Unser großes Team ist mit den Produkten bestens vertraut und schafft es nahezu, eine passende Lösung zu finden. Allerdings müssen manchmal auch Konstruktionen überdacht werden, denn auch die Physik setzt Grenzen.

Die Interaktion der industriellen Kamera, des richtigen Objektiv, ausreichender Beleuchtung und kompatibler Software muss stimmen. Daher beginnen die Wege mit unseren Kunden oft auf die gleiche Weise. Gemeinsam entwickeln wir das Setup, von dem wir denken, dass es am besten geeignet ist. Wir überprüfen dieses Setup mit einem Testaufbau. Unsere Kunden setzen das Setup in Betrieb und führen dann erste Prüfungen durch. Passt die Software zur Hardware? Ist die imaging ausreichend? Kann das Setup wie geplant in die Maschine implementiert werden?

All diese möglichen Fragen versuchen wir bereits in den ersten Teambesprechungen zu klären und zu beantworten. Letztendlich empfehlen wir immer einen Testaufbau durchzuführen, da uns ein funktionierendes System am wichtigsten ist.
Derzeit haben wir einen besonders interessanten Anwendungsfall mit einem unserer Kunden für die Lebensmittelinspektion. Hier wird eine detaillierte Inspektion von Backwaren zur Qualitätssicherung durchgeführt. Direkt nach dem Backen werden die Backwaren auf ein Förderband gelegt und von einem vision-System, das aus vier Kameras besteht, inspiziert. Der besondere Fokus liegt auf der 360-Grad-Überwachung. Bei einer Top-Down-Inspektion kann die Unterseite nicht von dem ersten Kamerapaar erfasst werden. Auf dem Band werden die Backwaren durch einen Kippmechanismus halb gedreht, sodass das nächste Kamerapaar die Unterseite der Produkte sehen kann.

Die Backwaren werden auf Größe, mögliche Farbfehler und Verformungen untersucht. Beispielsweise ist es möglich, dass ein Farbfehler am Produkt erst bei Betrachtung der Unterseite auffällt.
Das Inspektionssystem für Backwaren vision erkennt die Fehler nahezu in Echtzeit. Dies ermöglicht es dem Produktionspersonal, sofort zu reagieren. Daher kann in vielen Fällen eine fehlerhafte Produktion über einen längeren Zeitraum verhindert werden.

Auswahl der Machine Vision Industrie Kamera

Bei der Auswahl der richtigen industriellen Kamera war es für uns besonders wichtig, die erforderliche Auflösung zu berechnen. Dazu klären wir immer zwei zentrale Fragen. Wie groß ist das Sichtfeld, das ich beobachten möchte, und wie klein ist das kleinste Detail, das ich erfassen möchte? In dieser Inspektionsanwendung für Backwaren Applikation haben wir auch berücksichtigt, wie genau wir messen möchten oder welches Maß an Messabweichung akzeptabel ist.

Um diese Werte zu berechnen, verfügen wir über eigene Tools. Aufgrund der Breite des Förderbandes haben wir das Förderband in zwei Sichtbereiche unterteilt. Diese Bereiche überlappen sich minimal, sodass die Software später ein Bild generiert.

"Da sich die Produkte zum Zeitpunkt der Bildaufnahme bewegen, haben wir uns für ein Global Shutter Modell entschieden. Darüber hinaus haben wir aufgrund der Entfernung vom Computer zu den Kameras eine GigE-Schnittstelle gewählt. Für Entfernungen von 5 Metern oder mehr wird dies normalerweise empfohlen, da USB-Kabel über solche Distanzen sehr teuer werden. Außerdem hielt der Kunde die PoE-Funktion für sehr wichtig, bei der die Kamera direkt über das Netzwerkkabel mit Strom versorgt wird. Dennoch kann die Kamera weiterhin hardware-triggered über das I/O-Kabel werden. Dies war hier jedoch nicht erforderlich. Aber die Installation einer Lichtschranke wurde in Betracht gezogen."

Der Kunde benötigte eine Messgenauigkeit von 0,3 mm für das kleinste sichtbare Detail. Das Sichtfeld (FOV) pro Kamera wurde auf 400 x 200 mm eingestellt. Eine Systemauflösung von 0,1 mm/Pixel war erforderlich. Basierend auf 3 Pixeln pro kleinstem Partikel waren mindestens 4000 x 2000 Pixel erforderlich. Daher fiel unsere Wahl auf die ME2P-900-13GC-P. Diese Kamera hat ein Sensorverhältnis von 2:1 und erfüllt alle notwendigen Kriterien. Mit 13 FPS können wir problemlos arbeiten, da sich das Förderband sehr langsam bewegt.

Auswahl des geeigneten Objektiv für die Inspektion von Backwaren

Um die geeignete Brennweite zu berechnen, können Sie bequem unseren Objektiv Rechner verwenden. Dazu benötigen Sie die Sensorgröße der Kamera, den Arbeitsabstand und die horizontale Breite des Sichtfeldes.

Die Kamera "ME2P-900-13GC-P" hat einen 2/3-Zoll-Sensor. Der Sichtfeld hatte eine Breite von 400mm. Aufgrund der Einrichtung der Maschine wurde ein möglicher Arbeitsabstand von 700 bis 800mm bestimmt. Bei 750mm wird eine empfohlene Brennweite von 16mm berechnet.
Zusätzlich ist es wichtig zu beachten, dass die Objektiv die Auflösung der Kamera darstellen kann, daher haben wir auch die Linsen auf unserer Website mit einer Auflösung bereitgestellt.

In unserer Inspektionsanwendung für Backwaren wäre ein Applikation mit einer Auflösung von 5MP daher unzureichend, da die industrielle Kamera 9 MP auflöst. Daher haben wir uns für das LCM-10MP-16MM-F2.8-1.5-ND1 entschieden. Dieses Objektiv ist für Sensoren bis zu 10MP ausgelegt. In diesem Fall ist das Zusammenspiel zwischen der Kamera und dem Objektiv ideal gewählt.

Bildverarbeitungssoftware für die Inspektion von Backwaren

Wenn wir von einem vollständigen Machine Vision system sprechen, beschreibt es immer die Kombination aus Hardware und Software. Die Computer Vision Software verarbeitet die Bilddaten von der industriellen Kamera und analysiert sie basierend auf bestimmten Markierungen.

Unsere Kameras sind GenICam-kompatibel, was bedeutet, dass sie mit verschiedenen Softwarelösungen kompatibel sind. Dazu gehören beispielsweise MvTec Halcon, NI LabVIEW, Cognex Vision Pro, Matlab oder OpenCV. Viele Kunden schreiben auch ihre eigenen Programme, da das Fachwissen intern verfügbar ist.

Für die ersten Schritte können Sie das kostenlose SDK. verwenden. Dort können Sie erste Aufnahmen speichern und die Kamera-Parameter ändern. Die Applikation ist auch für den reibungslosen Betrieb auf einem Raspberry Pi ausgelegt. Unterstützte Betriebssysteme sind Windows, Linux und Android. Betriebssysteme wie macOS von Apple werden nicht für den industriellen Einsatz unterstützt, aber Ingenieure können eine virtuelle Maschine mit Windows oder Linux auf einem Mac ausführen, um die Kompatibilität sicherzustellen. Das SDK unterstützt Programmiersprachen wie C++, C#/.NET und Python.

Für diese Applikation zur Qualitätsinspektion von Backwaren wünschte der Kunde eine Software, die auch für unerfahrene Kollegen einfach zu bedienen ist. Daher wird die Verwendung von Zebra Aurora Vision Software empfohlen. Diese robuste und benutzerfreundliche Software bietet eine grafische Umgebung, die sich wie "eine Werkzeugkiste" anfühlt.

Mit dieser Software kann das vision-System ergänzt werden, um sowohl die Größe als auch die Menge von Backwaren zu erkennen und fehlerhafte Produktionen zu identifizieren. Um mehr über die Aurora Vision-Software zu erfahren, wurde die kostenlose Lite-Version mit allen Standardalgorithmen verwendet.

Mögliche Applikationen

Im Allgemeinen umfasst dies die optische Lebensmittelinspektion, die sehr effektiv mit der Interaktion von Software und Hardware umgesetzt werden kann. Je nach Produkt und Geschwindigkeit des Förderbands müssen Sie möglicherweise die Software anpassen oder eine andere Kamera wählen, da der Arbeitsabstand größer ist oder mehr FPS (Bilder pro Sekunde) erforderlich sind.

Um all diese Punkte zu berücksichtigen, ist unser Team immer bereit, Ihnen mit Rat und Support bei Ihrer Bäckereiwareninspektion Applikation zu helfen. Hinterlassen Sie uns einfach eine kurze Nachricht über das Kontaktformular, und wir werden uns zurück bei Ihnen melden.