AVIN-AOI

Lösung für automatische optische Inspektion

Optimale Anbindung

AVIN bietet Ihnen vielfältige
Möglichkeiten zur Hard- &
Softwareanbindung. Dank
SMEMA-Protokoll Unter-
stützung kann AVIN auch in
bereits existierende Inline-
systeme integriert werden.
Testergebnisse können
sowohl intern, über das
Areus Statistikmodul aus-
gewertet, als auch an
externe Systeme übergeben
werden.

Customized System

Investitionssicherheit dank
hoher Flexibilität. AVIN ist
genauso individuell wie Ihre
Prüf- & Messaufgabe und sie
erhalten von uns eine indi-
viduelle Lösung. Wir bieten
Ihnen ein AOI-System das
sich nach Ihren Anforder-
ungen richtet und nicht
umgekehrt. Dank der hohen
Anpassbarkeit sind Sie auch
für die Zukunft bestens gerüstet.

Exakte Kalkulation

Wir verstehen Ihre Prüf- &
Messaufgabe und erstellen
für Sie genau das passende
Konzept. Dank einer fairen
und transparenten Kalku-
lation gibt es keine ver-
steckten Kosten und bösen
Überraschungen. Optimieren
Sie jetzt Ihre visuelle Inspek-
tion um in Zukunft Zeit und
Kosten zu sparen!

Kompetenter Support

Auf dem Gebiet der auto-
matischen visuellen Inspek-
tion sind wir Experten. Von
der Planung und Entwicklung
bis hin zur Integration eines
AOI-Systems in eine be-
stehende Infrastruktur, unser
hochqualifiziertes Team steht
Ihnen stets mit seiner fach-
lichen Kompetenz zur Seite
– verlassen Sie sich darauf!

Auf Ihre Anforderung zugeschnitten

Zur Integration von AVIN in eine bestehende oder neue Infrastruktur bieten wir Ihnen individuelle Lösungen nach Maß.

AVIN wird Sie begeistern

Dank zahlreicher, intelligenter Features und immer neuen Funktionen ist AVIN die richtige Lösung für Ihre Automatisierte Optische Inspektion!

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LED-Prüfung, schnell und zuverlässig!

AVIN-LED Features

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Individuell für jede Herausforderung

AVIN stellt durch den applikationsfokussierten Modulbaukasten eine optimale Gesamtlösung für jede, individuelle Kundenanforderung dar. AVIN lässt sich hochflexibel in vorhandene Umgebungen integrieren oder als eigenständiges Testsystem einrichten. Die 100% Qualitätskontrolle mit AVIN liefert einen großen Mehrwert für unsere Kunden. Es lassen sich die verschiedenartigsten Bauteile auf Anwesenheit und Orientierung prüfen. Außerdem ist AVIN auf die Prüfung von bestückten Leiterplatten, zur Objektversatzerkennung (PIN-Spitzen-Detektion) und auf die präzise Vermessung von LEDs spezialisiert.

Die Integration von AVIN ist hochflexibel und kann beliebig an den jeweiligen Kundenwunsch angepasst werden. Mögliche Optionen zur Integragion in eine Industrieumgebung sind:

Stand-Alone-System: Auf Wunsch liefern wir Ihnen einen kompletten Handprüfsatz auf Basis eines 19″-Standard-Racks
Integration in eine Produktionslinie: Gängige Schnittstellen ermöglichen die Einbindung in automatisierte Produktionslinien (SMEMA, National Instruments, u. A.)
Kombination mit einem ICT-Tester

Die Features in der Übersicht

Geringe Hardwareanforderungen

AVIN stellt geringe Anforderungen an die Hardware: Für einen Offline-Bildvergleich genügt ein PC mit Microsoft Windows 7, 8 oder 10 (64 Bit) und mindestens 4 GB RAM.

Zum Onlinebetrieb gehört mindestens eine Kamera und ggfs. eine steuerbare Beleuchtung für optimale Testergebnisse, beliebig erweiterbar zum Multikamerasystem mit unterschiedlichen Belichtungs- und Beleuchtungsszenarien.

Inlinefähigkeit über SMEMA, ASYS OIC (Integration in Produktionslinien)

Um ein AVIN-System in eine bereits existierende Inlineanalage zu integrieren, unterstützt AVIN das SMEMA-Protokoll zur Steuerung von Bandstücken. Erweiterte Anforderungen, wie das automatische Umschalten auf andere Testmethoden und Projekte, werden mit ASYS OIC umsetzbar.

Auswertungen und das Areus Statistikmodul

Sämtliche Testergebnisse werden in einer SQlite-Datenbank abgelegt. Diese Daten können beliebig statistisch aufbereitet und angezeigt werden. Die Filter- und Gruppierungsoptionen vereinfachen den Umgang mit den Testdaten und bilden die Grundlage zur Erkennung von systematischen Fehlern oder Abweichungen.

Zur Ergebnisübergabe an externe Systeme können testbezogene Daten und Werte mittels Textdateien übergeben werden. Die Generierung dieser Textdatei ist im Testscript frei konfigurierbar. So ist eine theoretisch unendlich lange Logdatei genauso möglich, wie eine Logdatei, die nur im Fehlerfall geschrieben wird.

Voriger

Uneingeschränkte Scriptingfähigkeit in Python

Durch das modulare Prinzip der Trennung von Testablaufscript von den Testparametern (wie Referenzbildern, Toleranzen und Sollwerten) unterliegt die Ablauflogik keinerlei Einschränkung. Mit ihr lassen sich beliebige Funktionen erstellen und abbilden, die nicht nur alle Arten von Messwerten und -größen verarbeiten, sondern darüber hinaus auch Regel- und Steueraufgaben übernehmen können. So ist beispielsweise nicht nur ein einfacher LED-Test möglich, sondern mehrstufige Funktionstests in Abhängigkeit von beliebigen physikalischen Größen (Temperatur messen, gegebenenfalls regeln, präzisen Strom treiben, Vorwärtsspannung messen,…).

Zusammen mit der beliebig wählbaren Hardware bildet das Script ein mächtiges Testframework .

Industriekameras einfach integriert

Unterstützt werden Industriekameras von IDS und Basler in den Ausführungen GigE, USB2 und USB3. Der Einsatz von GigE hat den Vorteil einer hohen Stabilität bei gleichzeitig einfacher Verkabelung. Mit GigE ist auch der Einsatz von acht oder mehr Kameras möglich.

Prüfschritte maßgeschneidert

Ein gesamter Prüfablauf wird durch einzelne Prüfschritte generiert. Diese können sich z.B. in der Perspektive durch mehrere Kameras oder durch unterschiedliche Parameter unterscheiden.

So kann beispielsweise ein LED-Nutzen zuerst mit einer hochauflösenden Kamera unter Weißlicht in einem Prüfschritt getestet werden, ein anderer Prüfschritt nutzt eine andere Kamera, schaltet die Beleuchtung ab und aktiviert ein Netzteil zur Stromversorgung der LED. Somit kann man in einem Testablauf mehrere Prüfschritte automatisieren.

Matrixbildaufnahme mehrstufig

Mit der Matrixbildaufnahme ist es möglich, unterschiedliche Bildbereiche mit verschiedenen Belichtungszeiten aufzunehmen und wieder zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen. Zusätzlich kann in einem Bildbereich eine gesonderte Hardwareansteuerung vorgenommen werden.

Beispielsweise kann man das Innere eines Steckers mit 100ms Belichtungszeit aufnehmen, das restliche Board mit 10ms. Die Auswertung erfolgt dann in dem sich ergebenden, zusammengesetzten Bild.

Image Preprocessing

Durch Definition einer virtuellen Kamera in der Testorder kann eine Vorverarbeitung des Bildes als Zwischenschritt durchgeführt werden.

Darunter fällt beispielsweise eine Bildrotation, eine Kantenerkennung, Binärisierung*, Schärfung, Kontrasteinstellung und Filter jeglicher Art.

*Umwandlung eines Bildes in Schwarz/Weiß ohne Graustufen

Testversionierung mit unterschiedlichen Referenzen und Parametern

Zusätzlich zu den Möglichkeiten der Prüfschritte, lässt sich auch global die Prüflingsversion umschalten. Der Testablauf bleibt gleich, nur die Referenzen und Parameter ändern sich.

So ist es möglich, beispielsweise verschiedene LED-Nutzen mit verschiedenen Farbtemperaturen mit nur einem einzigen Testprojekt zu testen, obwohl sie unterschiedliche Ströme brauchen.

Die Version lässt sich zur Laufzeit auch remote umschalten. Damit ist ein Clientbetrieb an einem Linienleitrechner möglich.

Remotesteuerungsfähigkeit

(command line, WCF, WCF REST, Hardware)

AVIN bietet mehrere Möglichkeiten durch externe Software gesteuert zu werden. Zum einen ist das ein Kommandozeilenaufruf, bei dem Argumente übergeben werden können. Dies bietet sich an, wenn die Steuersoftware auf demselben Rechner läuft wie AVIN.

WCF und WCF REST sind Webschnittstellen zur Steuerung von AVIN über IP-basierte Netzwerke.

Per Software steuerbar ist das Laden und Schließen von Projekten, das Umschalten von Versionen, der Start und Stopp von Tests und Seriennummernübergabe.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, AVIN über Hardware zu steuern. So kann beispielsweise der Zustand von Schaltern abgefragt und damit der Testablauf beeinflusst werden.

Benutzerkontenhandling

Der Editmode, der zur Parametrierung und Erstellung der Tests benutzt wird kann mittels Passwort gesperrt werden.

Darüber hinaus kann eine weitergehende Benutzerkontensteuerung und Rechteverwaltung nach Bedarf umgesetzt werden.

OCR und Seriennummernhandling

Unser OCR-System ist trainierbar und kann somit jegliche Schriftarten erkennen.

Ausgelesene Werte oder Text kann entweder als Seriennummer zugeordnet oder für Testaufgaben weiter verwendet werden. Damit ist eine Bauteilerkennung möglich, die beispielsweise bei Widerständen nicht nur die Bestückung sondern auch den Wert erkennt.

PASS-Bedingungen sind mittels Regular Expressions umsetzbar. Die über OCR erkannten Werte können zur Steuerung des Testablaufs verwendet werden.

Codereader

(Datamatrix, QR, Aztec…)

Mittels Codereader lassen sich die gängigsten Codes auslesen. Darunter fallen beispielsweise Datamatrix und QR-Code, aber auch einfache 1D-Barcodes.

Ausgelesene Werte oder Text kann entweder als Seriennummer zugeordnet oder für Testaufgaben weiter verwendet werden.

PASS-Bedingungen sind mittels Regular Expressions umsetzbar. Die erkannten Werte können zur Steuerung des Testablaufs verwendet werden.

Seriennummernhandling

Nachdem mit dem Nutzenkonfigurator die einzelnen Nester eines Nutzens definiert wurden, können gruppierte Testrahmen einem Nest zugeordnet werden. In diesem Nest ausgelesene Seriennummern werden diesem Nest zugeordnet und ermöglichen eine detaillierte Auswertung der von AVIN erzeugten Statistik.

Regeln, Steuern, Messen mit National Instruments DAQ

AVIN unterstützt Hardware von National Instruments. Damit können beliebige Sensoren oder Aktoren mittels Testorderscript angesteuert oder ausgewertet werden. Einfache Optokopplereingänge abzufragen und Relais zu schalten ist genauso möglich, wie eine Erfassung analoger Werte oder zeitvarianter Vorgänge.

Beispielsweise kann eine Temperaturregelung für LED-Nutzen umgesetzt werden, um die LED immer exakt bei derselben Temperatur zu testen.

Ansteuerung von Aktoren

(XY-Tisch, Achsen)

Sollte die Auflösung einer einzigen Kamera nicht ausreichen und eine Mehrkameralösung aus Platzgründen nicht in Frage kommen, kann AVIN auch Achsen und Aktoren automatisch ansteuern. Eine Anwendung ist beispielsweise das nestweise Abfahren eines Nutzens mit einem XY-Tisch.

Unterstützung von Bussystemen

(PROFIBUS, CAN)

AVIN kann mit allen gängigen Bussystemen kommunizieren und somit auch Funktionstests ausführen.

Parallaxenausgleich bei Testrahmen

Testrahmen können mit einem Suchbereich versehen werden, in dem die bestmögliche Übereinstimmung ermittelt und erst dann der Test durchgeführt wird. Hiermit kann man das Problem von Pseudofehlern, z.B. bei kippenden THT-Bauteilen und um 180° gedrehte Widerstände eliminieren.

Powered Tests über TDK-Lambda Genesys™

Die Vier-Quadranten-Netzteile der Genesys™-Reihe von TDK-Lambda können nicht nur präzise Spannungen und Ströme anlegen bzw. treiben, sondern auch als Senke arbeiten. Darüber hinaus lassen sich mit diesen Netzteilen auch präzise Messungen vornehmen.

Beispielsweise kann ein Strom von 700mA einen LED-Nutzen betreiben, gleichzeitig kann die genaue Vorwärtsspannung gemessen werden.

Leiterplattenprüfung

Prüfung von elektrischen nicht testbaren Bauteilen wie z. B. Stütz-Kondensatoren. Fehler können z. B. fehlende oder falsch bestückte, verdrehte oder versetzte Bauteile, Displayausfälle der Verunreinigungen der Leiterplatten sein.

Objektversatzerkennung – PIN-Spitzen-Detektion

Vermessen werden Parameter wie Rastermaß, Pinpositionen, Pinlänge, Taumelkreis der Pinspitzen usw. Zusätzlich können Merkmale wie Vorhandensein, Gehäusefarbe, Codierung und vollständige Montage geprüft werden. Für die geforderte Genauigkeit werden je nach Ansicht und Prüfmerkmal telezentrische Objektive und Beleuchtungen sowie hochauflösende Industriekameras unterschiedlicher Auflösungen und Sichtbereiche eingesetzt. Zur sauberen und reproduzierbaren Darstellung der Pinspitzen werden koaxiale Einblendbeleuchtungen mit regelbaren (Low Angle) Ringlichtern (dimmbar und/ oder blitzbar) kombiniert.

Geometrische Messungen

Unter Verwendung der Matrox Imaging Library kann AVIN Abstände genauer messen, als die Auflösung der Kamera es zulassen würde. Die Messung erfolgt nach einmaliger Kalibrierung ohne zusätzliche Referenz.

Automatisierte LED-Erkennung

(Zeitersparnis durch geringere Einrichtzeit)

Mithilfe der automatisierten LED-Erkennung können Testrahmen für LEDs mit einem einzigen Mausklick erzeugt werden. Leuchtende LEDs werden erkannt, automatisch mit einem Testframe (Elliptisch oder rechteckig) versehen und in „LED n“ umbenannt (LEDs werden automatisch gezählt und durchnummeriert).

Somit lassen sich tausende LEDs innerhalb von wenigen Sekunden mit einem Testframe versehen.

Weiß-LED-Test nach CIE 1931-Farbmodell

Jede erfasste LED wird auf ANSI-Binning und Helligkeit einzeln ausgewertet.
Auswertung auf Sub-Binnings kann heute schon durch Integration eines Spektrometers erfolgen.
In einer zukünftigen Softwareversion kann dies auch durch unsere integrierten Kameras erfolgen.
Dies erfolgt durch Anpassung der sensornahen Kameraparameter und durch Einsatz spezieller Bandpassfilter bei Multikamerasystemen.

Durch einen intelligenten Algorithmus werden innerhalb des Testrahmens nur die relevanten Pixel berücksichtigt, unabhängig der exakten Position des Testrahmens. Hierbei werden die LEDs auf Farbwerte und Helligkeit getestet.

Farbtest von LED

Um eine Farbe zu charakterisieren eignet sich das HSV-Farbmodell, bei dem eine Farbe durch Farbton, Sättigung und Helligkeit beschrieben wird. Das ist intuitiver, da beispielsweise eine Veränderung der Helligkeit, im Gegensatz zum RGB-Modell, alle anderen Werte konstant hält.

Zusätzlich wird die Augenempfindlichkeit berücksichtigt. Farbunterschiede, bei denen das menschliche Auge besonders empfindlich reagiert, erzeugen auch bei AVIN einen größeren Unterschied im Farbton.

Test auf Flicker bei LEDs

Aufgrund der fehlenden thermischen Trägheit reagieren LEDs – im Gegensatz zu Glühfäden – direkt mit schwankender Helligkeit auf eine instabile Stromversorgung. Dies kann sich durch sogenanntes Flicker bemerkbar machen.

Ein Test auf Flicker erfolgt über eine schnelle NI DAQ* mit zusätzlicher Fotosensorik. Hierbei wird das zeitliche Verhalten des Lichtstroms aufgezeichnet und die relative Helligkeitsschwankung sowie die Flickerfrequenz ausgewertet.

*National Instruments Data Akquisition

Weitere Informationen zu AVIN zum Download

LightNails®

Hybrid aus AOI und ICT

Bereits während der Fertigung sollte besonderer Wert darauf gelegt werden Produkte frühzeitig auf Fehler zu überprüfen, um kostenintensive Prozessschritte zu vermeiden und eine hohe Qualität sicherzustellen. Mit LightNails® geben wir Ihnen ein effizientes Tool an die Hand, mit dessen Hilfe sich die ICT-Testabdeckung signifikant steigern lässt.

LightNails® kombiniert die Vorteile des In-Circuit-Tests mit den Vorteilen der automatischen optischen Inspektion. Bauteile, welche elektrisch nicht zu testen sind, werden mittels Backscattering über Lichtwellenleiter optisch testbar. Dabei spielen beengte Platzverhältnisse keine Rolle.

Die von einem Gutmuster in einem Lichtwellenleiter zurückgestreute Farbe wird als Sollzustand beim Testen erwartet. Bei einer Abweichung der gemessenen Farbe oder Helligkeit um einen einstellbaren Wert wird diese als Fehler erkannt.

LightNails® hilft Ihnen genau dann, wenn ein direkt auswertendes optisches System aus geometrischen oder perspektivischen Gründen nicht in Frage kommt. Auch in einem beengten Testadapter lässt sich die Testabdeckung auf beispielsweise Stecker, Labels, Blockkondensatoren und mechanische Komponenten ausweiten, ohne dass Sie dadurch eine längere Testzeit oder einen zusätzlichen Prozessschritt in Kauf nehmen müssen.

LightNails® ist in Funktionstest- und ICT-Adaptern, zur Erweiterung eines elektrischen Tests um eine optische Inspektionskomponente, anwendbar. Erhältlich sind unsere Lightnails® als individuelles In-Line- oder als Stand-Alone-System.

Ihre Vorteile mit LightNails®:

kein zusätzlicher Prozessschritt
keine längere Testzeit
geringer Platzbedarf
einfache Handhabung

Weitere Features:

Flexible statistische Auswertung
Remote-Operate, automatisiert über ICT-Testumgebung
264 Kanäle simultan testbar

*In Bezug auf die Testabdeckung eines herkömmlichen ICT