Inspektionssysteme mit Verstand – Intelligente CCD-Zeilenkameras Oberflächeninspektion Breitenmessung Lochsuche

Bahneinrisskontrolle

D-32423 Minden / Germany Schwarzer Weg 10 Phone +49 (0) 5 71 / 3 08 87 Fax +49 (0) 5 71 / 3 09 28 [email protected] www.ios-web.de

© Schaumburger Druckhaus KG / BACH20 · 2004 · PR 14690 2004114 01

Bahnkantensteuerung

Inspektionssysteme mit Verstand – Intelligente CCD-Zeilenkameras

Typische Applikationen

I

D

ntelligente Zeilenkameras beinhalten

mit 5000 Bildpunkten (Pixel), sind ver-

die komplette Signalverarbeitung

schiedene Sensoren mit Scanraten bis

er Einsatz von Zeilenkameras

gleichzeitig erfasst und gezählt werden.

bietet sich überall dort an, wo

Auf diese Weise lässt sich auch eine Voll-

Material kontinuierlich produziert und

ständigkeitskontrolle z. B. im Verpackungsbereich verwirklichen.

Bildverarbeitungs-

12.000 Scans/s in das bestehende Kon-

systeme integriert in das Kameragehäuse

zept eingebunden worden. Als integrierte

gefördert wird (Bahnware). Ein typisches

und können ohne zusätzlichen Rechner

Recheneinheit steht u. a. auch ein beson-

Einsatzgebiet von CCD-Zeilenkameras

für verschiedenste Aufgabenstellungen

ders für die Bildverarbeitung geeigneter

liegt im Bereich der berührungslosen

eingesetzt werden.

digitaler Signalprozessor (DSP) zur Verfü-

Oberflächeninspektion.

Unterschied-

in der Industrie in vielen Bereichen immer

gung, um den gestiegenen

Produktions-

lichste Materialien wie Papier, Pappe,

mehr durchsetzt, ergeben sich ständig

geschwindigkeiten und den damit verbun-

Kunststoff, Blech, Folie, Holz, Beschich-

neue kundenspezifische Problemstellun-

denen

tungen oder auch verschiedene Arten

gen. Aufgrund ihrer Flexibilität sind die

von Bodenbelägen lassen sich auf kleinste

intelligenten CCD-Zeilenkameras der

Fehler wie Einschlüsse, Löcher, Stippen,

LSC-Serie hervorragend geeignet, diese

Flecken, Kratzer, Risse, Rupfstellen oder

Aufgaben zu bewältigen.

konventioneller

Mit der von IOS entwickelten und 1994 erstmalig

vorgestellten

intelligenten

CCD-Zeilenkamera LSC5000 haben wir es uns zur Aufgabe gemacht neben einigen Standardapplikationen 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

Verarbeitungsgeschwindigkeiten

Rechnung zu tragen. Bei der LSC-Serie von IOS wird das Prüfgut von einem CCD-Zeilen-Sensor abgetastet und das Videosignal in 256 Graustufen (8 Bit) digitalisiert.

Texturunterschiede schon während des Produtionsprozesses untersuchen.

Die von einer programmierbaren Hardware vorverarbeiteten Daten werden

Die Breitenmessung von Papier, Blech,

von einem Mikrocontroller (MCU)oder

Holz, Folie oder anderer Produkte ist

einem digitalen Signalprozessor (DSP)

ebenfalls eine klassische Messaufgabe für CCD-Zeilen-Kameras. Für die Über-

ausgewertet.

wachung großer Breiten oder für eine In Abhängigkeit der

hochgenaue Längenmessung ist der Ein-

kann

satz von zwei synchronisierten Kameras

dann die Kamera

möglich. Weitere Einsatzgebiete sind u. a.

selbstständig

über

Einrisserkennung an Bahnrändern, Spalt-

integrierte digitale

vermessung zwischen zwei oder mehr

und analoge Schnitt-

Materialbahnen,

stellen in den Pro-

Objekten und die Füllstandskontrolle.

Ergebnisse

Höhenmessung

von

duktionsprozess eingreifen und z.B. Schleusen oder Markierwerkzeuge ansteuern.

Bei der Objektzählung können verschiedene Objekte mit hoher Geschwindigkeit

Da sich der Einsatz der Bildverarbeitung

Technische Daten

Intelligente CCD-Zeilenkameras · 32 Bit Digitaler Signalprozessor /

Das große Auf-

Serie arbeitet mit Taktraten zwischen

lösungsvermögen, ver-

2.500 und 12.000 Messungen pro Sekunde (siehe obere Graphik).

· Ethernet LAN 10/100 Mbit/s

satz von CCD-Zeilenkameras. So wird

Kamera-Auflösung in Laufrichtung

· 2 serielle Schnittstellen (RS232,

auch bei schnellen Produktionsabläufen

RS422, RS485) bis 115 KB

eine 100% - Kontrolle des Materials Auflösung [mm]

· 8 digitale optoentkoppelte Eingänge · 10 digitale optoentkoppelte Ausgänge · 2 optoentkoppelte Analogausgänge

Während eine Zeile einer Matrixkamera

0...10V, 0...20mA (optional)

selten mehr als 1024 Bildpunkte (Pixel)

· Spannungsversorgung 90...132 VAC,

Materialgeschwindigkeit [min/mm]

umfasst, kommen bei Zeilenkameras in

180...264 VAC, 18...36 VDC

der Regel Sensoren mit erheblich mehr

· Maße: 105 x 86 x 425 mm (inkl.

Kamera-Auflösung über Sichtbreite

Pixeln zum Einsatz. Daraus resultiert

Schutztubus und Steckverbinder)

eine deutlich höhere Auflösung.

· Gewicht: 3200g Auflösung [mm]

Die Kameraauflösung über die Sichtbrei-

Die LSC-Serie umfasst folgende Kameratypen:

te ist abhängig von der Pixelzahl und der zu überwachenden Produktbreite. Die Sichtbreite [mm]

LSC-Serie umfasst Sensoren mit Pixelzahlen von 2500 bis 5000 Pixeln (siehe untere Graphik).

Kamera

Pixel Scans/s x-Aufl. y-Aufl. [mm/Pix] [mm/scan]

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-

bis 5000 Pixel · Scanfrequenz, bis 12 KHz

ist ein wichtiges Kriterium für den Ein-

gewährleistet:

· hochauflösende Zeilensensoren,

LSC2500

2.575

7.500

0,39

0,22

LSC5000

5.000

2.500

0,20

0,66

LSC2500H 2.575 12.000

0,39

0,14

LSC5000H 5.000

0,20

0,27

6.000

Die Angaben beziehen sich auf eine Überwachungsbreite von 1000 mm und einer Bahngeschwindigkeit von 100 m/min.

DSP

Schwarzer Weg 10 . D-32423 Minden / Germany Phone +49 (0) 5 71 / 3 08 87

Kamera

Pixel Scans/s MCU

LSC2500

2.575

7.500





Fax +49 (0) 5 71 / 3 09 28 [email protected]

LSC5000

5.000

2.500





www.ios-web.de

LSC2500H 2.575 12.000



LSC5000H 5.000



6.000

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.

© Schaumburger Druckhaus KG / BACH20 · 2004 · PR 14690 2004114 02

bunden mit einer hohe Taktrate,

16 Bit Microcontroler

Technische Daten

Intelligente CCD-Zeilenkameras · 32 Bit Digitaler Signalprozessor /

Das große Auf-

Serie arbeitet mit Taktraten zwischen

lösungsvermögen, ver-

2.500 und 12.000 Messungen pro Sekunde (siehe obere Graphik).

· Ethernet LAN 10/100 Mbit/s

satz von CCD-Zeilenkameras. So wird

Kamera-Auflösung in Laufrichtung

· 2 serielle Schnittstellen (RS232,

auch bei schnellen Produktionsabläufen

RS422, RS485) bis 115 KB

eine 100% - Kontrolle des Materials Auflösung [mm]

· 8 digitale optoentkoppelte Eingänge · 10 digitale optoentkoppelte Ausgänge · 2 optoentkoppelte Analogausgänge

Während eine Zeile einer Matrixkamera

0...10V, 0...20mA (optional)

selten mehr als 1024 Bildpunkte (Pixel)

· Spannungsversorgung 90...132 VAC,

Materialgeschwindigkeit [min/mm]

umfasst, kommen bei Zeilenkameras in

180...264 VAC, 18...36 VDC

der Regel Sensoren mit erheblich mehr

· Maße: 105 x 86 x 425 mm (inkl.

Kamera-Auflösung über Sichtbreite

Pixeln zum Einsatz. Daraus resultiert

Schutztubus und Steckverbinder)

eine deutlich höhere Auflösung.

· Gewicht: 3200g Auflösung [mm]

Die Kameraauflösung über die Sichtbrei-

Die LSC-Serie umfasst folgende Kameratypen:

te ist abhängig von der Pixelzahl und der zu überwachenden Produktbreite. Die Sichtbreite [mm]

LSC-Serie umfasst Sensoren mit Pixelzahlen von 2500 bis 5000 Pixeln (siehe untere Graphik).

Kamera

Pixel Scans/s x-Aufl. y-Aufl. [mm/Pix] [mm/scan]

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-

bis 5000 Pixel · Scanfrequenz, bis 12 KHz

ist ein wichtiges Kriterium für den Ein-

gewährleistet:

· hochauflösende Zeilensensoren,

LSC2500

2.575

7.500

0,39

0,22

LSC5000

5.000

2.500

0,20

0,66

LSC2500H 2.575 12.000

0,39

0,14

LSC5000H 5.000

0,20

0,27

6.000

Die Angaben beziehen sich auf eine Überwachungsbreite von 1000 mm und einer Bahngeschwindigkeit von 100 m/min.

DSP

Schwarzer Weg 10 . D-32423 Minden / Germany Phone +49 (0) 5 71 / 3 08 87

Kamera

Pixel Scans/s MCU

LSC2500

2.575

7.500





Fax +49 (0) 5 71 / 3 09 28 [email protected]

LSC5000

5.000

2.500





www.ios-web.de

LSC2500H 2.575 12.000



LSC5000H 5.000



6.000

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.

© Schaumburger Druckhaus KG / BACH20 · 2004 · PR 14690 2004114 02

bunden mit einer hohe Taktrate,

16 Bit Microcontroler

Inspektionssysteme mit Verstand – Intelligente CCD-Zeilenkameras

Typische Applikationen

I

D

ntelligente Zeilenkameras beinhalten

mit 5000 Bildpunkten (Pixel), sind ver-

die komplette Signalverarbeitung

schiedene Sensoren mit Scanraten bis

er Einsatz von Zeilenkameras

gleichzeitig erfasst und gezählt werden.

bietet sich überall dort an, wo

Auf diese Weise lässt sich auch eine Voll-

Material kontinuierlich produziert und

ständigkeitskontrolle z. B. im Verpackungsbereich verwirklichen.

Bildverarbeitungs-

12.000 Scans/s in das bestehende Kon-

systeme integriert in das Kameragehäuse

zept eingebunden worden. Als integrierte

gefördert wird (Bahnware). Ein typisches

und können ohne zusätzlichen Rechner

Recheneinheit steht u. a. auch ein beson-

Einsatzgebiet von CCD-Zeilenkameras

für verschiedenste Aufgabenstellungen

ders für die Bildverarbeitung geeigneter

liegt im Bereich der berührungslosen

eingesetzt werden.

digitaler Signalprozessor (DSP) zur Verfü-

Oberflächeninspektion.

Unterschied-

in der Industrie in vielen Bereichen immer

gung, um den gestiegenen

Produktions-

lichste Materialien wie Papier, Pappe,

mehr durchsetzt, ergeben sich ständig

geschwindigkeiten und den damit verbun-

Kunststoff, Blech, Folie, Holz, Beschich-

neue kundenspezifische Problemstellun-

denen

tungen oder auch verschiedene Arten

gen. Aufgrund ihrer Flexibilität sind die

von Bodenbelägen lassen sich auf kleinste

intelligenten CCD-Zeilenkameras der

Fehler wie Einschlüsse, Löcher, Stippen,

LSC-Serie hervorragend geeignet, diese

Flecken, Kratzer, Risse, Rupfstellen oder

Aufgaben zu bewältigen.

konventioneller

Mit der von IOS entwickelten und 1994 erstmalig

vorgestellten

intelligenten

CCD-Zeilenkamera LSC5000 haben wir es uns zur Aufgabe gemacht neben einigen Standardapplikationen 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

Verarbeitungsgeschwindigkeiten

Rechnung zu tragen. Bei der LSC-Serie von IOS wird das Prüfgut von einem CCD-Zeilen-Sensor abgetastet und das Videosignal in 256 Graustufen (8 Bit) digitalisiert.

Texturunterschiede schon während des Produtionsprozesses untersuchen.

Die von einer programmierbaren Hardware vorverarbeiteten Daten werden

Die Breitenmessung von Papier, Blech,

von einem Mikrocontroller (MCU)oder

Holz, Folie oder anderer Produkte ist

einem digitalen Signalprozessor (DSP)

ebenfalls eine klassische Messaufgabe für CCD-Zeilen-Kameras. Für die Über-

ausgewertet.

wachung großer Breiten oder für eine In Abhängigkeit der

hochgenaue Längenmessung ist der Ein-

kann

satz von zwei synchronisierten Kameras

dann die Kamera

möglich. Weitere Einsatzgebiete sind u. a.

selbstständig

über

Einrisserkennung an Bahnrändern, Spalt-

integrierte digitale

vermessung zwischen zwei oder mehr

und analoge Schnitt-

Materialbahnen,

stellen in den Pro-

Objekten und die Füllstandskontrolle.

Ergebnisse

Höhenmessung

von

duktionsprozess eingreifen und z.B. Schleusen oder Markierwerkzeuge ansteuern.

Bei der Objektzählung können verschiedene Objekte mit hoher Geschwindigkeit

Da sich der Einsatz der Bildverarbeitung

Inspektionssysteme mit Verstand – Intelligente CCD-Zeilenkameras Oberflächeninspektion Breitenmessung Lochsuche

Bahneinrisskontrolle

D-32423 Minden / Germany Schwarzer Weg 10 Phone +49 (0) 5 71 / 3 08 87 Fax +49 (0) 5 71 / 3 09 28 [email protected] www.ios-web.de

© Schaumburger Druckhaus KG / BACH20 · 2004 · PR 14690 2004114 01

Bahnkantensteuerung