20 Jahre VISION in neuen Messehallen

Systeme der industriellen Bildverarbeitung (IBV) kontrollieren Schweißnähte von Kotflügeln, Lötstellen von Chips, Kratzer in Sanitärbeschichtungen, die fehlerfreie Montage von Airbags oder den Klebstoffauftrag aus Windschutzscheiben. In allen Branchen geht es um Vollständigkeitskontrolle, Identifikation, Roboterführung, Oberflächeninspektion und Messtechnik. Für jede dieser Anforderungen ist die industrielle Bildverarbeitung gefragt. Besonders groß ist das Wachstum bei den nichtindustriellen Anwendungen, etwa in der Verkehrstechnik, besonders Mautsysteme, in der Personenidentifikation, hier geht es um Fingerabdrucksensoren oder Augeniris-Erkennung für die Zugangskontrolle, wie auch in der Dokumentenverarbeitung. Ohne das künstliche Sehen wären ganze Industriezweige nicht dort, wo sie heute stehen.

Zur Jubiläums-VISION werden rund 230 Aussteller (Vorjahr: 214) erwartet, davon etwa ein Drittel aus dem Ausland. Bisher haben sich Aussteller aus 20 Ländern angemeldet, neben den europäischen Ländern sind auch Israel, Japan, Kanada, Pakistan, Slowenien und die USA vertreten. Belegt werden zwei Messehallen mit insgesamt 15.000 Bruttoquadratmetern Ausstellungsfläche, die Halle 4 und die kleinere Halle 2 im ICS Internationales Congresscenter Stuttgart.

Rund drei Fünftel der Aussteller sind Komponentenhersteller, der Rest hat sich auf Komplettlösungen mit IBV-Systemen spezialisiert. Das Produktspektrum umfasst Kameras, Frame Grabber, Optik und Beleuchtung, Prozessoren, Softwaretools, und Identifikationssysteme sowie Dienstleistungen. Zu den Neuheiten zählen Kameras mit hochwertiger Farbbilderkennung. Diese Farbkameras haben sowohl bei der Geschwindigkeit als auch bei der Auflösung neue Leistungen erreicht und erobern immer mehr industrielle und nicht-industrielle Anwendungsfelder. Intelligente Kameras erlebten in den vergangenen Jahren einen gewaltigen Aufschwung. Ihr Vorteil: Sie arbeiten autark, ohne externen PC, da sie die Daten bereits vor Ort im eigenen Gehäuse verarbeiten und auswerten können. Sie stehen in direkter Konkurrenz zu Kompaktsystemen, den sogenannten Embedded Bildverarbeitungssystemen. Auch sie sitzen direkt an der Maschine. Ihr Auge, die Kamera, ist allerdings separat positioniert. Ein System das in jüngster Vergangenheit ebenfalls für Aufsehen sorgte.

Mit ihrem Ausstellungsspektrum spricht die VISION hauptsächlich Anwender aus der Elektronik- und Elektrotechnikindustrie, der Automobil- und Zulieferindustrie sowie der metallbe- und verarbeitenden Industrie an. Sie sind die drei wichtigsten Abnehmerbranchen von IBV-Komponenten und -Systemen. Viele namhafte Unternehmen wie IBM, HP, DaimlerChrysler, Porsche, Audi oder Bosch und deren Zulieferer haben Produktionsstätten im Großraum Stuttgart. Aber auch für die kunststoffverarbeitende Industrie, die Luft- und Raumfahrttechnik, die Prüf-, Mess- und Regeltechnik sowie die Informations- und Kommunikationstechnik und viele nichtindustrielle Branchen sind die Komponenten und Systeme der VISION sehr wichtig. Erwartet werden rund 5.500 Besucher, von denen etwa 40 Prozent aus dem Ausland anreisen dürften. Ein Argument für Besucher aus dem europäischen Ausland dürfte die Infrastruktur sein.

Zu einer festen Größe für Besucher und Aussteller gehören schon seit Jahren die Industrial VISION Days mit ihrem fachspezifischen Vortragsprogramm. Es bietet an allen drei Messetagen rund 45 Referate von Branchenexperten zu den neuesten Trends und Entwicklungen in der IBV sowie zu aktuellen Anwendungen. Durch zahlreiche englischsprachige Vorträge profitieren auch Internationale Besucher von den Industrial Vision Days. Das Forum erfreut sich Jahr für Jahr steigender Besucherzahlen und wurde 2006 von über 2.600 Teilnehmern genutzt. Ein deutliches Indiz dafür, wie groß das Informationsbedürfnis der Fachbesucher zu neuesten Trends und Applikationen auf diesem Gebiet ist. Für die Organisation dieser Veranstaltung zeichnet die Fachabteilung Industrielle Bildverarbeitung im VDMA verantwortlich, sie ist gleichzeitig auch ideeller Träger der VISION. Unterstützt wird die VISION zudem von zwei internationalen Bildverarbeitungsverbänden, der European Machine Vision Association EMVA und der Automated Imaging Association AIA.

Nicht ganz so lange wie die VISION, aber immerhin auch schon zum 15. Mal, gibt es den VISION Award, den „Preis für angewandte Bildverarbeitung“. Er prämiert innovative Produkte und Verfahren die Aussteller, aber auch Nicht-Aussteller aus der IBV-Branche, einreichen können. Eine Jury aus den IBV-Experten Roland Beyer, Daimler AG; Don Braggins, Machine Vision System Consultancy; Holger Hofmann, ISRA VISION AG und Martin Wäny, Awaiba Lda. bewertet alle Beiträge und ermittelt den Preisträger. Der VISION Award ist mit 5.000 Euro dotiert. Der Preis wird verliehen während des Get Together am 6. November 2007. Der Gewinner des VISION Award stellt seine Entwicklung bei den Industrial VISION Days vor.

Junge innovative Unternehmen aus Deutschland haben erstmals die Möglichkeit, für ihre Teilnahme an der VISION eine Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) in Anspruch zu nehmen. Ziel ist es insbesondere, den Export neuer Produkte und Verfahren sowie das Marketing für Innovationen zu unterstützen. Von den Gesamtkosten der Messeteilnahme eines Ausstellers sind die von der Messe Stuttgart in Rechnung gestellten Kosten für Standmiete und Standbau im Rahmen des Gemeinschaftsstandes förderfähig. Der Aussteller, der auf einem Gemeinschaftsstand ausstellt, erhält 80 Prozent dieser Ausgaben zurück. Die Vorteile für Aussteller auf dem Gemeinschaftsstand liegen auf der Hand: Die exponierte Lage des Gemeinschaftsstandes in der Nähe des Forums, das optisch ansprechende Standbaukonzept und die professionelle Betreuung durch die Messe Stuttgart sowie die Exportberatung durch Mitarbeiter des Ausstellungs- und Messe-Ausschusses der Deutschen Wirtschaft e.V. (AUMA).

„Die Zukunft der industriellen Bildverarbeitung wird vor allem durch die digitalen Kameraschnittstellen bestimmt werden“, sagt Meinrad Simnacher, Geschäftsführer der Leutron Vision GmbH, vorausschauend. Deswegen kann man bei dem modularen Kamerakonzept PicSight, das Leutron Vision mit einem erweiterten Bildsensor-Sortiment in Halle 4 Stand D 20 präsentieren wird, auch zwischen unterschiedlichsten digitalen Kommunikationsschnittstellen wählen, sei es USB 2.0, GigaBit-Ethernet (GigE) oder CameraLink (CL). Premiere auf der VISION 2007 feiern dabei die PicSight-Kameras mit Power-over-CameraLink (PoCL). Denn erst kürzlich wurde der CameraLink-Standard durch das CL-Komitee innerhalb der amerikanischen Automated Imaging Association (AIA) um PoCL erweitert.

Hierbei wird die Stromversorgung für die Kamera nicht länger über ein gesondertes Kabel oder Netzteil zur Verfügung gestellt, sondern direkt über das Mini-CL-Datenkabel. Applikationen im High-end-Bereich werden dadurch kostengünstiger, da sich die Installation von CL-Kameralösungen bedeutend vereinfacht, ein zusätzliches Netzteil oder Kabel wegfällt und die Kameras Platz sparender untergebracht werden können. „Wir konnten mit unseren PicSight-PoCL-Kameras und PoCL-Framegrabbern bereits Praxiserfahrungen sammeln. Zusammen mit dem GenIcam-Standard (Generic Interface for Cameras) steht plug and play bei CameraLink jetzt nichts mehr im Weg“, bestätigt Simnacher.

Doch nicht nur Leutron Vision hat CameraLink der nächsten Generation eingeläutet, auch JAI wird auf dem Stand C 30 in Halle 4 mit vier neuen digitalen Kameras, die PoCL integrieren und mit Mini-CameraLink-Steckbuchse ausgerüstet sind, auf der VISION 2007 brillieren.

Mit 1,45 Megapixel Auflösung (1/2 Zoll) und max. 31 Frames per Second (fps) sowie 2 Megapixel (1/1,8 Zoll) bei max. 25 fps offerieren die Kameras Spitzenleistung. „Im Vergleich zu vielen anderen Produktangeboten am Markt liefern sie nahezu die doppelte Bildrate, ohne dabei Bildqualität einzubüßen“, meint Gunnar Jonson, Produktmarketing-Direktor von JAI.

Aber die Konkurrenz schläft nicht. Dalsa wird die PoCL-konforme 1,4 Megapixel Kamera Falcon 1.4M100 mit 100 fps auf dem Stand der Stemmer Imaging Group zeigen. Sie kombiniert Mini-CameraLink mit PoCL. Dadurch ist sie sehr kompakt und kann leicht installiert werden. Außerdem hat Dalsa die ersten PoCL-fähigen Framegrabber der X64 Xcelera-CL-Serie im Ausstellungsprogramm.

Neben CameraLink haben sich in den vergangenen Jahren weitere digitale Schnittstellen breit gemacht, etwa Firewire und USB. Bei Firewire gewinnt zunehmend die schnelle Version b an Attraktivität. Der Übertragungsstandard IEEE-1394b lässt Datenraten bis zu 800 MBit/s zu.

MaxxVision in Halle 4 Stand C 38 wird zum Beispiel erstmals Kameras der Sony XCD-Serie mit Firewire-b-Schnittstelle präsentieren. Noch stärker im Rampenlicht stehen wird allerdings der vielversprechende GigaBit-Ethernet-Vision-Standard (GigE) mit ersten Produkten. MaxxVision zeigt gleich eine ganze GigE-Kameraserie G-Cam mit 16 Modellen.

Im Bereich mittlere bis hohe Datenraten verspricht GigE wirtschaftliche Lösungen, da Ethernet einerseits in vielen Industrieanlagen bereits vorhanden ist und andererseits auch lange Kabellängen bis 100 Meter möglich macht. GigE lässt auf eine schnelle Akzeptanz am Markt schließen, was die zahlreichen Aussteller der VISION 2007 indizieren, die auf den GigE-Zug aufgesprungen sind.

„Unsere GigE-Vision-basierten scout-Kameras werden inzwischen flächendeckend in Industrieanwendungen eingesetzt und haben sich insbesondere in anspruchsvollen Systemen mit mehr als zehn gleichzeitig verwendeten Kameras bewährt“, sagt Anke Wübbelmann, Market Communications Manager bei Basler Vision Components (Halle 4 Stand D 38).

Die Serienproduktion der GigE-pioneer-Modelle ist bereits angelaufen. pioneer nutzt den GenIcam-Standard und die Kenngrößen, die nach dem EMVA 1288-Standard definiert sind, für die Bildqualität.

Als Neuheit wird Basler auf der VISION 2007 die 5-Megapixel-Flächenkamera der pioneer-Serie vorstellen sowie eine 90 Grad Gehäuseversion der scout-Serie.

Auch SVS-VISTEK ist GigE-orientiert und wird auf der VISION 2007 in Halle 4 Stand D 28 mit der 5-Megapixel CCD-Kamera svs625 präsent sein.

„Mit der svs625 kann auf Framegrabber völlig verzichtet werden und Übertragungsstrecken von 100 Meter lassen sich problemlos bewältigen“, sagt Ulf Weißer, Geschäftsführer von SVS-VISTEK.

Als neues Flaggschiff der uEye-Kameraserie bezeichnet IDS Imaging seine Modellreihe mit GigE-Schnittstelle, die auf der VISION 2007 in Halle 4 Stands E 28 internationale Premiere feiern wird. Im Inneren der Kamera sorgen zwei Prozessorkerne für hohe Performance.

Bei der Datenübertragung setzt IDS allerdings auf ein eigenes Transportprotokoll, „da mit dem Standard GigE-Vision viele Features wie Multikamera-Anwendungen oder Update-Möglichkeiten – entsprechend unserer It’s so easy Philosophie nicht oder nur unzureichend umsetzbar sind“, begründet Thomas Schmidgall, Marketing Manager bei IDS Imaging.

Auch vor Highspeed macht GigE nicht Halt. So wird Optronis (Halle 4 Stand D 41) mit der mobilen Hochgeschwindigkeitskamera CamRecord 5.000 mit 512 x 512 Bildpunkten und einer Bildwiederholrate von 5.000 Bildern pro Sekunde aufwarten.

Die Bilddaten können bei Bedarf über eine GigE-Schnittstelle aus dem eigenen Bildspeicher ausgelesen werden. JAI wird seine 3CCD progressiv scan Farbkamera CV-M9 GE mit GigE-Interface auf der VISION 2007 vorstellen.

Kameras, die nicht nur das für den Menschen sichtbare Licht wahrnehmen, sondern auch für den ultravioletten (UV) Strahlungsbereich oder Infrarotbereich empfindlich sind, liegen im Trend.

So wird VDS Vosskühler (Halle 4 Stand E 12) die Kamera CCD-4000UV für den UV-Wellenlängenbereich bis 200 nm erstmals präsentieren, die besonders für die Forschung oder Halbleiterindustrie interessant ist. Die Kamera liefert eine Auflösung von 2048 x 2048 Pixel, die mit 7,5 fps bei 12 Bit oder als Option mit 15 fps bei 8 Bit ausgegeben werden. Als Digitalschnittstelle steht hier neben RS644 und CameraLink auch GigE zur Verfügung.

Nach der aktuellen VDMA-Umfrage in der deutschen IBV-Branche, hatten Vision Sensoren in 2006 ein Umsatzplus von 157 Prozent gegenüber 2005 zu verzeichnen. Smart-Kameras lagen demnach mit einem Plus von 19 Prozent zwar erstmals unter den Zuwächsen der klassischen Bildverarbeitungskameras (29 Prozent). Doch als intelligentes Stand-alone-System, bei dem Sensor und Auswerteelektronik in einem kompakten Gehäuse vor Ort direkt an der Maschine sitzen, gehört die Smart-Kamera, die vielseitig einsetzbar ist, Experten zufolge auf jeden Fall zu den zukunftsträchtigsten IBV-Lösungen. Und hier hat die VISION 2007 eine außergewöhnliche Premiere zu bieten.

„Wir werden die erste neu entwickelte intelligente Stereokamera präsentieren. Zwei getrennte Sensoren nehmen dabei zwei Bilder gleichzeitig auf“, sagt Michael Engel, Geschäftsführer von Vision Components (VC). Ferner kann VC mit einer robusten neu entwickelten Data-Matrix-Lesesoftware für 2D-Codes auftrumpfen.

Halle 4 Stand B 20.

Sobald es um Bildsensoren geht, konkurrieren hauptsächlich zwei Technologien miteinander: CCD (Charge-Coupeld Device) versus CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor). Obwohl hin und wieder die Rede davon ist, dass CMOS irgendwann CCD ablösen könnte, hat die bewährte CCD-Technologie immer wieder Fortschrittliches zu bieten. So präsentiert Hamamatsu in Halle 4 Stand E 14 die Kameraserie für Time Delay Integration (TDI)-Anwendungen mit Back-Thinned CCD Sensoren, die eine 100fach höhere Empfindlichkeit gegenüber der konventionellen CCD-Technik offerieren. Besonders geeignet sei die TDI-Methode zum Erfassen schnell bewegter Objekte etwa für die Halbleiterinspektion oder Durchflusszytometrie. Die TDI-CCD-Technologie von Hamamatsu kann die Vorteile extrem hoher Empfindlichkeit, eine schnelle Ausleserate sowie hohe Quanteneffizienz in einem breiten Spektralbereich von kleiner 200 Nanometer (nm) bis größer 1.100 nm vorweisen.

Wer wissen möchte, ob Kameras lügen können, sollte sich bei kappa opto-electronics, Halle 4 Stand D 01, umsehen. Denn das Unternehmen stellt Technologien vor, die sich mit der gewollten sowie ungewollten Bildmanipulation beschäftigen. Dazu gehören die DRE Technologie, das Farbmanagement und vor allem das Signaturverfahren zur Bildauthentifizierung.

Stemmer Imaging hat sein Softwarepaket Common Vision Blox 9.0.2 (CVB) aufgewertet, etwa durch einen eigens entwickelten GigE-Vision-Treiber. Neben einer Socket-Anbindung enthält dieser Treiber auch einen hoch leistungsfähigen Filter-Treiber, der die Kamera-Daten ohne Umwege direkt an die Anwendung weiterleitet.

Zu sehen in Halle 4 Stand C 30. Zudem profitieren Anwender der CVB 9.0.2 vom GenICam-Standard, der es erlaubt, bestimmte Kamera-Features per Software einzustellen. Ein spezielles Grid-Control ermöglicht dabei den leichten Zugang zu allen individuellen Kamera-Optionen in der eigenen Applikation, ohne dass komplexe Entwicklungsaufgaben in einer der unterstützten Programmiersprachen (C++, Visual Basic, alle .NET-Sprachen, Delphi and C++ Builder) notwendig sind.

„Die GenICam-Einbindung von Common Vision Blox ist wie der Standard selbst nicht an die GigE-Vision-Technologie gebunden. CVB wird auch weitere GenICam-konforme Erfassungstechnologien unterstützen, sobald diese am Markt verfügbar sind“, sagt Peter Stiefenhöfer, Leiter Marketing bei Stemmer Imaging.

Zu einem optimalen IBV-System gehört neben den Software- und Hardwarekomponenten natürlich auch eine optimale Beleuchtung, was häufig unterschätzt wird.

Hier kann Laser 2000 brillieren etwa mit der überarbeiteten COBRA LED-Zeilenbeleuchtung von StockerYale. Sie ist für hochwertige Zeilenkameras geeignet, die sehr hohe Datenraten bei hoher Auflösung in der Scanbreite erreichen können.

(Halle 4 Stand B 11)

Bisher gab es bei der LED-Standardtechnik mit Reflektor häufig das Problem, dass beim Verkleben der LED-Chip nicht perfekt positioniert werden konnte.

Die Folge: Das Leuchtfeld war sehr inhomogen. Mit der Chip on Board-Technik hat StockerYale nicht nur die LED, sondern auch den Reflektor in den Chip integriert. Vorteil ist eine hohe Packungsdichte mit sehr guter Homogenität.

Laserlicht fasziniert viele Menschen. Auch für Aufgaben der industriellen Bildverarbeitung wird es zunehmend wichtiger, wie etwa beim Laserschnittverfahren. Entlang einer projizierten Laserlinie wird beispielsweise das Höhenprofil von Reifen vermessen, oder können Unebenheiten auf glatten Materialoberflächen erkannt werden.

So wird Z-LASER auf dem Stand C 36 in Halle 4 einige Neuheiten präsentieren, darunter die neue ZQ-Serie.

Diese Dioden- und DPSS-Laser (Diode-pumped-solid-state Laser) sind für Applikationen gedacht, die eine hohe Stabilität der Projektion und Wellenlänge erfordern. Denn in der Praxis kann es infolge von Temperaturschwankungen schon einmal vorkommen, dass sich der Brechungsindex der Optik und damit die Wellenlänge des Lasers ändern. Mit der ZQ-Serie hat das ein Ende, denn die Temperatur der Laserdiode oder des Kristalls wird aktiv über ein Peltier-Element geregelt, dessen wichtige Parameter wie Stromstärke und Spannung mit Hilfe einer angeschlossenen Controller-Box überwacht und auf ein Zehntel genau reguliert werden können.

Neurocheck zeigt auf der Vision als Weltpremiere in Halle 4 am Stand B30 seine Software V6 für .NET. „Bewährte Funktionalität verbessern und neue Anwendungsmöglichkeiten schaffen“ ist das Motto der Neuentwicklung.

NeuroCheck V6 nutzt das moderne Microsoft .NET Framework und ist unter Windows XP und Windows Vista lauffähig. Auf Basis der neuen .NET-Technologie wird dem Anwender maximaler Komfort in der Applikationserstellung geboten, ohne dass hierfür Programmierkenntnisse erforderlich sind.

Das bewährte Bedienkonzept der interaktiven Prüfprogramm-Parametrierung, wurde weiter ausgebaut. Leistungsfähige Editoren unterstützen den Bediener bei der Einbindung des Systems in vernetzte Fertigungseinrichtungen. Die integrierten Bildverarbeitungs-Algorithmen wurden weiter in der Performance optimiert, sind nun durchgehend farbfähig und nutzen bei Vorhandensein die Leistungsfähigkeit neuer Multi-Core-Prozessoren.

Zur Vision bringt Tamron eine neue Objektivserie für die industrielle Automation auf den Markt. Diese wird auf 1/1.8″ Sensoren ausgelegt sein und vorerst folgende Modelle beinhalten. (Halle 4 Stand C13)

M118FM16:

Brennweite 16mm; Blendenstufen: 1.4–16; MOD: 0,1m

M118FM25:

Brennweite 25mm; Blendenstufen: 1.6–16; MOD: 0,1m

M118FM50:

Brennweite 50mm; Blendenstufen: 2.8–22; MOD: 0,2m

Besondere Eigenschaften dieser Serie:

Hervorragende optische Qualität mit sehr hoher Auflösung, und damit auch sehr hohem Kontrast, von der Mitte bis in die Ecken. Es wurde speziell darauf geachtet, dass die Objektive im Nahbereich keinen Leistungsabfall zeigen.

Im Vergleich zur bisherigen High Resolution Serie ist es Tamron gelungen den Mindestabstand erheblich zu reduzieren. So konnte der Abstand des 16mm-Objektivs von 0,3m (17HF) auf 0,1m, des 25mm (20HC) von 0,25m auf 0,1m und des 50mm von 0,5m (21HC)auf 0,2m reduziert werden.

Damit wird die Verwendung von Zwischenringen bei vielen Anwendungen unnötig.

Sowohl für die Blende, wie auch für den Focus gibt es nun drei Positionen für Feststellschrauben. Die Position kann also frei gewählt, oder auch bis zu drei Schrauben verwendet werden. Alle Modelle dieser Serie haben den gleichen Durchmesser für das Filtergewinde, welches ebenfalls auch schon für die High Resolution Serie verwendet wurde.

Neben den optischen Eigenschaften konnte auch das Gehäuse der Objektive verbessert werden. So sind Linsen und auch das Anschlusssystem viel resistenter gegen Vibrationen. Alle Objektive dieser Serie sind RoHS konform.