Da das Endprodukt bei dieser Produktionsform kontinuierlich hergestellt wird, ist es für den Prozess von grundlegender Bedeutung, dass Abweichungen in der Fertigungstoleranz oder Oberflächenfehler sofort erkannt werden können, da sonst die Gefahr besteht, dass der Fehler über einen sehr langen Zeitraum bestehen bleibt Zeit des Herstellungsprozesses, was zu einer hohen Ausschussmenge und damit zu hohen Kosten aufgrund fehlerhafter Produktion führt.

Um diese Kosten und mögliche Kundenbeschwerden zu reduzieren, werden häufig kamerabasierte Inspektionssysteme eingesetzt. Turnkey-Systeme für Extrusions Applikationen sind teuer und wurden oft nicht entwickelt, um die genauen Bedürfnisse des jeweiligen Kunden zu erfüllen.

Immer mehr Unternehmen entwickeln jetzt ihr eigenes Inspektionssystem für ihre spezifische Applikation. Dazu "investieren" Sie nur einmal in die Entwicklung und haben dann ein System, das perfekt auf Ihre eigenen Bedürfnisse zugeschnitten ist und das anschließend zu sehr geringen Kosten auf andere Extrusionslinien erweitert werden kann. Darüber hinaus entwickeln Sie das Know-how selbst im Unternehmen und sind weniger abhängig von externen Firmen.
Im konkreten Fall stellt der Kunde direkt hinter dem Extruder Kunststoffbänder her, die beidseitig auf Fehler untersucht werden sollen. In manchen Fällen schmelzen einzelne Körner des Kunststoffgranulats nicht vollständig auf oder es sammeln sich Verunreinigungen an der Austrittsdüse des Extruders, die dann zu Oberflächenfehlern wie Kratzern, Dellen oder Ähnlichem führen. Ziel der Überwachung ist es, diese Mängel möglichst frühzeitig zu erkennen, sodass sofort in den Prozess eingegriffen und der Ausschuss auf ein Minimum reduziert werden kann.

Kamera Auswahl

Zuerst definieren wir die richtige industrielle Kamera für das Inspektions- vision-System Applikation der extrudierten Waren. Basierend auf den Spezifikationen des Kunden haben wir dem Kunden folgendes Setup empfohlen:

Eckdaten:.

• Maximale Breite der Streifen: 80 mm
• Extrusionsgeschwindigkeit: max. 5m/min
• Kleinster Fehler: 0,2 mm
• Kamera/PC-Abstand: ca. 10 m.

Kamera-Systeme zur Bildverarbeitung sollten so gestaltet sein, dass das kleinste Detail von mindestens 3x3 Pixeln angezeigt wird. Bei einem Sichtfeld (FOV) von 80x60 mm bedeutet dies eine Auflösung von mindestens 1200x900 Pixeln.   

Wenn sich das Produkt während der Bildaufnahme bewegt, sollte eine global Shutter Kamera verwendet werden. Weitere Informationen zu den verschiedenen Shutter-Typen von Industriekameras finden Sie in unserem Wissenszentrum hier: Global Shutter vs. Rolling Shutter.
Laut der obigen Berechnung wäre die MER2-160-75GM-P Kamera ausreichend. Dies ist ein global Shutter Sony IMX273 mit einem 1/2,9' Sensor mit 1440x1080 pxl und einer Pixelgröße von 3,45µm.

Geeignetes Objektiv für die Inspektion von extrudierten Waren vision-System

Um das geeignete Objektiv für dieses Inspektionssystem für extrudierte Waren vision zu bestimmen, müssen wir die Größe des verwendeten Bildsensors, das abzudeckende FOV und den Arbeitsabstand zwischen der Kamera und dem zu inspizierenden Produkt kennen. Der maximal mögliche Arbeitsabstand innerhalb der Extrusionslinie ist sowohl von oben als auch von unten am Produkt auf maximal 300 mm begrenzt.
Die Verwendung des MER2-160-75GM-P in Kombination mit einem 16mm Objektiv bei einem Arbeitsabstand von 300mm ergibt ein Sichtfeld von 88x66mm. Dieses C-mount Objektiv ist eine gute Option für diese Anwendung: LCM-5MP-16MM-F1.4-1.5-ND1 

Beleuchtung für die Inspektion von Strangpressgütern

Das ideale Beleuchtungsszenario hängt von vielen Faktoren ab, z. B. dem Oberflächenzustand des Produkts, der Umgebungsbeleuchtung, möglicherweise wechselnden Lichtverhältnissen je nach Jahres- und Tageszeit usw. Wenn der Installationsraum es zulässt, ist es ratsam, die Applikation unabhängig von externen Lichteinflüssen zu gestalten. Dies kann beispielsweise durch das Einkapseln der Kameras und der Beleuchtungseinheit sichergestellt werden. Diese Maßnahme gewährleistet, dass die erzielte Bildqualität zu jeder Tages- oder Jahreszeit immer konstant ist. Besonders wenn Sie Inspektionssoftware verwenden, verhindert dies das Auftreten möglicher Pseudo-Fehler.

Die Kunststoff-Sockelleisten haben eine anthrazitfarbene, nur leicht spiegelnde Oberfläche. Defekte, Einschlüsse sowie Kratzer oder Dellen können über eine Veränderung der Oberflächenstruktur der Streifen stets zuverlässig erkannt werden.
Für dieses Inspektionssystem für extrudierte Waren ist es daher ratsam, zusätzlich zur Kamera-Anordnung Lichtquellen zu installieren, die diese oberflächlichen Verzerrungen deutlicher vom intakten Oberflächen der Kunststoffstreifen abheben. Unsere Leistenlichter VA1-BL3-119x16-W sind eine einfache und kostengünstige Option dafür, da sie mit den optionalen Halterungen leicht an bestehenden Strukturen befestigt werden können. Um sie mit Strom zu versorgen, können Sie entweder ein vorhandenes 24V-Netzteil in der Extrusionslinie verwenden oder unser VA0-PS1-A1-60W-24V Netzteil nutzen. Wenn Sie mehrere Lichtquellen an ein Netzteil anschließen möchten und diese auch verstellbar sein sollen, finden Sie hier geeignete Optionen: Netzteil für Leistenlichter.

Idealerweise sollte die Beleuchtung in einem relativ flachen Winkel von weniger als 45° zum zu inspizierenden Produkt positioniert werden, damit Mängel aufgrund der Reflexion, die sich erheblich vom Originalprodukt unterscheidet, deutlich sichtbar sind. Die matte Oberfläche in dieser Applikation erleichtert es etwas, die Beleuchtung einzurichten. Bei hochreflektierenden Oberflächen oder Oberflächen mit glänzenden Effekten kann der Einsatz von Polarisationsfiltern hilfreich sein. In jedem Fall muss sichergestellt werden, dass keine Reflexionen durch direkt auf das Objektiv treffendes Licht entstehen. Um dies zu verhindern, können Sie mit der Positionierung der Kamera oder der Lichtquelle vor Ort spielen, um die ideale Einrichtung für die Applikation zu finden.

Bildverarbeitungssoftware 

Mit der obigen Einrichtung können Sie nun Bilder auf einem PC betrachten und auch speichern. Dies würde beispielsweise ausreichen, wenn der Maschinenbediener den Prozess lediglich von Zeit zu Zeit durch manuelle Kontrolle der Bilder überwachen muss. 

Mit dieser Methode erreichen Sie jedoch nie eine 100%ige Kontrolle über die gesamte Produktion, sondern höchstens eine stichprobenartige Überwachung.

Vor ein paar Jahren war es noch sehr komplex und umfangreich, Bildverarbeitungssoftware zu verwenden. Dies war ohne Programmierkenntnisse nicht möglich. Dank der intuitiven Softwarelösungen von Zebra Aurora Vision ist dies jetzt auch für Nicht-Experten möglich. Die Software ist Windows-basiert und kann per Drag & Drop bedient werden. Alles, was Sie benötigen, ist eine Entwicklerlizenz und dann eine Laufzeitlizenz für jede Produktionslinie.

Auf unserer Website finden Sie einige Videos, die die intuitive Nutzung und die Möglichkeiten der Zebra Aurora Vision Software zeigen.

Um einen ersten Eindruck von dieser Softwarelösung zu bekommen, können Sie die kostenlose Lite-Version (Zebra Aurora Vision Studio 5 Lite) direkt von unserer Website herunterladen.
Wenn Sie dennoch einen Integrator für den Einstieg in die Software nutzen möchten, helfen wir Ihnen gerne mit einer Empfehlung für einen unserer Integrationspartner weiter.

Support für die Inspektion von extrudierten Waren vision System?

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