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Applikationsbeispiele
Hier finden Sie einige Beispiele von uns realisierter Lösungen. In jedem Fall werden unsere Lösungen den jeweiligen Anforderungen und den Wünschen unserer Kunden angepasst. Der Nutzen unserer Bildverarbeitungslösungen ist applikationsübergreifend: eine schnelle 100%-Kontrolle, objektive und konstante Ergebnisse (bei gleichbleibenden Voraussetzungen), ermüdungsfrei, dokumentierbar.
Jede neue, an uns herangetragene Inspektions-Aufgabe wird von uns eingehend untersucht. Auch ähnlich erscheinende Aufgabenstellungen haben so gut wie immer Eigenheiten, die berücksichtigt werden müssen. Daher können die hier aufgeführten Applikationen nur Beispiele sein. Die von uns durchgeführte Voruntersuchung dient uns zur Festlegung aller Komponenten und Aufwendungen, also letztlich für unsere Angebotserstellung. Für unsere Kunden ist diese Voruntersuchung kostenfrei.
Aufgabe 1: Aufdruckkontrolle von Endlos-Folien (Kunststoff, Aluminium, Papier) bei Geschwindigkeiten bis zu 200 m/min.
Realisierung:
Die Länge eines Druckmusters (Rapports) hängt von dem Durchmesser der Druckwalze ab und ist immer wiederkehrend. Innerhalb eines Rapports können sich mehrere gleiche oder verschiedene Nutzen (Einzelmuster) befinden.
Zum Parametrieren eines neuen Druckes wird die Rapport-Länge eingegeben. Eine Zeilenkamera nimmt Bilder der Folie auf, die länger sind als die eingegebene Rapportlänge. In den Bildern wird der Anfang eines Rapports gefunden und die Aufdruckkontroll-Tools werden exakt positioniert.
Optische Auflösungen von 0,05 mm pro Pixel sind bei schmalen Bändern bis 100 mm leicht mit einer 2k-Zeilenkamera zu erreichen. Sollen höhere Auflösungen realisiert und/oder breitere Bänder inspiziert werden, werden höher auflösende und/oder mehrere Zeilenkameras eingesetzt.
Aufgabe 2: Bahnregelung anhand Positionsmessung eines Nutzens
Folienbahnen müssen hochgenau geführt werden, um sie z. B. einer Schneidemaschine zuzuführen oder mehrere Drucke nacheinander positionsgenau zu drucken. Fehlen Druckmarken, so können bereits vorhandene Muster zur seitlichen Positionsmessung herangezogen werden. Die optische Auflösung und die Breite des Bildbereichs hängen dabei umgekehrt proportional zusammen.
Bei einer Bildbreite von 20 mm ist eine optische Auflösung von 20 μm (1k-Zeile) leicht zu erreichen. Von der Struktur des Musters hängt es ab, wie subpixelgenau die seitliche Position eines Musters bestimmt werden kann. Ein Faktor 16 ist hier möglich (auf ein 1/16 Pixel genau).
Die Auflösung in Vorschubrichtung der Folie ist für diese Aufgabenstellung nicht so wichtig. Bei Geschwindigkeiten von 10 m/s ist eine Auflösung von 0,3 mm im industriellen Umfeld realistisch.
Aufgabe 3: Schnittkontrolle von Endlos-Folien
Wurde die Position einer Folie vor dem Schnitt nicht von einem Signum-BV-System kontrolliert, kann es vorkommen, das es zu einem Verschnitt kommt, also z. B. in ein Muster geschnitten wurde. Dies muss kontrolliert werden.
Bei den Rahmenbedingungen wie bereits in Aufgabe 2 oben erwähnt (20 mm Bildbreite, 1k-Zeile, 10 m/s-Vorschubgeschw.) ist eine Schnittkontrolle im μm-Bereich im industriellen Umfeld realistisch.
Aufgabe: Inspektion von Zylinderkopfdichtung auf diverse Details
Die Lösung jeder einzelnen Aufgabe ist kunden- und anwendungsspezifisch und muss immer neu projektiert werdenl
Aufgabe: Inspektionen von rechteckigen und runden Luftfiltern auf diverse Fehler
Die Lösung jeder einzelnen Aufgabe ist kunden- und anwendungsspezifisch und muss immer neu projektiert werden.
Aufgabe: Inspektion von Ölfiltern auf diverse Fehler:
Die Lösung jeder einzelnen Aufgabe ist kunden- und anwendungsspezifisch und muss immer neu projektiert werden. Hier werden teilweise auch 3D-Inspektionen realisiert.
Aufgabe: Aufdruckkontrolle von Kosmetikbehälter
Kosmetikbehälter werden häufig durch Gold- und Silberprägung optisch aufgewertet und repräsentieren den Markennamen des Herstellers. Es ist deshalb sehr wichtig, die Qualität der Prägung sicherzustellen. Neben der korrekten Position ist eine fehlerfreie Folie von entscheidender Bedeutung.
Bei den Behältern handelt es sich um:
Aufgabe: Inspektion von Flakons
Die Inspektionen sind kunden- und anwendungsspezifisch und müssen für jeden Fall einzeln geprüft und projektiert werden.
Aufgabe: Inspektion von Tiegeln
Aufgabe: Aufdruckkontrolle von Kajal-Stiften und Eyelinern
Die länglichen Stifte müssen mechanisch gedreht werden, um ein Bild mit einer Zeilenkamera aufnehmen zu können. Ein Bild enthält den Aufdruck zweimal um einen kompletten Aufdruck ununterbrochen für die Aufdruckkontrolle zur Verfügung zu haben.
Details, wie z. B. die Auflösung und Geschwindigkeit, werden kunden- und anwendungsspezifisch angepasst.
Aufgabe: Inspektion von Dosen (Konservendose, Getränkedose, Farbdose) auf
Die Aufgaben sind kunden- und anwendungsspezifisch und müssen für jeden Fall einzeln geprüft und projektiert werden.
Aufgabe: Aufdruckkontrolle von Kartuschen
Die Kartuschen werden gedreht und eine Zeilenkamera nimmt ein Bild von zwei Umdrehungen auf. Das stellt sicher, dass der Aufdruck im Bild einmal komplett und ohne Unterbrechung kontrolliert werden kann.
Aufgabe: Inspektion diverser Einzelteile im Durchlauf
Die Auswahl von Kameras und der vielseitigen Beleuchtungsmöglichkeiten hängt ganz von der jeweiligen Aufgabenstellung ab. Die Taktraten hängen von der Komplexität der Auswertealgorithmen ab. 20 Teile/s können aber meistens erreicht werden und sind noch nicht die Grenze des Möglichen.
Aufgabe: Inspektion von "Endlos"-Folien (Keramikfolien, Kunststoff-Mehrschichtfolien) auf Löcher, Einschlüsse und Dünnstellen
Im Durchlicht werden mit Zeilenkameras Bilder der Folien erzeugt und mit speziell für die Folieninspektion entwickelten Algorithmen ausgewertet. Neben der Folie befinden sich wechselbare Helligkeitsreferenzen mit normierter Transparenz. Die Auswertung der Helligkeitsdifferenz zwischen Referenz und Folie ermöglicht die Erkennung von Dichte- bzw. Dickenabweichungen. Die Anlage wird durch den Abruf von zuvor eingemessenen Parametersätzen auf unterschiedliche Folientypen eingestellt. Der Anwender bestimmt durch die Eingabe von Kontrastschwellen und Fehlergrößen die Qualitätskriterien. Bei sehr dichten Folien kann die Durchlichtbeleuchtung durch eine Auflichtbeleuchtung ergänzt werden um auch Oberflächenfehler sichtbar zu machen. Die festgestellten Fehlstellen werden am Monitor dargestellt, an eine Markiereinrichtung weitergegeben und in einer Statistik zusammengefasst.
Aufgabe: Prüfung von Grünfolien auf homogene Dicke, Einschlüsse, Risse und Löcher
Das auf Rollen befindliche Folienmaterial wird vor dem Zuschnitt auf Fehlstellen überprüft. Fehlerhafte Folienabschnitte werden ausgeschleust. Mit einer optischen Auflösung von 21 μm werden Fehler ab 50μm Durchmesser erkannt.
Aufgabe: 100%-Kontrolle elektronischer Bauelemente auf Maßhaltigkeit und Qualität des Aufdruckes
Mittels eines telezentrischen Objektivs werden unterschiedliche Bauelemente verzeichnungsfrei mit einer Flächenkamera aufgenommen. Es werden pro Bauelement zwei Bilder mit verschiedener Beleuchtungsanordnung aufgenommen. Für die Maßhaltigkeitsprüfung wird eine Dunkelfeldbeleuchtung eingeschaltet und für die Aufdruckkontrolle eine Dombeleuchtung. Für jedes Bauelement wurde ein Prüffile erstellt, dass beim Wechsel eines Bauelements automatisch von der übergeordneten Steuerung aufgerufen wird. Die optische Inspektion ist Teil eines Prüfautomaten, der auch weitere Prüfungen enthielt.
Aufgabe: Inspektionen elektronischer Bauelemente in der Herstellung
Die Forderung nach 100% Kontrolle ist bei der Großserienfertigung nur durch eine Automatisierungslösung wirtschaftlich erfüllbar. Neben Fehlern in der Kontur wird auch die Qualität des Druckbildes und die Maßhaltigkeit geprüft.
Mögliche elektronische Bauelemente:
Aufgabe: Inspektion von Verpackungen für die Lebensmittelindustrie
Aufgabe: 3D-Inspektion von belegten Teigwaren
Die Form (Rundheit, Höhe) der Teigwaren wurde mit Laser-Triangulation gescannt. Auf einem Förderband liefen dazu die Teigwaren unter einem Laserlichtschnitt durch, mit dem das dreidimensionale Höhenprofil aufgenommen wurde. Bei Abweichungen von Sollwerten wird die fehlerhafte Pizza ausgeschleust.
Zusätzlich wurde ein Farbbild des Belags aufgenommen. Das Bild wird auf bestimmte Anzahlen von Farbpixeln und auf Verhältnisse zwischen Anzahlen unterschiedlicher Farben kontrolliert.
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