PatControl-Software

PatControl wurde entwickelt, um unterschiedlichste Messaufgaben unter Industriebedingungen effizient und ohne ständige Neuentwicklung individueller Lösungen umzusetzen. Die Software integriert pixelbasierte Erkennungsoperationen und kann über Ergebnispakete Schaltzustände auslösen.

Die Software liefert automatisiert oder am Messeinzelplatz die Merkmale für die Prozessdokumentation und die Signale für die Prozessleitstelle.
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Einsatzbeispiele

Bei der Erfassung von Merkmalen in ähnlichen, laufenden Kamerabildern verarbeitet der Vision-Server PatControl die Informationen mit einer Bildrate von bis zu 65 Hz.

Form-Faktor

IO Objekt in der Formerfassung

NIO Objekt in der Formerfassung

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Stereografische Durchmessererfassung

Ringe mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm lassen sich mit zwei Kameras erfassen. Jede Kamera betrachtet eine Seite des Prüflings. Aus den beiden Randpositionen wird anschließend ein gemeinsamer Durchmesser mit einer Genauigkeit von bis zu ±10 µm bestimmt.

Messbild Durchmessererfassung im µm Bereich

Aufbau stereografische Durchmessererfassung

Zwei Kameras vom Typ Allied Vision mit einer Auflösung von 2500 × 1920 Pixeln erfassen jeweils eine Außenkante. Aus beiden Kanten wird der Durchmesser hochgenau bestimmt.

Aufbau für eine  stereografische Durchmessererfassung
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Merkmalserfassung

Für die Gut-Schlecht-Bewertung eines Bauteils kann neben den einzelnen Messwerten auch die Form erkannter Objekte, ihre Lage und die Beziehung zu benachbarten Merkmalen entscheidend sein. So lässt sich ein Teil auch dann als fehlerhaft bewerten, wenn alle Einzelmessungen für sich genommen innerhalb der Grenzwerte liegen.

Kontrastschwache-Erkennung

Kontrastschwache Merkmalserfassung mit 3D Helligkeitshistogram

Kontrastschwache Messung mit historischer Kennlinie

Mikroskopische Objekte weisen häufig nur geringe Kontraste auf. Mit einer passenden Beleuchtungsfarbe lässt sich der Übergang zum Hintergrund verbessern. PatControl kann durch wiederholte Analyse eines dynamisch eingegrenzten Bildbereichs auch schwache Übergänge erkennen, ohne die Beleuchtung verändern zu müssen. Das Beispiel zeigt Lötanschlüsse einer Galliumnitrid-LED. FOV: 1,5 mm.

Trapez-Messung

NIO Teil -Trapezmessung mit Messbändern

IO Teil in einer Trapezmessung

Im Prüfplan lassen sich zwei Objekte über Messpunkte grafisch verbinden. Die daraus entstehenden Formen, zum Beispiel ein Trapez, können im Lua-Skript des Prüfplans frei festgelegt werden.

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LaserLot-Test

Golddraht -Prüfung auf der Verbindungsbrücke

Histografische Darstellung der Umschmelzstelle

Laser -Schmelzbett für die Golddraht Verbindung zur Diode

Der LaserLot-Test prüft, ob ein auf einem Substrat an zwei Punkten laserfixierter Golddraht den vorgegebenen Spezifikationen entspricht. Anhand der Umschmelzpunkte lassen sich Position und Winkellage der gesamten Anordnung bewerten. FOV: 3 mm.

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Lochkreis-Bestimmung

IO Stanzloch auf dem Dichtring

NIO Stanzloch -Fehler auf dem Dichtring

Alle Lochkreise in der histografischen BAlkendarstellung

Die Lochkreiserkennung, zum Beispiel bei Dichtungen, arbeitet unabhängig von Lage und Ausrichtung des Objekts. Unterschiedliche Dichtungsformen werden anhand ihrer Lochkreisabstände und Abmessungen automatisch identifiziert.

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Bohrloch-Vermessung

Glanzpunkte zerstören die Messung durch zwei maximal Spots der ungünstigen Beleuchtung

Durchmesser Erkennung unter schlechter Ausleuchtung

Bohrlöcher und Senkungen werden mit dem Labeldetektor erfasst. Ungünstige Beleuchtung kann zu mehreren Treffern an einem Lochkreis führen. Verschmelzungsfilter verbinden in diesem Fall die erkannten Bohrlochmerkmale zu einem gemeinsamen Ergebnis.

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Bump-Höhe

Bump -Höhe im 3D Helligkeitsprofil

Bump -Höhe im 3D Helligkeitsprofil  

Bump -Höhe gemessen mit 45° Beleuchtung um die Höhe durch den Schattenwurf exakt zu messen

Bump -Höhe gemessen mit 45° Beleuchtung um die Höhe durch den Schattenwurf exakt zu messen

Die Bumphöhe lässt sich mit der Scheitelpunkt-Dunkelfeldanalyse (SPDFA) und einer Beleuchtung unter 45° präzise bestimmen. Das Verfahren benötigt wenig Rechenzeit und ermöglicht dadurch eine Auswertung bereits während der Bildaufnahme. Besonders effizient ist es bei hochauflösenden Zeilenkameras, beispielsweise mit einer Bildbreite von 4096 Pixeln.

FFP2 Masken Inspektion

FFP2-Masken bestehen aus mehreren Schweißnähten, die Anforderungen an Dichtheit und Form erfüllen müssen. Da der Kontrast zum Untergrund gering sein kann, lässt sich mit geeigneten Sensoren die prozentuale Nahtdichte messen.

Einige Merkmale auf der FFP2-Maske

FFP2 Masken Messplatz-Aufbau

Die Merkmale des Prüflings werden mit bis zu 20 Hz erfasst. PatControl signalisiert den IO/NIO-Status entweder direkt an die SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder über den mitgelieferten I/O-Dongle als TTL-Pegel.

FFP2-Mask-Inspection

Detaildarstellung - Prüfplanung einer FFP2-Maske

Mit Lua-Skripten und der 3D-Approximation von Helligkeiten und Merkmalsgrenzen kann die Prüfplanung an den laufenden Messprozess angepasst werden.

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Detaildarstellung einer FFP2-Maske