klar im Cockpit - GIT Verlag

A u t o m A t i o n
Abb. 5: 3D-Datensatz, aus dem die Blindenschrift-Punkte
deutlich hervorstechen. Es ist
leicht ersichtlich, dass über einen Höhenschwellwert
zu niedrig geprägte Punkte sicher erkannt
werden können.
mögliche Wölbung der Faltschachtel zu
erkennen und aus der Analyse zu eliminieren.
Über ein Kalibrationsverfahren
können die Punkthöhen mit einer Messsicherheit
von einigen hundertstel Millimetern
bestimmt werden.
Im letzten Schritt müssen die Punkte
den Braille-Zeichen zugeordnet werden.
Hier hat sich der Zeichensatz „Marburg-
Medium“ durchgesetzt, der Punktabstand,
Zeichenabstand und Zeilenabstand
definiert. Jedoch gibt es nicht nur
Abweichungen von diesem Standard,
sondern auch in der Punkteform: Die
Punkte können pyramidenförmig, plateauartig
abgeflacht oder rund sowie mit
verschiedenen Durchmessern ausgeformt
sein. Alle diese Punktformen werden
erkannt. Der Braille-Definition gemäß
werden die Punkte in einem Raster
gesucht, das über die Blindenschrift gelegt
wird, wobei diese auch leicht schräg
präsentiert werden kann.
Damit DotScan nicht am Bedarf der
Faltschachtelindustrie vorbei entwickelt
wurde, sind mehrere Präsentationszyklen
bei der Fa. Kroha eingeplant worden.
Zusätzlich hat Kroha zwei Mitbewerber,
die Firmen August Faller KG und
Theis GmbH & Co. KG eingeladen, damit
möglichst alle relevanten Aspekte berücksichtigt
werden. Schlussendlich waren
alle drei Firmen äußerst zufrieden
und sprachen eine Empfehlung zugunsten
DotScan aus.
Zu erwähnen ist noch, dass DotScan
zwar zur 3D-Erfassung von Braille-Punkten
entwickelt wurde, dass aber eine
gleichzeitige Aufdruckkontrolle als Software-Erweiterung
ohne Änderung der
Hardware ebenfalls möglich ist.
52 Inspect 4/2006
Abb. 6: Blick in die Messkammer von DotScan. Man erkennt die vier telezentrischen Beleuchtungen, die
das Messfeld gleichmäßig ausleuchten. Messfeld und Skaleneinheit befinden sich auf der Schublade.
Zusätzlich können weitere kundenspezifischen
Anpassungen an dem Basissystem
vorgenommen werden, wie z. B.
Bildfeldgrößenanpassungen, höher auflösende
Kamera, mehrere Kameras, automatische
Prüflingszuführungen (Feeder).
Einschränkungen
SfS liefert die 3D-Form des betrachteten
Objekts, jedoch keine direkten absoluten
Abstands- oder Höhenmaße, wie z. B. das
Triangulationsverfahren. Informationen
über die 3D-Form werden aus der Schattierung
stetiger Oberflächen, d. h. weicher
Konturen gewonnen. Auf steile
Kanten und Hinterschneidungen, die
Schatten werfen, ist der SfS-Algorithmus
nicht ausgelegt. Braille-Punkte, aber
auch andere Prägeschriften oder Schlagzahlen
sind für dieses Verfahren optimal
geeignet.
Außerdem benötigt auch SfS, genauso
wie andere optische Verfahren, optisch
gutmütige Oberflächen. Ungünstig sind
transparente oder auch halbtransparente
Medien (z. B. Milchglas) sowie stark
spiegelnde Oberflächen, da in dem Verfahren
nur diffuse Reflektion berücksichtigt
wird. Es zeigte sich jedoch, dass die
Blindenschrift auch auf metallischen Patrizen
und spiegelnden Faltschachteln
gut gelesen wird.
Bildaufnahme und Bedienung
DotScan besteht weitestgehend aus Standard-Komponenten,
die in ein kompaktes
19“-Rack integriert wurden. Im oberen
Bereich des Racks ist ein Industrie-PC
Abb. 7: Die grafische Oberfläche von DotScan
wurde bewusst einfach gehalten. Die Bedienung
ist entsprechend problemlos, insbesondere mit
Hilfe der mitgelieferten Dokumentation.
montiert und im unteren eine Schublade,
in die die Prüflinge eingelegt werden.
Dazwischen befindet sich der Messraum
mit einer mittig positionierten hochauflösenden
digitalen Kamera und vier symmetrisch
angeordneten, telezentrischen
LED-Leuchten. Nacheinander werden
vier Bilder aufgenommen und im IPC gespeichert.
Bei jeder Aufnahme ist eine
der Leuchten eingeschaltet. Die Aufnahmezeit
ist daher, verglichen mit scannenden
Systemen, sehr kurz.
Zur Reduktion störender spiegelnder
Reflexe wird blaues Licht verwendet. Die
vier Bilder werden nun, wie oben beschrieben,
ausgewertet. Hervorzuheben
ist ferner die Robustheit des Verfahrens
und die mechanische Einfachheit, da
keine beweglichen Teile erforderlich
sind. In einer Messung kann ein Bildbereich
mit einer Breite von bis zu 150 mm
erfasst werden. Die Auswertezeit variiert
mit der Breite des Bildbereichs; typische
Werte sind ca. 300 ms.