Lasertechnik in der 3D-Bildverarbeitung
Die 3D-Bildverarbeitung hat in den letzten Jahren durch schnelle und sehr messsichere Prozesse, die diese Technologie ermöglicht, enormen Zuwachs erfahren.
Thomas Rampertshammer, Laser 2000 GmbH.
Thomas Rampertshammer, Laser 2000 GmbH.
Die Stahlindustrie stellt besonders harte Anforderungen an Mensch und Material. Meist sind es Hitze und Kälte, Staub und Vibrationen, die dauerhaft auf die Systeme und Komponenten einwirken. Störungen wären vorprogrammiert, würden die Systeme nicht explizit davor geschützt werden.
Lasersysteme mit hoher Leistung werden permanent mit Wasser gekühlt, um die hohe Wärmereflexion und Infrarotstrahlung zu kompensieren. Spezielle Filter helfen, die heiße Strahlung abzuwenden. Die verwendeten Laser- und LED-Systeme werden unter teilweise extremen Bedingungen direkt über der glühenden Oberfläche verwendet, um das Prüfobjekt zu beleuchten. Mittels Licht werden bis über 1.200° C heiße Strahlbrammen auf ihre Breite, Höhe und Oberflächenfehler vermessen, Kanten detektiert und Durchmesser von gerollten Stahl-Coils bestimmt. Die Objekte sind meist groß, die Messungen komplex.
PowerLine Laser sind Hochleistungslaser für Anwendungen in der Industrie und Forschung, die sehr hohe Lichtintensität benötigen. Diese Systeme beinhalten alle notwendigen Schutzmaßnahmen und können bei Extrembedingungen mit Wasserkühlung betrieben werden. Die Versorgungsspannung beträgt 24 VDC, alle Kontakte und Verbindungen sind industrietauglich ausgelegt. 
Eingeprägte Nummern und Zeichen sorgen dafür, dass Stahlbrammen in der Produktion organisiert und nachverfolgbar werden. Mit einem automatischen Bildverarbeitungssystem ist es möglich, die Schrift auch bei 1.200° C zu erkennen – mittels 3D-Lasermesstechnik werden die mehrstelligen Codes eingelesen und datentechnisch weiter verarbeitet.
Eingeprägte Nummern und Zeichen sorgen dafür, dass Stahlbrammen in der Produktion...
Neu auf dem Markt sind die blauen Laser – ebenfalls mit hohen Leistungen. Mit diesen können auch feine Nuancen bei sehr heißen Prozessen vermessen werden.
Heiße Schrift- und Mustererkennung
Eingeprägte Nummern und Zeichen sorgen dafür, dass Stahlbrammen in der Produktion organisiert und nachverfolgbar werden. „Irrläufer“ werden so vermieden und es wird sichergestellt, dass der Abnehmer den Stahl bekommt, den er erwartet.
Normen und Standards sorgen dafür, eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Im Stahlbereich ist es besonders heikel, wenn Stahlsorten falsch bearbeitet oder nicht richtig zugeliefert werden. Erhält ein Automobilwerk Stahl, der für Waschmaschinen gedacht war, sorgt dies in der Regel für enorme Probleme und sehr hohe Kosten bei Rücknahme, Ersatzbeschaffung, Lieferverzögerungen und Produktionsausfällen. Um dies zu vermeiden, werden die Stahlbrammen durch Beschriftung markiert.
Das Problem war bis dato die lückenlose Nachverfolgbarkeit und Organisation. In der klassischen Stahlproduktion hat die Bildverarbeitung nur bedingt Einzug gehalten. So wird dort oft noch mit klassischen, handgeschriebenen Listen gearbeitet. Stähle werden auf diese Weise sortiert, gelagert und verladen. Häufig ist die Fehlerquelle in Ablese- und Schreibfehlern zu finden. Mit einem automatischen Bildverarbeitungssystem ist es nun möglich, die Schrift auf den bis zu 1.200° C heißen Brammen zu erkennen. Mittels 3D-Lasermesstechnik werden die mehrstelligen Codes eingelesen und datentechnisch weiter verarbeitet. Die besonderen Schwierigkeiten sind in der Regel dabei die Lesbarkeit der Zeichen, trotz enormer Hitze, hoher, infraroter Störstrahlung, Wasserdampf, Schmutz, Staub, Vibrationen, Zunderrückständen auf der Lesefläche, legierungsabhängiger Drucktiefe der Zeichen und einer relativ schnellen Produktion, die nur kurze Lesezeiten ermöglicht.
Die Lösung findet sich in der Kombination eines High-Power-Lasersystems der PowerLine-Klasse mit einer sehr homogenen Linienoptik und angepasster Schärfentiefe. In Verbindung mit einer Matrixkamera, Filtertechnik und einer speziellen Software, lassen sich die Zeichen nun zweifelsfrei erkennen und die Brammen zuordnen.
Thomas Rampertshammer, Laser 2000 GmbH.
Eingeprägte Nummern und Zeichen sorgen dafür, dass Stahlbrammen in der Produktion organisiert und nachverfolgbar werden. Mit einem automatischen Bildverarbeitungssystem ist es möglich, die Schrift auch bei 1.200° C zu erkennen – mittels 3D-Lasermesstechnik werden die mehrstelligen Codes eingelesen und datentechnisch weiter verarbeitet.
Special Lebensmittelindustrie
Der Lebensmittelbereich weißt noch einen relativ geringen Automatisierungsgrad auf. Naturgewachsene Produkte haben eine große Sortenvielfalt und unterliegen hohen Toleranzen, Produktionen zu automatisieren ist somit eine Herausforderung. Raue Umgebungsbedingungen und höchste Ansprüche an Reinigung und Hygiene erschweren die Anforderungen.
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