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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Qualitätssicherung Neue

Qualitätssicherung Neue Line Scan Bar-Modelle für breitere Einsatzfelder Zur VISION 2018 präsentierte Mitsubishi Electric neue Modelle seiner auf der Contact Image Sensor-Technologie (CIS) basierenden Line Scan Bars. Mit zusätzlichen Längen sowie mit höheren Geschwindigkeiten und Auflösungen erschließen sie weitere Anwendungsfelder. Die neuen Line Scan Bar-Modelle von Mitsubishi Electric sind mit zusätzlichen Längen sowie mit höheren Geschwindigkeiten und Auflösungen verfügbar. (Bildquelle: Mitsubishi Electric Europe B.V.) Autor: Peter Stiefenhöfer, Inhaber PS Marcom Services, Olching (Bildquelle: PS Marcom Services) Mitsubishi Electric Europe B.V. de.mitsubishielectronic.com Für das zeilenweise Erfassen von Bilddaten haben sich in der Bildverarbeitung zwei Technologien fest etabliert: Zeilenkameras und Contact Image Sensoren eignen sich hervorragend für die Qualitätsprüfung von flachen Endlosmaterialien und Bahnware wie z. B. Papier, Textilien oder Stahlbleche. Beide Technologien erfassen die Bilder zeilenweise und setzen diese einzelnen „Bildstreifen“ zu einem Gesamtbild zusammen, das anschließend mittels geeigneter Software auf Fehler kontrolliert werden kann. Im Vergleich zu Zeilenkameras bieten Contact Image Sensoren jedoch einige wesentliche Vorteile: Mit ihnen kann der Abstand zwischen Sensor und Prüfobjekt deutlich reduziert werden, was zu einer einfacheren und erheblich kompakteren Integration in Maschinen und Anlagen führt. Zudem ermöglichen sie aufgrund ihrer optischen Eigenschaften eine verzerrungsfreie Bildaufnahme und somit eine zuverlässige, einfache Auswertung. In bestimmten Fällen sind dies ausschlaggebende Kriterien für die CIS-Technologie. CIS-Module für die Oberflächeninspektion „Mit unserer Produktreihe der Line Scan Bars sehen wir uns als Technologieführer beim Einsatz von CIS-Modulen für die Oberflächeninspektion“, sagt Martin Messy, der als Director CIS Europe bei Mitsubishi Electric für die Geschäftsentwicklung dieser Sensoren verantwortlich ist. „Die bisherigen Line Scan Bar-Modelle waren in den vergangenen Jahren unter anderem in der Druckindustrie sowie in der Folienherstellung sehr erfolgreich und haben dort wesentlich dazu beigetragen, die Effektivität von Prozessen in der Qualitätskontrolle zu steigern.“ In der Druckindustrie haben sich Contact Image Sensoren nach Messys Worten inzwischen bereits als neuer Standard etabliert – nicht zuletzt wegen der leistungsfähigen und qualitativ hochwertigen Produkte des japanischen Konzerns. Breiter, schneller, flexibler Aufgrund des positiven Verlaufs der letzten Jahre hat Mitsubishi Electric in die Entwicklung neuer Modelle investiert und diese auf der VISION erstmals vorgestellt. Zum einen präsentierte das Unternehmen dort Line Scan Bars mit neuen Längen von 1064, 1247 und 1688 mm, die eine höhere Scanbreite als bisher abdecken. Mit den neuen Varianten lassen sich hohe Geschwindigkeiten von bis zu 1200 Metern pro Minute erzielen. Dies ermöglicht auch bislang nicht realisierbare Anwendungen, z. B. in der Papierherstellung und in der Metallverarbeitung. Höhere Auflösung Weitere Entwicklungsschwerpunkte legt das Unternehmen auf eine Erhöhung der Auflösung auf 1200 dpi sowie auf eine weitere Serie von CameraLink-basierten Sensoren mit großen Arbeitsbreiten und hohen maximalen Zeilenraten für die schnelllaufenden Anwendungen der Druck-, Folien- und Verpackungsindustrie. „Bisher standen unsere Line Scan Bars in zwei verschiedenen Serien zur Verfügung, nämlich der AX-Serie mit Breiten von 309 mm, 617 mm und 926 mm und 600 dpi Die Druckindustrie ist einer der wesentlichen Anwendungsbereiche für die Line Scan Bars von Mitsubishi Electric. (Bildquelle: Hunkeler AG) 28 PC & Industrie 4/2019

Qualitätssicherung Martin Messy: „Durch die Vernetzung mit Steuerungen und Antrieben werden Line Scan Bars vom einfachen optischen Sensor zum Teil einer kompletten Automatisierungslösung.“ (Bildquelle: Mitsubishi Electric Europe B.V.) Auflösung bei bis zu 21.888 Bildpunkten, sowie den Highspeed-Modellen der CX-Serie mit Breiten von 367 mm, 587 mm und 807 mm und 600 dpi Auflösung bei bis zu 19.008 Pixeln“, erläutert Messy. „Die existierenden CX-Modelle verfügen über integrierte CoaxPress-Schnittstellen und ermöglichen schon heute beeindruckende Scan-Geschwindigkeiten, die je nach Auflösung bei bis zu 1200 Metern pro Minute liegen können. Durch die nun vorgestellten Ergänzungen unserer CIS-Produktpalette erweitern wir die Möglichkeiten für unsere Kunden deutlich.“ Ein Detail der neuen Produkte hebt Messy besonders hervor: „Bei den bisherigen Line Scan Bars war ein fester, optimierter Arbeitsabstand von 12 mm vorgegeben. Diese Randbedingung wird bei zukünftigen Modellen nun ausgeweitet: Sie erlauben einen erhöhten Arbeitsabstand von 27 mm und erhöhen somit die Flexibilität für neue Anwendungen, welche einen höheren Arbeitsabstand erfordern.“ Bereit für Industrie 4.0 Neben diesen umfangreichen Erweiterungen in Bezug auf die reinen Bildverarbeitungsmöglichkeiten nutzt Mitsubishi Electric seine geballte Kompetenz im Bereich der Automatisierungstechnik, um noch einen Schritt weiter zu gehen: „Mit den neuen CIS-Modellen ist eine einfache Anbindung an Steuerungen und Antriebe möglich, um diese auf Basis der Ergebnisse der Line Scan Bars zu regeln und zu steuern. Das Internet of Things und Industrie 4.0 stehen hier im Fokus unserer Entwicklungen. Durch diese Vernetzungsfähigkeit werden Line Scan Bars vom einfachen optischen Sensor zum Teil einer Komplettlösung“, betont Messy. ◄ Klare Kante zeigen Die PC-Oberfläche RED-Scope dukte sicher erkannt und gezählt. Die während der Parametrierung zur Verfügung stehende Windows Oberfläche RED- Scope erleichtert dabei die, auf das jeweilige Produkt optimierte Einstellung erheblich, zumal sich auf der Windows- Oberfläche auch eine Echtzeitdarstellung des Signalverlaufs inklusive der Digitalausgänge befindet. Nach erfolgter Einstellung wird der Parametersatz im EEPROM des im Sensor befindlichen Controllers abgelegt. Eine Kopie davon kann als Datei im PC oder aber in einer SPS angelegt werden. Mittels eines Schnittstellenadapters (Profinet, EtherCAT, EthernetIP, PowerLink) von Sensor Instruments wird bequem ein Zugang zur SPS ermöglicht. • Sensor Instruments Entwicklungs- und Vertriebs GmbH info@sensorinstruments.de www.sensorinstruments.de Besonders beim Erfassen und Zählen von gestapelten, transparenten Objekten wie Kunststofftrinkbechern oder Kunststoffdeckeln stoßen bisherige Detektoren an ihre Grenzen. Dabei ist es aber gerade beim Verpacken wichtig, die genaue Anzahl von Objekten in einer Verpackungseinheit zu platzieren. Abhilfe schafft hierbei die RED-Serie (bei dieser Applikation wurde ein RED-110-L verwendet). Bei den Sensoren der RED- Serie handelt es sich um sogenannte Kantendetektoren, die mittels zweier im Sensorgehäuse integrierter optischer Detektoren ein mit Hilfe der Senderoptik und entsprechender Laserdiode auf die Objektoberfläche fokussiertes Laserlicht unter zwei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln erfassen. Aus dem Blickwinkel der, der Senderoptik gegenüberliegenden, Empfängereinheit versteckt sich der Laserspot quasi hinter einer vorhandenen Kante, während die unmittelbar neben der Sendereinheit angeordnete Empfängereinheit freie Sicht auf den Laserspot hat und sogar durch die Objektkante, die als zusätzlicher Reflektor wirkt, noch mehr Laserlicht angeboten bekommt. Zwar sind die Objekte transparent, durch die Wölbung der Ränder der Objekte erfolgt aber eine Ablenkung des Lichtes mit einer ähnlichen lichtmindernden Auswirkung auf die, der Sendeoptik gegenüberliegenden, Detektoreinheit wie das bei einer lichtabsorbierenden Kante der Fall wäre. Bedingt durch die hohe Abtastfrequenz von maximal 100 kHz werden selbst schnell bewegte Pro- Der Kantendetektor der RED-Serie beim Erfassen und Zählen der Kunststoffdeckel PC & Industrie 4/2019 29

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