Autonome Messeinheit
Smarte Zeilenkamera-Messsysteme für Bildaufnahme und -analyse
Die Smart-Control-Box kann mit einer Monochrom-USB 3.0 Zeilenkamera verbunden werden. Kamera und Box bilden zusammen eine autonome Messeinheit.
Bild 1 | Die Line-Scans der Zeilenkameras werden zur Auswertung über USB3.0 an die Smart-Control-Box übertragen, dabei arbeitet die Box im Client-Server-Modus oder im Stand-Alone-Modus. (Bild: Schäfter + Kirchhoff GmbH / Hintergrund: ©Victoria/stock.adobe.com)
Sie misst Breiten, Durchmesser, Abstände, Kanten- oder Spitzenpositionen und viele weitere Werte. Pass-/Fail-Entscheidungen trifft das System nach einstellbaren Toleranzen. Messergebnisse und Entscheidungen werden wahlweise per Feldbus oder Analogsignal an eine übergeordnete Steuereinheit wie eine SPS oder einen Prozessleitrechner übertragen. Die Lösung ist flexibel, da die Kamera unabhängig von der Recheneinheit ausgetauscht werden kann. Das Herzstück der Smart-Control-Box ist ein ARM 8-Core 64-Bit-Prozessor, der sich hervorragend für die Signal- und Bildverarbeitung eignet. Die robuste Ausführung der Box in Schutzart IP65 vereinfacht die Integration in rauen Umgebungen.
Vollständiges Sensor-Zeilensignal in Echtzeit
Die Konfiguration der Box erfolgt über die LAN-Verbindung im Client-Server-Modus. Anschließend kann sie eigenständig im Stand-Alone-Modus oder weiter im Client-Server-Modus betrieben werden, wobei Systembefehle und -anforderungen von einem Client-Computer über Ethernet gesendet und die Messergebnisse entsprechend vom System zurückgegeben werden. Besonders nützlich für die Einstellung und Justage ist die Darstellung des vollständigen Sensor-Zeilensignals in Echtzeit. Die korrekte Ausrichtung der Kamera auf das Messobjekt und die verwendete Beleuchtung lassen sich damit sofort überprüfen. Im Client-Server-Modus beträgt die maximale Entfernung zwischen Client und Server 100m. Bis zu acht Smart-Zeilenkamera-Systeme können von einem einzigen Client verwaltet und gesteuert werden. Im Stand-Alone-Modus ist die Ausgabe des Smart-Zeilenkamera-Systems auch über Profibus, RS232, digitale I/O oder zwei analoge Ausgänge mit 16Bit Auflösung möglich. Die Zeilenkamera kann im Freilaufmodus betrieben werden, wobei Zeilenscans mit einer benutzerdefinierten, festen Frequenz durchgeführt werden. Bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit ist dies ausreichend.
Bild 2 | Die Zeilenkamera des Smart-Control-Zeilenscan-Messsystems verwendet die Encoder-Signale der Bewegungseinheit zur Synchronisation. (Bild: Schäfter + Kirchhoff GmbH)
Programmierbarer Frequenzteiler
Für variable Geschwindigkeiten muss die Bewegungseinheit mit einem Taktgeber ausgestattet werden, der Synchronisationssignale an die Kamera sendet. Dafür ist die Kamera mit separaten Eingängen für die Zeilen- und für die Bildsynchronisation ausgestattet. Ein interner programmierbarer Frequenzteiler in der Kamera reduziert bei Bedarf die Taktfrequenz. Intelligente Zeilenkamera-Systeme sind für kontinuierliche eindimensionale Messungen prädestiniert und liefern einen kontinuierlichen Strom von Messergebnissen. Der Einsatz der Systeme kommt insbesondere dann in Betracht, wenn die Bildverarbeitung in eine vorhandene Anwendung integriert werden muss. Ein modulares System, bestehend aus einer Zeilenkamera und der Smart-Control-Box, bietet Vorteile gegenüber einer All-in-One-Lösung hinsichtlich des Platzbedarfs und größerer Flexibilität.
