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    Das Auge des Inspektionssystems

Verwendung von Encodern

Die Verwendung eines Inkrementalgebers ist eigentlich fast immer zwingend nötig beim Einsatz von Zeilenkameras. Das Ziel ist es, die zurückgelegte Wegstrecke und Pixelgröße zu synchronisieren. Nur so kann eine unverzerrte Bildaufnahme  erfolgen, die denselben Abbildungsmaßstab in Transportrichtung wie in Querrichtung zum Band aufweist.

Verzeichnung Zeilenkamera

 

Einsatz eines Drehimpulsgebers

  • Eine Drehbewegung erzeugt Impulse.
  • Je nach Typ können bis zu 32.000 Impulse pro Umdrehung generiert werden.
  • In der Konfigurationssoftware der Zeilenkameraoder der Bilderfassungskarte kann mit Faktoren eingestellt werden, wie viele Encoder-Ticks ein Pixel ergeben sollen.
  • Programmierbare Encoder sind flexibler. Bei ihnen kann angegeben werden, welche Anzahl von Ticks eine Umdrehung sein sollen und sparen so das spätere Umrechnen in der BV-System-Umgebung.
  • Die Übertragung der Signale erfolgt als Differenzial- oder als TTL-Signal. Bitte beachten Sie bei der Auswahl des Encoders auf die Schnittstellen Ihrer Bilderfassungskarte oder der Zeilenkamera.

Einsatz eines Linearimpulsgebers

  • Ein berührungslos messender Lesekopf eines Magnetsensors erzeugt Impulse.
  • Ein aufklebbares Magnetband im Leseabstand von einigen Millimetern stellt die Gegenseite des Systems dar.
  • Je nach Typ können bis zu 0,001 mm aufgelöst werden.
  • Auch hier sind programmierbare Typen erhältlich, die eine definierbare Anzahl Ticks pro Wegstrecke erzeugen.
  • Als Signal steht ebenfalls ein Differenzial- oder TTL-Signal  zur Auswahl.

 

Prinzip eines Inkrementalgebers

 

Prinzip Inkrementalgeber

 

Im Normalfall solle ein Bild nur in der Vorwärtsbewegung des Förderbandes aufgenommen werden. Wird ein Förderband jedoch immer wieder angehalten, kann es dazu kommen, dass es ein kleines Stück zurück laufen kann. Auch hier hilft der Einsatz eines Encoders: Die Bewegungsrichtung lässt aus der Abfolge der Signale des Encoders ermitteln:

Bewegungsrichtung Imkrementalgeber

Gute Zeilenkameraprodukte sind in der Lage, diese Rückwärtsschritte zu zählen und starten erst wieder mit der Bildaufnahme, wenn der Zähler durch die nächste Vorwärtsbewegung wieder auf Null steht. 


Typische Probleme mit Encodern

Ist das Bild zu dunkel, wird gerne die Belichtungszeit der Kamera pro Zeile verlängert. Ab einem bestimmten Wert erscheint das Bild jedoch in Transportrichtung verzerrt, obwohl der Encoder diesen Effekt ja ausschließen sollte.

Die Ursache dieses Phänomens ist, dass jetzt die Belichtungszeit der Kamera länger als die Encoderzeit ist, das System wird quasi "übertriggert" und Zeilen bei der Aufnahme gehen verloren. Diese fehlenden Zeilen führen zu Bildstauchungen. Beispiel: Bei einer typischen Zeilenfrequenz von 18 KHz, also 18.000 Zeilen pro Sekunde sind das 55 Mikrosekunden, die pro Zeile maximal zur Belichtung zur Verfügung stehen!

Mögliche Lösungen

  • Reduktion der Bandgeschwindigkeit.
  • Mehr Licht ermöglicht wieder kurze Belichtungszeiten bei gleicher Bandgeschwindigkeit.
  • Die Verwendung einer besseren Kamera mit größeren Sensor-Pixeln oder eines Dual-Line oder TDI-Sensors steigert die Lichtempfindlichkeit enorm
  • Einsatz besonders lichtstarker Objektive

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