Das EMG iCAM®-System kombiniert die Bandbreitenmessung entweder mit der Messung der Spaltbandbreite oder mit der Locherkennung in einer integrierten Plattform. Sein kamerabasiertes Messprinzip wurde speziell für anspruchsvolle Produktionsumgebungen entwickelt, in denen eine stabile Inline-Messung und eine kontinuierliche Qualitätsüberwachung unverzichtbar geworden sind.
Der Wandel hin zur kamerabasierten Bandbreitenmessung
Herkömmliche Bandbreitenmesssysteme basieren häufig auf berührenden Sensoren oder mechanisch beweglichen Komponenten. Während diese Systeme grundlegende Messaufgaben zwar erfüllen können, stoßen sie in modernen Hochgeschwindigkeits-Produktionsumgebungen zunehmend an ihre Grenzen.
Mechanischer Verschleiß, Vibrationen, Verschmutzungen und Ausrichtungsabweichungen können die Messstabilität und Langzeitgenauigkeit negativ beeinflussen. Darüber hinaus erhöhen bewegliche Komponenten den Wartungsaufwand und können die Gesamtverfügbarkeit des Systems beeinträchtigen.
Kamerabasierte Messtechnologien vermeiden viele dieser Einschränkungen. Da das EMG iCAM®-System vollständig berührungslos und ohne mechanisch bewegliche Teile arbeitet, bietet es eine hohe Betriebsstabilität bei vergleichsweise geringem Wartungsaufwand.
Dies ist besonders wichtig in rauen Produktionsumgebungen, in denen Staub, Ölnebel, Bandvibrationen und wechselnde Umgebungsbedingungen herkömmliche Messtechnologien beeinträchtigen können.
Das Fehlen beweglicher Komponenten verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit, sondern trägt auch zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten und einer höheren langfristigen Prozessverfügbarkeit bei.
Das EMG iCAM®-Messprinzip
Das Herzstück des EMG iCAM®-Systems ist sein optisches Multikamera-Messprinzip.
Das System besteht aus zwei Hauptkomponenten:
- einer über dem Band montierten CMOS-Multikamera-Erfassungseinheit
- einer LED-basierten Infrarot-Hintergrundbeleuchtungseinheit, die unterhalb des Bandes positioniert ist
Die Infrarot-Hintergrundbeleuchtung erzeugt homogenes, monochromatisches IR-Licht mit einer Wellenlänge von 850 nm. Die Multikameraeinheit erfasst die daraus resultierenden Licht- und Schattenübergänge an den Bandkanten, den Kanten der Spaltbänder und den Löchern.
Die Messung selbst basiert daher auf der intelligenten Auswertung der durch die Bandgeometrie erzeugten Licht-Schatten-Kontraste.
Da das System mit Infrarotlicht einer definierten Wellenlänge arbeitet, ist die Messung weitgehend unempfindlich gegenüber Umgebungslichteinflüssen in der Produktionshalle. Dies verbessert die Messstabilität unter wechselnden Produktionsbedingungen erheblich.
Gleichzeitig vermeidet das berührungslose optische Prinzip mechanischen Verschleiß und ermöglicht einen hochstabilen Inline-Betrieb auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten.
Multi-CMOS-Kameras und Hochgeschwindigkeitsdaten
Die EMG iCAM®-Kameraeinheit enthält mehrere CMOS-Kamera-Arrays, die über die gesamte Bandbreite verteilt sind. Je nach Anwendung und Bandbreite können Anzahl und Anordnung der Kameras individuell angepasst werden.
Jedes Kameramodul enthält:
- CMOS-Sensortechnologie zur Lichterfassung
- FPGA-basierte Bildvorverarbeitung
- Anwendungsspezifische Objektive
Die FPGA-Technologie ermöglicht eine extrem schnelle Bilddatenverarbeitung direkt in der Kameraeinheit. Dies ermöglicht Echtzeitmessungen und eine kontinuierliche Überwachung auch in Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die von EMG iCAM® verwendete stereoskopische Kameraanordnung. Benachbarte Kameras beobachten überlappende Bereiche des Bandes und erzeugen so zusätzliche räumliche Informationen.
Dieser stereoskopische Effekt hilft dabei, Bandbewegungen, Bandwellen, Kantenwellen und Passlinienabweichungen auszugleichen. Dadurch gewährleistet das System auch unter schwierigen Prozessbedingungen eine hohe Messstabilität.
Das System kann Passlinienabweichungen von bis zu 19 mm kompensieren, einschließlich Banddicke, Bandwellen und Kantenwellen.
Von der Bandbreitenmessung bis zur Messung von Spaltbändern und der Locherkennung
Ein wesentlicher Vorteil von EMG iCAM® ist die Kombination mehrerer Qualitätssicherungsfunktionen in einer integrierten Plattform.
Neben der herkömmlichen Bandbreitenmessung unterstützt das System auch:
- die Messung der Spaltbandbreite oder
- Inline-Locherkennung.
Die Kombination mit der Messung der Spaltbandbreite gewinnt in modernen Längsschneideanwendungen zunehmend an Bedeutung, da dort eine kontinuierliche Überwachung der einzelnen Spaltbänder erforderlich ist.
Das System erreicht Bandbreitenmessgenauigkeiten von bis zu ±0,1 mm (2σ) und Messgenauigkeiten bei der Spaltbandbreite von bis zu ±0,05 mm (2σ), was eine hochpräzise Messerpositionierung und eine verbesserte Stabilität des Spaltprozesses ermöglicht.
Die gesamte Bandbreite kann kontinuierlich mit hoher Auflösung überwacht werden, was stabile Bandabmessungen über die gesamte Bandlänge gewährleistet.
Alternativ ermöglicht die Kombination mit der integrierten Locherkennung die Echtzeit-Identifizierung und Lokalisierung von Fehlern über die gesamte Bandbreite und -länge.
Dadurch können fehlerhafte Materialabschnitte identifiziert werden, bevor nachgelagerte Beschichtungs-, Umform- oder Pressvorgänge beginnen.
So können Hersteller die unnötige Verarbeitung von fehlerhaftem Material reduzieren, nachgelagerte Qualitätsprobleme vermeiden und Produktionsunterbrechungen minimieren. Je nach Produktionsanforderungen kann EMG iCAM® Löcher ab einer Größe von ca. 0,2 x 0,2 mm erkennen.
Flexibles Systemdesign für unterschiedliche Produktionsumgebungen
Moderne Produktionslinien weisen oft sehr unterschiedliche Prozesslayouts und Installationsbedingungen auf. Aus diesem Grund wurde EMG iCAM® mit einer modularen und skalierbaren Systemarchitektur konzipiert.
Die Anzahl der Kamera-Arrays, der Messbereich und die gesamte Systemkonfiguration können individuell an die Kundenanwendung angepasst werden.
Das System unterstützt Bandbreiten von bis zu ca. 2.950 mm und lässt sich in eine Vielzahl von Produktionsumgebungen integrieren, darunter Längsschneidelinien, Beschichtungslinien, Verzinkungslinien, Inspektionslinien, Stanzlinien und andere Bandbearbeitungslinien.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Aufrüstbarkeit der Plattform. Kunden können zunächst eine Lösung zur Bandbreitenmessung installieren und das System später durch Software-Upgrades um die Messung der Spaltbandbreite oder die Locherkennung erweitern.
Dies bietet zusätzliche Flexibilität für zukünftige Produktionsanforderungen und vereinfacht die langfristige Systemerweiterung.
Von Messdaten zu Prozesstransparenz
Die moderne Bandbreitenmessung beschränkt sich nicht mehr nur auf Messwerte. EMG iCAM® generiert kontinuierlich Prozess- und Qualitätsdaten, die über ProfiNET oder TCP/IP in übergeordnete Automatisierungs- und Qualitätsmanagementsysteme integriert werden können.
In Verbindung mit Online-Visualisierung und statistischer Analyse sorgt dies für mehr Prozesstransparenz und unterstützt eine datengestützte Qualitätssicherung sowie die Prozessoptimierung.
Ausblick
Moderne Technologien zur Bandbreitenmessung müssen Präzision, Zuverlässigkeit und Prozessintegration in immer anspruchsvolleren Produktionsumgebungen vereinen.
Durch die Kombination von optischer Multikameratechnologie, Infrarot-Messprinzipien und Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitung bietet EMG iCAM® eine stabile und skalierbare Lösung für die Bandbreitenmessung, die Messung der Breite von Spaltbändern und die Locherkennung.
Im nächsten Artikel dieser Reihe werden wir uns genauer ansehen, wie integrierte Messsysteme wie EMG iCAM® eine verbesserte Prozessstabilität, weniger Ausschuss, eine bessere Materialausnutzung und eine datengestützte Prozessoptimierung unterstützen.
Weitere Informationen
Für weitere Informationen zu EMG iCAM® und seinen Anwendungen in der modernen Flachmetallproduktion wenden Sie sich bitte an unser Produktmanagement unter: icam@emg-automation.com oder an unsere internationale Vertriebs- und Serviceorganisation.
Download Produktbroschüre: Inline-Messung von Band- und Spaltbandbreite sowie Locherkennung mit EMG iCAM®