Bildverarbeitung mit Embedded-PC

Zwei geöffnete Module der Anlage: Die unter den Transportbahnen angeordneten Kameras 'Genie Nano' von Teledyne nehmen im ...

© Leuthold Mechanik

... Durchlichtverfahren Bilder der Behälter auf. Die LED-Beleuchtungen befinden sich oberhalb der Transportbahn.

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Bei der neuesten Anlagengeneration setzt das Schweizer Unternehmen nicht mehr wie bisher auf intelligente Kamerasysteme, sondern auf ein Embedded-PC-Bildverarbeitungssystem. „Bei der bisherigen Architektur mit ­intelligenten Kameras musste erst ein PC an die Anlage angeschlossen ­werden, um Fehlerbilder anzuzeigen oder statistische Auswertungen vorzunehmen. Nur so ließ sich beispielsweise überprüfen, ob auf einer der Linien mehr Fehler entstanden oder ob ein ­bestimmter Fehlertyp ­häufiger auftrat. Jetzt kann der Bediener solche Ten­denzen über einen Monitor direkt an der Anlage einfacher und schneller ­erkennen und die Fehlerquellen somit in kürzerer Zeit gezielt ausschalten.“

Realisiert wurde diese Möglichkeit über einen Ringbuffer, der im Embedded-System die jeweils letzten 20 Fehlerbilder speichert und auf Abruf anzeigt. Neben aktuellen Ergebnisbildern kann sich der Anwender dort zudem Statistiken über Fehlerarten und deren Häufigkeit, die Verteilung von Ausschuss auf die verschiedenen Bahnen sowie Bilder von fehlerhaften Behältern direkt am Anlagenbildschirm ansehen, was zu einer schnelleren Behebung von Fehlern durch geeignete mechanische Anpassungen an der Anlage beiträgt.

Ein weiterer Vorzug des Embedded-Bildverarbeitungssystems gegenüber den bisherigen intelligenten Kameras ist die bessere Anbindung an die MES-Systeme der Anwender, weil dies eine optimierte Kontrolle der Produktion und Vorteile bei der Datenerfassung ermöglicht.

An der geöffneten Klappe einer Prüfstation ist eine LED-Beleuchtung angebracht, die – ebenso wie die Kamera jeder Bahn – ausgelöst durch eine Lichtschranke getriggert wird.

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Aus wirtschaftlicher Sicht lagen die Kosten für die früheren intelligenten Kamerasysteme etwa auf dem gleichen Niveau wie die des Embedded-PC-Systems.

Konkret genutzt wird in der neuen Anlagengeneration pro Linie die Kamera ‚Genie Nano‘ von Teledyne Dalsa, die über Lichtschranken getriggert wird. Ausgestattet mit einer passenden Optik von Lensation sind diese Kameras unterhalb der Transportbahnen angeordnet. Die ebenfalls per Lichtschranke getriggerten LED-Beleuchtungen sind oberhalb der Prüfstationen in die Anlagen integriert, so dass die Behälter im Durchlichtverfahren inspiziert werden können. Die Beleuchtung wurde von Stemmer Imaging speziell für die vorliegenden Anforderungen entwickelt. „Für diesen Einsatzfall waren eine bestimmte Größe und ein festgelegter Beleuchtungswinkel erforderlich. Da es keine Standardbeleuchtung gibt, die diese Anforderungen erfüllt, haben wir eine kundenspezifische Beleuchtung für Leuthold Mechanik entwickelt“, begründet Claudio Sager, Geschäftsführer der Schweizer Niederlassung von Stemmer Imaging, dieses Vorgehen.

Der Embedded-PC, der die Auswertung aller Bilder der vier Linien übernimmt und darüber hinaus über den so genannten ‚Real Time Manager‘ für die Steuerung der Anlage sorgt, ist eine Sonderanfertigung des Schweizer Elektronikherstellers Worx. Der Rechner muss pro Minute und Bahn 120 Bilder auswerten und die Ergebnisse innerhalb kürzester Zeit an die Ausschleusestationen weitergeben, damit fehlerhafte Behälter sofort aussortiert werden können. Die Auswertung der Bilder erfolgt über die Bildverarbeitungssoftware ‚Common Vision Blox‘ (CVB).

Autor:
Peter Stiefenhöfer ist freier Redakteur mit Schwerpunkt Bildverarbeitung.