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Breite Oberflächen direkt in der Fertigungsumgebung schnell vermessen

16.10.2008
Ein Laser-Profil-Sensor ist für das schnelle Vermessen von mattschwarzen und reflektierenden schwarzen Oberflächen geeignet. Aufgrund des breiteren Blickfeldes und eines höheren Datendurchsatzes über eine einzelne Gigabit-Ethernet-Verbindung können mit dem System Fehler schnell lokalisiert werden. Dies reduziert den Ausschuss in der Fertigung.

Der kanadische Bildverarbeitungsspezialist LMI hat einen Laser-Profil-Sensor entwickelt, der besonders zum Vermessen breiter Oberflächen geeignet ist. Der Hochgeschwindigkeitssensor mit der Bezeichnung Eye-Con 2000 ist mit einer einzelnen Gigabit-Ethernet-Verbindung ausgestattet.

Profilsensor ist den Angaben zufolge nicht nur für das schnelles und hochauflösende Vermessen von mattschwarzen und reflektierenden schwarzen Oberflächen geeignet, beispielsweise für Gummi, sondern eignet sich auch für die Vermessung von Stärke, Breite und Profil von Komponenten, die für die Lagerung bestimmt sind.

Schnelle Fehlererkennung reduziert den Ausschuss

Wie das Unternehmen ausführt, ist der neue Sensor einer der schnellsten Inspektions-Sensoren in der Gummi- und Reifenindustrie. Aufgrund des breiteren Blickfeldes und eines höheren Datendurchsatzes über eine einzelne Gigabit-Ethernet-Verbindung könne der Nutzer schneller und zuverlässiger Fehler lokalisieren und reduziere Falschmeldungen und Ausschuss.

Der Lasersensor kann laut LMI 4000 Profile pro Sekunde ohne Verlust von Qualität und Steuerung erfassen. Wenn die Anwendung eine andere Geschwindigkeit benötigt, kann der Sensor auf eine Profilrate von 2 kHz optimiert werden. Beide Profilraten eignen sich für den hohen Produktions-Durchlauf in der Gummi- und Reifenindustrie.

In das Sensorsystem sind zwei Kameras integriert, um den Gegenstand zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten zu beobachten. Über das Gigabit-Ethernet-Protokoll kann mit Hilfe von Taktgebersignalen eine Synchronisation besser als ±1,0 µs erreicht werden. Die Integration der beiden Kameras liefert so mit den Messdaten des Profils ein hochauflösendes Bild des Querschnittes.

Ein komplettes System mit vier Sensoren und einem Taktgeber hat die Möglichkeit, synchronisierte Dateien von allen Seiten des Reifens zu generieren, um ein 3D-Bild des kompletten Reifens darzustellen. Diese Messung läuft mit hoher Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit über eine einzelne Gigabit-Ethernet-Verbindung ab. Power over Ethernet (Energieversorgung über Ethernet) macht Entfernungen des Sensors von der Rechnerstation bis zu 100 m möglich.

Der Eye-Con 2000 nutzt die Bausteine des Fire-Sync-Modul-Systems. LMI Technologies hat unter der Bezeichnung Fire-Sync eine vollständig modulare Vision-Sensor-Plattform entwickelt, die aus Hardware- und Software-Komponenten besteht. Das System ermöglicht zum einen die Synchronisierung im Mikrosekundenbereich und zum anderen die schnelle und einfache Integration von Komponenten in einem skalierbaren Machine-Vision-System.

Vision-Anwendungen einfach aufbauen

Die Plattform ermöglicht den Angaben zufolge die Entwicklung eines einfachen vereinheitlichten Designs zum Aufbau von Vision-Anwendungen, von Smart-Sensoren bis hin zu Webscanning-Systemen, von der Spezifikation bis zur Endmontage. Laut LMI Technologies löst Fire-Sync das klassische Problem der Synchronisierung von Beleuchtungs-, Kamera- und Verarbeitungskomponenten und ermöglicht die Entwicklung eines voll skalierbaren Designs.

Die Plattform besteht aus einer Reihe von fest integrierten OEM-Hardware- und Software-Komponenten. Die Komponenten umfassen Sensor-Controller, Kamera und integrierte Sensoren, Machine-Vision-Software, industrielle Computer, Beleuchtung und andere. Für die Konfiguration der ausgewählten Komponenten gibt es viele verschiedene Möglichkeiten, je nach Anforderung und Anwendung.

Die Plattform umfasst eine Reihe von Neuheiten im Bereich Machine-Vision, heißt es weiter. Zum Beispiel verleiht die Verwendung eines Serdes-Hochgeschwindigkeits-Chipsets dem Sensor-Controller die Fähigkeiten, Bilder von bis zu vier CMOS-Kamerakanälen zu liefern und Daten mit Geschwindigkeiten bis 320 MBytes/s zum Fire-Sync-M200-Sensor-Controller zu übertragen.

Außer den vier verschiedenen unabhängigen Kamerakanälen umfasst das System die Unterstützung für das Preprocessing, DSP-Algorithmen und Gigabit-Vernetzung. Der Sensor-Controller sorgt für eine präzise Steuerung des Kameralichts und der DSP-Funktionen. Nach der Deserialisierung werden die Bilddaten direkt in den Hostspeicher übertragen, durch die Verarbeitung mittels des DSP komprimiert und über Gigabit-Ethernet zur weiteren Verteilung und Reduktion an PC-Systeme übertragen.

Maximale Lichtintensität bei kurzen Arbeitszyklen

Hochgeschwindigkeits-CMOS-Kameras haben eine VGA- bis Mexapixel-Auflösung; die gepulsten Laser und LED-Quellen sorgen für eine maximale Lichtintensität bei kurzen Arbeitszyklen und somit für eine lange Lebensdauer. Die Netzwerk-Routing-Kontrolle ermöglicht die flexible Kontrolle von großer und verteilter Topographie.

Udo Schnell | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/messundprueftechnik/articles/150589/

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