Softwarebausteine zur optischen Qualitätsprüfung

Mit zunehmender Variantenvielfalt der hergestellten Produkte steigen die Anforderungen an die Variabilität optischer Prüfsysteme. Durch die zusätzliche Integration von Positionierachsen bis hin zu roboterbasierten Lösungen wird dieser Herausforderung begegnet. Eine wichtige Fragestellung, die sich daraus ergibt, ist das Auffinden der idealen Sensorposition für die präzise Erfassung der entscheidenden Qualitätsmerkmale. Neben der Sichtbarkeit der Merkmale für den eingesetzten optischen Sensor ist hier auch dessen Ausrichtung zur Produktoberfläche entscheidend, um Störungen durch ungünstige Reflexionseigenschaften zu vermeiden.

Sowohl bei der Auslegung von Prüfsystemen als auch während des späteren Betriebs ist die Durchführung umfassender praktischer Versuche für jede Produktvariante meist nicht möglich. Die zunehmende Verfügbarkeit digitaler Produktmodelle und eine Funktionsbeschreibung optischer Sensoren durch parametrische Modelle schaffen jedoch neue Möglichkeiten für die optische Qualitätsprüfung. Mit den digitalen Modellen kann die Sensorfunktion durch Simulation nachgebildet und damit synthetische Messdaten des Produkts erzeugt werden.

Durch die Variation der Sensorposition zum Produkt entsprechend der verfügbaren Freiheitsgrade, des zulässigen Sensormessbereiches und ggf. weiterer Bedingungen wie Kollisionsfreiheit können sehr schnell verschiedenste Konfigurationen des Prüfsystems analysiert werden. Eine automatisierte Gütebewertung der erzeugten synthetischen Messdaten auf Basis vorab definierter Kriterien erlaubt die Auswahl einer prozesssicheren Konfiguration. Das manuelle Einlernen (Teach-In) von Sensorpositionen entfällt. Selbst wenn das zu inspizierende Objekt noch nicht produziert wurde, kann so bereits ein Prüfsystem konzipiert und anhand der Simulationsdaten evaluiert werden. Somit kann auch in einer variantenreichen Produktion mit Stückzahl 1 wirtschaftlich und sicher geometrisch geprüft werden.

Leistungsangebot

• Softwarebibliothek zur Simulation synthetischer Messdaten für die Berechnung geeigneter Sensorpositionen (Ansichtenplanung, View Point Selection) anhand von CAD-Daten und Sensorparametern
• Realitätsnahe Erzeugung synthetischer Messdaten für optische 2D-, 2.5D- und 3D-Sensoren (z. B. Kamera, PMD, Lichtschnitt, Streifenprojektion)
• Eingabe: Beschreibung der Sensorfunktion anhand geometrischer und optischer Parameter, Messobjekt als CAD-Modell
• Ausgabe: Synthetische Messdaten, ortsabhängige Bewertung der Datenqualität in Abhängigkeit von Oberflächeneigenschaften und Reflexionsverhalten
• Höchste Performance durch vollständige Berechnung auf Grafikprozessor (GPU) und Nutzung moderner Rendering-Methoden
• Interaktive 3D-Darstellung von Prüfobjekt, Sensor und Messdaten
• verfügbar als Bibliothek und mit grafischer Benutzeroberfläche