Optisches Online-Inspektionssystem für die

vollflächige Überwachung von Bahnwaren

mit gleichmäßigen Oberflächen

Optische Sensortechnikfür Inspektion und Formerfassung

OSIFGmbH

Luchs

Systemaufbau und Funktionsweise

Die Vorzüge des Luchs:

! Produktionsbegleitende vollflächigeOberflächenkontrolle von Bandwaren

! Automatische Ermittlung von Fehlernauf Basis von Helligkeitsunterschie-den ohne Einlernen von Fehlerarten

! Automatisches Anpassen der Belich-tung bei unterschiedlichen Materia-lien und Oberflächen

! Einfache und schnelle Einstellungdes Systems mittels weniger ver-ständlicher Parameter: z.B. Sensitivi-tät, Fehlergröße

! Hohe Inspektionsgeschwindigkeit

! Automatische Fehlerdokumentationin kundenspezifischem Inspektions-protokoll mit Fehlerbildern und Feh-lerlandkarte

! Auswirkungen von Produktionsände-rungen sofort qualifizierbar

! Einfache Integration in Produktions-anlagen

! System weitgehend unabhängig ge-gen-über Schwankungen der Materi-algeschwindigkeit

! System individuell an Fehlerspektrumund spezifische Randbedingungendes Kunden anpassbar

! Minimaler Wartungsaufwand

! Optional: Markierung der Fehlstellenauf dem Material

Anwendungsfelder und Vorzüge

Der ist ein berührungslos arbei-Luchstendes optisches Inspektionssystem zurproduktionsbegleitenden vollflächigenQualitätskontrolle von weitestgehendgleichmäßigen Oberflächen, wie sie bei-spielsweise bei Folien, Papier, Stoffenoder Metallen vorhanden sind. Das Sys-tem detektiert Störungen in der Oberflä-che auf Basis von Helligkeitsunterschie-den, wie sie unter anderem durch Löcher,Fremdkörper, Stippen, Verzerrungen, Ein-drücke, Kratzer und bei durchscheinen-dem Material durch Verdickungen oderVerschmutzungen hervorgerufen wer-den. Je nach Ausprägung der Fehler unddes zu inspizierenden Materials ist für dieDetektion bereits ein geringer Kontrastausreichend.

Die erstellten Protokolle mit den entspre-chenden Fehlerbildern und der Fehler-landkarte lassen sehr einfach und schnelleine Beurteilung der Güte des inspizier-ten Materials zu.

Aufgrund seines kleinen Bauraumes undseines robusten und einfachen Aufbauskann der auch nachträglich un-Luchskompliziert in eine bestehende Anlage in-tegriert werden.

Erkannte Fehler:Links: Abdruck in einer BlechplatineRechts: Eindruck in einer Kunststoffbahn

Das System besteht im Wesentlichen ausder Auswertesoftware auf einem lei-stungsfähigen Auswerterechner, der miteinem Monitor in ein industrielles Pultge-häuse integriert ist, einem hochauflösen-den Zeilenkamerasystem, einer Beleuch-tungseinheit und einem Weggeber (En-coder) zur Positionserfassung.

Das Material wird (z. B. über einen In-spektionstisch) unter der Zeilenkamerahindurch bewegt. Je nach Materialart undFehlerspektrum wird das zu inspizieren-de Material von der Kamera im Auflicht(Beleuchtung oberhalb des Materials)und/oder im Durchlicht (Beleuchtung un-terhalb des Materials) erfasst. Die Auf-nahmen der Kamera werden dabei voneinem Weggeber gesteuert.

Für die Auswertung werden die aufge-nommenen Zeilen vom Messrechner zuBildern des Inspektionsobjektes zusam-mengefügt. In diesen wird dann nachFehlstellen im Material gesucht. Die de-tektierten Fehlstellen werden auf dem Mo-nitor dargestellt und in ein Inspektions-protokoll eingetragen. EntsprechendeFehlerbilder können, ebenfalls abgespei-chert werden.

Optional können fehlerhafte Bereiche di-rekt auf dem Material markiert und/oderSignalausgänge gesetzt werden.

Erkannte Fadenverdickung nach der Beschichtung

Erkannte Löcher in einer Folie

Erkannte Kratzer auf einer beschichteten

Metalloberfläche

Erkannter Riss in einer Folie

Beleuchtung

Drehgeber

Zu inspizierendesMaterial

Gestell

Gestell

Zeilenkamera

Zeilenkamera

Ansichtin Laufrichtungdes Materials

Aufsichtauf das

Inspektions-system

Systemaufbau und Funktionsweise

Die Vorzüge des Luchs:

! Produktionsbegleitende vollflächigeOberflächenkontrolle von Bandwaren

! Automatische Ermittlung von Fehlernauf Basis von Helligkeitsunterschie-den ohne Einlernen von Fehlerarten

! Automatisches Anpassen der Belich-tung bei unterschiedlichen Materia-lien und Oberflächen

! Einfache und schnelle Einstellungdes Systems mittels weniger ver-ständlicher Parameter: z.B. Sensitivi-tät, Fehlergröße

! Hohe Inspektionsgeschwindigkeit

! Automatische Fehlerdokumentationin kundenspezifischem Inspektions-protokoll mit Fehlerbildern und Feh-lerlandkarte

! Auswirkungen von Produktionsände-rungen sofort qualifizierbar

! Einfache Integration in Produktions-anlagen

! System weitgehend unabhängig ge-gen-über Schwankungen der Materi-algeschwindigkeit

! System individuell an Fehlerspektrumund spezifische Randbedingungendes Kunden anpassbar

! Minimaler Wartungsaufwand

! Optional: Markierung der Fehlstellenauf dem Material

Anwendungsfelder und Vorzüge

Der ist ein berührungslos arbei-Luchstendes optisches Inspektionssystem zurproduktionsbegleitenden vollflächigenQualitätskontrolle von weitestgehendgleichmäßigen Oberflächen, wie sie bei-spielsweise bei Folien, Papier, Stoffenoder Metallen vorhanden sind. Das Sys-tem detektiert Störungen in der Oberflä-che auf Basis von Helligkeitsunterschie-den, wie sie unter anderem durch Löcher,Fremdkörper, Stippen, Verzerrungen, Ein-drücke, Kratzer und bei durchscheinen-dem Material durch Verdickungen oderVerschmutzungen hervorgerufen wer-den. Je nach Ausprägung der Fehler unddes zu inspizierenden Materials ist für dieDetektion bereits ein geringer Kontrastausreichend.

Die erstellten Protokolle mit den entspre-chenden Fehlerbildern und der Fehler-landkarte lassen sehr einfach und schnelleine Beurteilung der Güte des inspizier-ten Materials zu.

Aufgrund seines kleinen Bauraumes undseines robusten und einfachen Aufbauskann der auch nachträglich un-Luchskompliziert in eine bestehende Anlage in-tegriert werden.

Erkannte Fehler:Links: Abdruck in einer BlechplatineRechts: Eindruck in einer Kunststoffbahn

Das System besteht im Wesentlichen ausder Auswertesoftware auf einem lei-stungsfähigen Auswerterechner, der miteinem Monitor in ein industrielles Pultge-häuse integriert ist, einem hochauflösen-den Zeilenkamerasystem, einer Beleuch-tungseinheit und einem Weggeber (En-coder) zur Positionserfassung.

Das Material wird (z. B. über einen In-spektionstisch) unter der Zeilenkamerahindurch bewegt. Je nach Materialart undFehlerspektrum wird das zu inspizieren-de Material von der Kamera im Auflicht(Beleuchtung oberhalb des Materials)und/oder im Durchlicht (Beleuchtung un-terhalb des Materials) erfasst. Die Auf-nahmen der Kamera werden dabei voneinem Weggeber gesteuert.

Für die Auswertung werden die aufge-nommenen Zeilen vom Messrechner zuBildern des Inspektionsobjektes zusam-mengefügt. In diesen wird dann nachFehlstellen im Material gesucht. Die de-tektierten Fehlstellen werden auf dem Mo-nitor dargestellt und in ein Inspektions-protokoll eingetragen. EntsprechendeFehlerbilder können, ebenfalls abgespei-chert werden.

Optional können fehlerhafte Bereiche di-rekt auf dem Material markiert und/oderSignalausgänge gesetzt werden.

Erkannte Fadenverdickung nach der Beschichtung

Erkannte Löcher in einer Folie

Erkannte Kratzer auf einer beschichteten

Metalloberfläche

Erkannter Riss in einer Folie

Beleuchtung

Drehgeber

Zu inspizierendesMaterial

Gestell

Gestell

Zeilenkamera

Zeilenkamera

Ansichtin Laufrichtungdes Materials

Aufsichtauf das

Inspektions-system

Luchs-Leistungsmerkmale und Fehlerspektrum

Das System kann mit unterschiedlichenZeilenkameras ausgestattet werden.Durch die Wahl des Kameratyps und dieAnzahl der Kameras kann das System andie kundenspezifischen Inspektionsan-forderungen angepasst werden. Somitgehören Inspektionsbreiten von mehre-ren Metern und erkennbare Fehlergrö-ßen auch unterhalb von 1 mm² zu denStandardaufbauten.

Die maximal erreichbare Inspektionsge-schwindigkeit ergibt sich aus der minimalzu erkennenden Fehlergröße, der Instal-lationsart (Auflicht/Durchlicht) und denMaterialeigenschaften. Inspektionsge-schwindigkeiten von 40 bis 90 m/min lie-gen dabei im typischen Bereich.

Da die Position des Inspektionsmaterialsüber einen Weggeber erfasst wird, ist un-abhängig von der Bahngeschwindigkeitjederzeit eine korrekte Zuordnung vonFehler und Fehlerposition gewährleistet.Dies mach das System auch unabhängigvon Geschwindigkeitsänderungen beimAnfahren oder Abbremsen.

Über eine Fernwartungsschnittstellekann das System überwacht und die Soft-ware gewartet werden.

Luchs-Die Bedienoberfläche

Das Bedien- und Auswertesoftwarepaketist wesentlicher Teil des Lieferumfangsdes Systems. Es beinhaltet den komplet-ten Funktionsumfang zur Steuerung derHardware, zur Parametrierung der Feh-lerkenngrößen und zur Sicherung der Er-gebnisse.

Die Einstellung des Systems ist dabei be-wusst einfach gehalten worden. Nur beiMaterialwechsel müssen einmalig die not-wendigen Inspektionsparameter in einerMaske eingegeben werden (siehe Bildrechts).

Der analysiert die auf dem Inspek-Luchstionsobjekt vorhandene Oberfläche aufBereiche mit einem Kontrast zur typi-schen Oberfläche. Auf diese Weise kön-nen in der Regel alle Arten von Fehlerndetektiert werden, die auch mit demmenschlichen Auge erkennbar sind.

Überschreitet die Größe des erkanntenBereiches eine individuell wählbare Gren-ze, wird dieser Bereich als Fehler regi-striert.

Ebenso unterliegt die Bahnbreite einerkontinuierlichen Prüfung. Abweichungenvon einer Soll- bzw. Mindestbahnbreitekönnen damit auch als Fehler angezeigtwerden.

Wird ein Fehler erkannt, wird der entspre-chende Bereich auf der Gesamtübersichtmarkiert und das entsprechende Fehler-bild (Detailbild) angezeigt. Ebenso wirddie Position des Fehlers in einem Fehler-protokoll vermerkt. Darüber hinaus kannder Kunde entscheiden, welche weiterenSchritte nach der Fehlererkennungdurchlaufen werden sollen. Diese sind z.B. Abspeicherung des Fehler-Detail-bildes für eine nachgelagerte Qualitäts-kontrolle durch das Personal oder die(akustische/visuelle) Signalisierung anden Maschinenbediener, um einen zeit-nahen Eingriff in den Produktionsprozesszu ermöglichen. Weiterhin besteht dieMöglichkeit, mittels eines Etikettenspen-ders bzw. eines Tintenstrahldruckers eineMarkierung auf dem fehlerhaften Bereichdes inspizierten Materials zu setzen.

Erkannte Fehler in Glasfasermatten im Durchlicht.

Links: Verschmutzung

Rechts: Flusen und Knoten

Verschmutzung in einer Beschichtung

Luchs-Leistungsmerkmale und Fehlerspektrum

Das System kann mit unterschiedlichenZeilenkameras ausgestattet werden.Durch die Wahl des Kameratyps und dieAnzahl der Kameras kann das System andie kundenspezifischen Inspektionsan-forderungen angepasst werden. Somitgehören Inspektionsbreiten von mehre-ren Metern und erkennbare Fehlergrö-ßen auch unterhalb von 1 mm² zu denStandardaufbauten.

Die maximal erreichbare Inspektionsge-schwindigkeit ergibt sich aus der minimalzu erkennenden Fehlergröße, der Instal-lationsart (Auflicht/Durchlicht) und denMaterialeigenschaften. Inspektionsge-schwindigkeiten von 40 bis 90 m/min lie-gen dabei im typischen Bereich.

Da die Position des Inspektionsmaterialsüber einen Weggeber erfasst wird, ist un-abhängig von der Bahngeschwindigkeitjederzeit eine korrekte Zuordnung vonFehler und Fehlerposition gewährleistet.Dies mach das System auch unabhängigvon Geschwindigkeitsänderungen beimAnfahren oder Abbremsen.

Über eine Fernwartungsschnittstellekann das System überwacht und die Soft-ware gewartet werden.

Luchs-Die Bedienoberfläche

Das Bedien- und Auswertesoftwarepaketist wesentlicher Teil des Lieferumfangsdes Systems. Es beinhaltet den komplet-ten Funktionsumfang zur Steuerung derHardware, zur Parametrierung der Feh-lerkenngrößen und zur Sicherung der Er-gebnisse.

Die Einstellung des Systems ist dabei be-wusst einfach gehalten worden. Nur beiMaterialwechsel müssen einmalig die not-wendigen Inspektionsparameter in einerMaske eingegeben werden (siehe Bildrechts).

Der analysiert die auf dem Inspek-Luchstionsobjekt vorhandene Oberfläche aufBereiche mit einem Kontrast zur typi-schen Oberfläche. Auf diese Weise kön-nen in der Regel alle Arten von Fehlerndetektiert werden, die auch mit demmenschlichen Auge erkennbar sind.

Überschreitet die Größe des erkanntenBereiches eine individuell wählbare Gren-ze, wird dieser Bereich als Fehler regi-striert.

Ebenso unterliegt die Bahnbreite einerkontinuierlichen Prüfung. Abweichungenvon einer Soll- bzw. Mindestbahnbreitekönnen damit auch als Fehler angezeigtwerden.

Wird ein Fehler erkannt, wird der entspre-chende Bereich auf der Gesamtübersichtmarkiert und das entsprechende Fehler-bild (Detailbild) angezeigt. Ebenso wirddie Position des Fehlers in einem Fehler-protokoll vermerkt. Darüber hinaus kannder Kunde entscheiden, welche weiterenSchritte nach der Fehlererkennungdurchlaufen werden sollen. Diese sind z.B. Abspeicherung des Fehler-Detail-bildes für eine nachgelagerte Qualitäts-kontrolle durch das Personal oder die(akustische/visuelle) Signalisierung anden Maschinenbediener, um einen zeit-nahen Eingriff in den Produktionsprozesszu ermöglichen. Weiterhin besteht dieMöglichkeit, mittels eines Etikettenspen-ders bzw. eines Tintenstrahldruckers eineMarkierung auf dem fehlerhaften Bereichdes inspizierten Materials zu setzen.

Erkannte Fehler in Glasfasermatten im Durchlicht.

Links: Verschmutzung

Rechts: Flusen und Knoten

Verschmutzung in einer Beschichtung

Kontakt

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OSIF GmbH

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Hollerithallee 17

30419 Hannover

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Email:

(0511) -25590135

(0511) -26590135

www.osif.de

wolf@osif.de

Sie finden uns im Technologie Zentrum imWissenschaftspark.

Bahn

Vom Hauptbahnhof mit der U-Bahn oderzu Fuß (3 min. Fußweg, der Bahnhofstra-ße folgend, Richtung Stadtmitte) zumKröpcke. Dann mit der Linie 4 in RichtungGarbsen bis zur Haltestelle Marienwer-der/Wissenschaftspark. Weiter ca. 500 mzu Fuß auf der Hollerithallee.

PKW

Von der A2 Abfahrt Hannover-Herren-hausen weiter auf der B6 in Richtung Han-nover; Nach Überqueren des Mittelland-kanals abfahren und an der nächstenAm-pel rechts in die Hollerithallee.

Flughafen Hannover

Wir holen Sie gerne vom Flughafen ab(Fahrtzeit ca. 20 min).