Intelligente Zeilenkameras beinhalten

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2 Inspektionssysteme mit Verstand Intelligente CCD-Zeilenkameras Intelligente Zeilenkameras beinhalten die komplette Signalverarbeitung konventioneller Bildverarbei tungssysteme integriert in das Kameragehäuse und können ohne zusätzlichen Rechner für verschiedenste Aufgabenstellungen eingesetzt werden. Mit der von IOS entwickelten und 1994 erstmalig vorgestellten intelligenten CCD-Zeilen kamera LSC5000 haben wir es uns zur Aufgabe gemacht neben einigen Standard applikationen grundsätzlich auch kundenspezifisch zu arbeiten. Aufgrund der Erfahrung aus vielen realisierten Applikationen wie Oberflächeninspektionen für Papier, Folie und Blech, Breitenmessung, Lochsuche und Randeinrisserkennung für Papier und Stahlbleche, Riefenerkennung auf Präzisionsrohren und unterschiedlichen Bahnsteuerungen, hat sich die Produktpalette unseres Unternehmens stetig weiterentwickelt. Außer dem in der LSC5000 eingesetzten Zeilensensor mit 5000 Bildpunkten (Pixel), sind verschiedene Sensoren mit Scanraten bis Scans/s in das bestehende Konzept eingebunden worden. Als integrierte Recheneinheit steht u. a. auch ein besonders für die Bildver arbeitung geeigneter digitaler Signalprozessor (DSP) zur Verfügung, um den gestiegenen Produktionsge schwin digkeiten und den damit verbundenen Verarbeitungsgeschwindigkeiten Rechnung zu tragen. Bei der LSC-Serie von IOS wird das Prüfgut von einem CCD-Zeilen-Sensor abgetastet und das Videosignal in 256 Grau stufen (8 Bit) digitalisiert. Die von einer programmierbaren Hardware vorverarbeiteten Daten werden von einem Mikrocontroller (MCU)oder einem digitalen Signalprozessor (DSP) ausgewertet. In Abhängigkeit der Ergebnisse kann dann die Kamera selbstständig über integrierte digitale und analoge Schnittstellen in den Produktionsprozess eingreifen und z.b. Schleusen oder Markierwerkzeuge ansteuern.

3 Technische Daten Das große Auflösungsvermögen, verbunden mit einer hohe Taktrate, ist ein wichtiges Kriterium für den Einsatz von CCD-Zeilenkameras. So wird auch bei schnellen Produktionsabläufen eine 100% - Kontrolle des Materials gewährleistet: Während eine Zeile einer Matrixkamera selten mehr als 1024 Bildpunkte (Pixel) umfasst, kommen bei Zeilenkameras in der Regel Sensoren mit erheblich mehr Pixeln zum Einsatz. Daraus resultiert eine deutlich höhere Auflösung. Die Kameraauflösung über die Sichtbreite ist abhängig von der Pixelzahl und der zu überwachenden Produktbreite. Die LSC-Serie umfasst Sensoren mit Pixelzahlen von 2500 bis 5000 Pixeln (siehe untere Graphik). Durch die Kaskadierung mehrerer Kameras wird auch bei sehr breiten Materialbahnen eine hohe Auflösung erreicht. Die Auflösung in der Materiallaufrichtung wird durch die Taktrate (Scanfrequenz) der Kamera bestimmt. Die LSC- Serie arbeitet mit Taktraten zwischen und Messungen pro Sekunde (siehe obere Graphik). Auflösung [mm] Auflösung [mm] Kamera Kamera-Auflösung in Laufrichtung Materialgeschwindigkeit [min/mm] Kamera-Auflösung über Sichtbreite Sichtbreite [mm] Pixel Scans/s x-aufl. y-aufl. [mm/pix] [mm/scan] LSC ,39 0,22 LSC ,20 0,66 LSC2500H ,39 0,14 LSC5000H ,20 0,27 Die Angaben beziehen sich auf eine Überwachungsbreite von 1000 mm und einer Bahngeschwindigkeit von 100 m/min.

4 Intelligente CCD-Zeilenkameras 32 Bit Digitaler Signalprozessor / 16 Bit Microcontroler hochauflösende Zeilensensoren, bis 5000 Pixel Scanfrequenz, bis 12 KHz Ethernet LAN 10/100 Mbit/s 2 serielle Schnittstellen (RS232, RS422, RS485) bis 115 KB 8 digitale optoentkoppelte Eingänge 10 digitale optoentkoppelte Ausgänge 2 optoentkoppelte Analogausgänge V, mA (optional) Spannungsversorgung VAC, VAC, VDC Maße: 105 x 86 x 425 mm (inkl. Schutztubus und Steckverbinder) Gewicht: 3200g Die LSC-Serie umfasst folgende Kameratypen: Kamera Pixel Scans/s MCU DSP LSC LSC LSC2500H LSC5000H Schwarzer Weg 10. D Minden / Germany Phone +49 (0) 5 71 / Fax +49 (0) 5 71 / kontakt@ios-web.de Schaumburger Druckhaus KG / BACH PR Ein weiteres Feature der LSC-Serie ist die Möglichkeit zwei Sensoren an einer Auswerteeinheit zu betreiben und so die Breitenauflösung einer Kamera künstlich zu erhöhen oder über eine Elektronik gleichzeitig unterschiedliche Messaufgaben durchzuführen.

5 Typische Applikationen Der Einsatz von Zeilenkameras bietet sich über all dort an, wo Material kontinuierlich produziert und gefördert wird (Bahnware). Ein typisches Einsatzgebiet von CCD-Zeilenkameras liegt im Bereich der berührungslosen Oberflächeninspektion. Unterschiedlichste Materia lien wie Papier, Pappe, Kunststoff, Blech, Folie, Holz, Beschichtungen oder auch verschiedene Arten von Bodenbelägen lassen sich auf kleinste Fehler wie Einschlüsse, Löcher, Stippen, Flecken, Kratzer, Risse, Rupfstellen oder Textur unterschiede schon während des Produtionsprozesses untersuchen. gleich zeitig erfasst und gezählt werden. Auf diese Weise lässt sich auch eine Vollständigkeitskontrolle z. B. im Verpackungsbereich verwirklichen. Da sich der Einsatz der Bildverarbeitung in der Industrie in vielen Bereichen immer mehr durchsetzt, ergeben sich ständig neue kundenspezifische Problemstellungen. Aufgrund ihrer Flexibilität sind die intelligenten CCD-Zeilenkameras der LSC-Serie hervorragend geeignet, diese Aufgaben zu bewältigen. Die Breitenmessung von Papier, Blech, Holz, Folie oder anderer Produkte ist ebenfalls eine klassische Mess aufgabe für CCD-Zeilen-Kameras. Für die Überwachung großer Breiten oder für eine hochgenaue Längenmessung ist der Einsatz von zwei synchronisierten Kameras möglich. Weitere Einsatzgebiete sind u. a. Einrisserkennung an Bahnrändern, Spaltvermessung zwischen zwei oder mehr Material bahnen, Höhenmessung von Objekten und die Füllstandskontrolle. Bei der Objektzählung können verschiedene Objekte mit hoher Geschwindigkeit

6 Inspektionssysteme mit Verstand Intelligente CCD-Zeilenkameras Oberflächeninspektion Breitenmessung Lochsuche Bahnkantensteuerung Bahneinrisskontrolle Schaumburger Druckhaus KG / BACH PR D Minden / Germany Schwarzer Weg 10 Phone +49 (0) 5 71 / Fax +49 (0) 5 71 / kontakt@ios-web.de