SWIR-Kamerasysteme für die PET-Kunststoffsortierung
Max Reijngoudt
Kurzwellige Infrarotkameras (SWIR) bieten einen entscheidenden Vorteil bei der Sortierung von PET-Kunststoffen und übertreffen herkömmliche Methoden in Genauigkeit und Effizienz. Die SWIR-Technologie nutzt das Nahinfrarotspektrum, um Materialien zu durchdringen und ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen, wodurch eine präzise Trennung von PET-Kunststoff und Verunreinigungen ermöglicht wird.
Traditionell erfolgte die Sortierung von PET-Kunststoffen mithilfe manueller Inspektion oder Nahinfrarotkameras (NIR). Diese Methoden waren jedoch oft hinsichtlich Genauigkeit und Effizienz eingeschränkt. Die manuelle Inspektion war zeitaufwändig und anfällig für menschliche Fehler, während NIR-Kameras Schwierigkeiten hatten, zwischen ähnlich aussehenden Materialien zu unterscheiden.
SWIR-Kameras begegnen diesen Herausforderungen durch folgende Vorteile:
- Verbesserte Genauigkeit: SWIR-Technologie kann PET-Kunststoff genauer von anderen Materialien unterscheiden, selbst bei ähnlichen optischen Eigenschaften.
- Gesteigerte Effizienz: SWIR-Systeme können Materialien deutlich schneller verarbeiten als manuelle Inspektionen, was Arbeitskosten senkt und den Durchsatz erhöht.
- Weniger Kontamination: Durch die präzise Identifizierung und Entfernung von Verunreinigungen tragen SWIR-Kameras zur Herstellung von hochwertigerem recyceltem PET-Kunststoff bei.
- Vielseitigkeit: SWIR-Technologie kann auf ein breiteres Materialspektrum angewendet werden und stellt somit eine flexiblere Lösung für Recyclinganlagen dar.
Dieser Artikel dient als Leitfaden für alle, die die Implementierung von SWIR-Kamerasystemen für die Sortierung von PET-Kunststoffen in Erwägung ziehen. Der Artikel beschreibt die wichtigsten Vorteile, Anwendungen und Überlegungen, um Ihnen eine fundierte Entscheidung zu ermöglichen.
Table of contents
Auswahl einer Bildverarbeitungskamera
Die Auswahl einer geeigneten Bildverarbeitungskamera ist entscheidend für eine erfolgreiche PET-Kunststoffsortierung mit SWIR-Technologie. Die Kameraspezifikationen wirken sich direkt auf die Genauigkeit und Effizienz des Sortierprozesses aus.
Diese Technologie unterscheidet verschiedene Kunststoffarten durch Analyse der spektralen Signaturen der Materialien. SWIR-Kameras reagieren empfindlich auf bestimmte Wellenlängen des Lichts, die von verschiedenen Materialien unterschiedlich absorbiert und reflektiert werden.
Für diese Anwendung empfehlen wir die MARS-138-95GM-P-TN-SWIR Kamera. Diese GigE-Kamera verfügt über einen Sony IMX990-Sensor mit einer Pixelgröße von 5 µm, einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixeln und einer Bildrate von 95 Bildern pro Sekunde. Der Sensor im 1/2-Zoll-Format bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Auflösung und Empfindlichkeit.
Der Globale-Verschluss-Sensor der Kamera ist für die präzise Erfassung bewegter Materialien unerlässlich. Er gewährleistet die gleichzeitige Erfassung des gesamten Bildes und minimiert so Bewegungsunschärfe und Verzerrungen.
Darüber hinaus trägt die thermoelektrische Kühlung (TEC) der MARS-138-95GM-P-TN-SWIR-Kamera dazu bei, thermisches Rauschen zu reduzieren und die Bildqualität zu verbessern, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen.
Auswahl des optimalen Industrieobjektivs
Die Wahl des Industrieobjektivs ist ein weiterer entscheidender Faktor bei der PET-Kunststoffsortierung mit SWIR-Kameras. Brennweite und optische Qualität des Objektivs können die Genauigkeit und Auflösung der aufgenommenen Bilder erheblich beeinflussen.
Für diese Anwendung empfehlen wir ein SWIR-Objektiv, insbesondere das C-Mount 25-mm-Objektiv „VA-LCM-1.3MP-25MM-F1.8-020-SWIR“. Dieses Objektiv bietet eine geeignete Brennweite für die Aufnahme von Kunststoffbildern bei typischem Arbeitsabstand. Die C-Mount-Schnittstelle gewährleistet die Kompatibilität mit der MARS 138-95GM-P-TN-SWIR-Kamera.
Die geringe Verzerrung von weniger als 0,4 % ist entscheidend, um Bildartefakte zu minimieren und genaue Messungen zu gewährleisten. Verzerrungen können zu Fehlern bei der Identifizierung und Sortierung von Kunststoffmaterialien führen.
Das 1/2-Zoll-Format des Objektivs ist mit der MARS-138-95GM-P-TN-SWIR-Kamera kompatibel und gewährleistet optimale Bildqualität und Leistung.
Dieses Objektiv wird in Kombination mit dem IMX990-Sensor verwendet und kann Bilder vom sichtbaren bis zum SWIR-Spektrum aufnehmen.
Wenn Sie ein günstigeres Objektiv benötigen, bieten wir auch Objektive an, die ausschließlich im SWIR-Bereich arbeiten. Weitere Optionen finden Sie auf unserer Seite zu SWIR-Objektiven.
Auswahl der richtigen Industriebeleuchtung
Die richtige Beleuchtung ist für die Aufnahme hochwertiger SWIR-Bilder von Kunststoffen unerlässlich. Die Wahl der Lichtquelle richtet sich nach den spezifischen Anforderungen der Sortieranwendung und den Eigenschaften der zu verarbeitenden Kunststoffe.
Zwei gängige Beleuchtungsoptionen für die SWIR-basierte Kunststoffsortierung sind:
- SWIR-Ringlicht: Ringlichter werden häufig für Anwendungen eingesetzt, bei denen eine gleichmäßige Beleuchtung runder Objekte entscheidend ist, z. B. bei der Prüfung kleiner Objekte oder der Defekterkennung.
- SWIR-Balkenlichter: Lineare Lichtquellen, die in verschiedenen Konfigurationen angeordnet werden können, um eine gezielte Beleuchtung zu gewährleisten. Balkenlichter eignen sich für Anwendungen, bei denen ein bestimmter Bereich des Objekts hervorgehoben werden muss, z. B. bei der Prüfung großer oder unregelmäßig geformter Materialien.
Die Wahl der Lichtquelle hängt von Faktoren wie Größe und Form der Kunststoffe, dem gewünschten Sichtfeld und den spezifischen Anforderungen des Sortierprozesses ab. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, können Experimente mit verschiedenen Beleuchtungskonfigurationen erforderlich sein.
Außerdem sind Intensität und Wellenlänge der SWIR-Lichtquelle zu berücksichtigen. Das Licht sollte intensiv genug sein, um die Kunststoffe effektiv zu beleuchten, aber nicht so hell, dass es Blendung oder Sättigung verursacht. Außerdem sollte die Wellenlänge des Lichts mit der Empfindlichkeit der SWIR-Kamera kompatibel sein.
Bildverarbeitung zur Kunststoffsortierung
Die Bildverarbeitung spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewinnung wertvoller Informationen aus den vom Kamerasystem erfassten SWIR-Bildern. Die gewählte Computer-Vision-Software sollte SWIR-Daten verarbeiten, Bildanalysen durchführen und sich in andere Komponenten des Sortiersystems integrieren können.
Die MARS-138-95GM-P-TN-SWIR-Kamera ist GenICam-kompatibel und gewährleistet eine nahtlose Integration mit verschiedenen Bildverarbeitungssoftwareplattformen. Diese Flexibilität ermöglicht es Anwendern, die Software zu wählen, die ihren Anforderungen und ihrem Fachwissen am besten entspricht.
Gängige Optionen für die Bildverarbeitung in der SWIR-basierten Kunststoffsortierung sind:
- MvTec Halcon: Eine leistungsstarke Softwareplattform mit einer breiten Palette an Bildverarbeitungs- und Bildverarbeitungstools.
- Cognex Vision Pro: Eine spezialisierte Softwareplattform für Bildverarbeitungsaufgaben.
- MATLAB und OpenCV: Gängige Programmiersprachen und Bibliotheken mit umfangreichen Bildverarbeitungsfunktionen.
- Zebra Aurora Vision: Eine umfassende Softwareplattform für Bildverarbeitungsanwendungen, einschließlich Bildverarbeitung, Objekterkennung und Klassifizierung.
Neben diesen kommerziellen Optionen können auch Open-Source-Software und -Bibliotheken für die Bildverarbeitung in der SWIR-basierten Kunststoffsortierung eingesetzt werden. Diese Tools bieten Flexibilität und Anpassungsmöglichkeiten, erfordern aber möglicherweise mehr Programmierkenntnisse.
Wir bieten ein kostenloses Software Entwicklungs- Kit (SEK) an. Dieses praktische Toolkit unterstützt Sie bei der Bildaufnahme und der Steuerung von Kameraparametern und ist somit ein idealer Ausgangspunkt. Das SEK ist mit verschiedenen Plattformen kompatibel, von herkömmlichen PCs bis hin zu industriellen Systemen mit NVIDIA TX-Serie oder Raspberry Pi-Geräten. Es unterstützt sogar verschiedene Betriebssysteme wie Windows, Linux und Android.
Mit der passenden Bildverarbeitungssoftware können Anwender SWIR-Bilder effektiv analysieren, Kunststoffe identifizieren und den Sortierprozess optimieren.
Anwendungen von SWIR-Kamerasystemen für die PET-Kunststoffsortierung
SWIR-Kamerasysteme bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der PET-Kunststoffsortierung.
Durch den Einsatz von SWIR-Kamerasystemen können Recyclinganlagen ihre Gesamteffizienz steigern, Kosten senken und hochwertigeres recyceltes PET-Kunststoff produzieren.
Unterstützung für SWIR-Kamerasysteme zur PET-Kunststoffsortierung
Wünschen Sie Unterstützung von einem unserer Bildverarbeitungsexperten bei der Entwicklung Ihres eigenen PET-Kunststoffsortiersystems mit SWIR-Technologie? Oder eines ähnlichen Bildverarbeitungssystems? Kontaktieren Sie uns einfach über das untenstehende Formular!
