anforderungen wie Systemleistung, Bauform, technische Schnittstellen und Softwareerweiterungen.

qsm-Bautypen

qsm All-in-One

  • Alle Komponenten (Optik, Licht, Elektronik) sind in einem Gehäuse verbaut
  • Maße z.B.: 500 x 1000 x 500 mm (B x H x T)
  • Je nach Schutzklasse komplett geschlossen (optische Öffnungen mit Plexiglas® oder Makrolon® geschützt)
  • Einsatzgebiet:
    • Direkt über der Produktionsstraße
    • 3D-Lasertechnik und/oder 2D-Bildanalyse

Alternativ: qsm in 2 Geräten

  • Separate Gehäuse für Optik und Licht sowie Elektronik
  • Maße Optik-Gehäuse z. B.: 200 x 130 x 200 mm (B x H x T)
  • Maße Elektronik-Gehäuse z.B.: 600 x 600 x 210 mm (B x H x T)
  • Einsatzgebiet:
    • Bei wenig Platz direkt über der Produktionsstraße
    • 2D-Bildanalyse-Technik

Hardware

  • Leistungsstarker Industrie-PC
  • Industriemonitor mit Touchdisplay als Panelmount in das Gehäuse integriert
  • Kondensatorgepufferte USV
  • GPIO-Modul mit galvanisch getrennten Ein- und Ausgängen für Aufnahme-Trigger und Ergebnismeldung über TTL/SSI/RS485/R232/LAN
  • Anbindung von Drehgebersignalen zur Bilderfassungs-Synchronisation bei intermittierenden oder kontinuierlichen Betrieb der Produktionsstraße
  • 24V DC Stromversorgung (andere Spannungen optional)
  • Passive Wärmeableitung ohne Gehäuseschlitze aufgrund geringer Leistungsaufnahme
  • Optional: Lichtquellen (z.B. LED-Leisten)

Software

  • Linux-Betriebssystem
  • Software in C++ und Java
  • Passwortgesicherter Konfigurationsbereich
  • LAN-Anbindung möglich, Zugang via SSH
  • Erstellung und Parametrisierung von Referenzbildern und Rezepten
  • Archivierung von Referenzbildern und Rezepten
  • Statistische Auswertungen

2D-Bildanalyse

  • Prüfung von farblichen Abweichungen
  • Einsatz bei gleichmäßigen Produktformen

2D-Optik

  • Industrie-Kamera mit Variofokus, manuelle oder automatische Blende
  • Verringerung von Abschattungen durch zusätzliche Kameras möglich
  • Auflösung 2592 x 1944 Pixel (andere Auflösungen möglich)

2D-Verfahren

  • Bildbereichsbasierte Auswertung
  • Einstellbare Sensitivität
  • Einstellbarer Schwellenwert für den Grad der erkannten Probleme
  • Beispielhafte Anwendung:
    • Optischer Scanbereich 800 x 400 mm (Vergrößerung des Scanbereichs möglich)
    • Auflösung des gescannten Bildes: ca. 0,3 mm/Pixel
    • Granularität erkannter Fehlerflächen: einstellbar auf 1–10 mm²

3D-Bildanalyse

  • Prüfung von Abweichungen in der Produktform
  • Einsatz bei geringen bzw. nicht vorhandenen Farbunterschieden

3D-Optik

  • Linienlaser im mW-Bereich
  • Kontinuierliche Aufnahme einer Laser-Scanlinie quer zum Vortrieb der Produktionsstraße
  • Verringerung von Abschattungen durch Kopplung zusätzlicher Kameras möglich
  • Auflösung der Kamera: 1280 x 960 Pixel Quer x Längs zur Produktionsstraße (2592 x 1944 Pixel optional)
  • Erfasste Scanlinien pro Sekunde Erfassungsdauer: bis 400 Scanlinien/sec bei Kameraauflösung 1280 x 960 Pixel
  • Scanergebnis bspw.: 1280 x 800 Scanpunkte Quer x Längs bei 1280 x 960 Pixel Kameraauflösung
  • Höhenauflösung: bis ca. 0,3 mm / Höheneinheit bei 1280 x 960 Pixel Kameraauflösung
  • Höhenauflösung: bis ca. 0,1mm bei Kameraauflösung 2592 x 1944 Pixel

3D-Verfahren

  • Bildbereichsbasierte Auswertung
  • Einstellbare Sensitivität
  • Einstellbarer Schwellenwert für den Grad der erkannten Probleme
  • Beispielhafte Anwendung bei Kameraauflösung 1280 x 960 Pixel:
    • Optischer Scan-Bereich 800 x 400 mm Quer x Längs zur Produktionsstraße
    • Scanergebnis: 1280 x 800 Scanpunkte
    • Scanauflösung: 0,6 mm x 0,5 mm x 0,3 mm Quer x Längs x Hoch

Ausgewählte Referenzen

qsm im Einsatz

quattec GmbH

Ihr Partner für optische Bildverarbeitung

Die quattec IT-Dienstleistungen GmbH ist Spezialist in der Entwicklung von Algorithmen und systemtechnischen Lösungen zur Bildgewinnung, -verarbeitung und -auswertung zur Qualitätssicherung in der Produktion.

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