Logo of visolution

Systeme zur 3D Klarschriftlesung von Gussnummern

Produkt Systeme zur 3D Klarschriftlesung von Gussnummern vom Hersteller visolution
Produkt Merkmale
  • Automatisierte Lesestationen zur Klarschriftlesung von erhabenen Gusszeichen in OCR-Schrift als kundenspezifische Lösung
  • Zuverlässige Lesungen von schlecht lesbaren dreidimensionalen Zeichen mit hoher Varianz unter schwierigen Bedingungen
  • Hohe Verfügbarkeit
  • Zeichenerkennung ab Volumenhöhe von 0,5 mm oder von eingelassenen Zeichen möglich
  • Bewährter 3D-Scanner SICK Ranger zur Bilderfassung
  • Robuste Algorithmen für raue Umgebungsbedingungen
  • Werkstück- oder Sensorhandhabung mit Roboterführung möglich
  • Schnittstellen: kundenspezifisch
Funktionsumfang:

Die Visolution GmbH realisiert Systeme zur 3D Klarschriftlesung von Gussnummern und anderen dreidimensional geformten erhabenen oder eingelassen Schriftzeichen als kundenspezifische Lösungen. Die 3D-Bilderverarbeitung ermöglicht eine zuverlässige Lesung sehr schwieriger Beschriftungen, die weder ausreichenden Kontrast bieten noch durch Beleuchtung mit Schattenwurf erkennbar sind wie z. B. Gusszeichen mit hoher Erscheinungsvarianz, rauen Oberflächen und Abdeckung durch Farbschichten. Die Lesestation wird typischerweise in die Förderstrecke integriert. Als Handhabung für die Werkstücke oder für die 3D-Bildverarbeitung können Roboter und andere Handhabungssysteme zum Einsatz kommen. 
Zur Lesung wird das Werkstück im Stillstand mit einem Linienlaser Stück für Stück abgescannt und das Oberflächenprofil durch einen 3D-Sensor von SICK erfasst, der in einem definierten Winkel zum Laser angeordnet ist. Eine spezielle Software mit robusten Auswertealgorithmen ermöglicht eine zuverlässige Lesung von erhabenen Zeichen ab einer Volumenhöhe von 0,5 mm oder auch von eingelassenen Zeichen. Anwendungsspezifisch kann eine Anpassung der Schrifttypen zur Verbesserung der Lesbarkeit erforderlich sein.
Das System wird vom Anwender über einen PC mit graphischer Benutzeroberfläche konfiguriert und bedient. Die Anbindung des Lesesystems an externe Rechner oder eine übergeordnete Anlagensteuerung erfolgt über kundenspezifische Schnittstellen, was z. B. eine Fernwartung, Datenarchivierung oder statistische Auswertungen ermöglicht.

Funktionsprinzip:

Gegossene Beschriftungen können durch das Herstellungsverfahren bedingt eine hohe Erscheinungsvarianz aufweisen, indem z. B. die Zeichen durch Ritzen in einer Sandform erzeugt werden, die anschließend ausgegossen wird. Gussfehler, Ausbrüche und nachfolgende Bearbeitungsprozesse wie Sandstrahlen oder eine schwarze Lackierung können die Lesbarkeit des Schriftbildes noch weiter verschlechtern. Zur besseren automatisierten Lesung kann eine anwendungsspezifische Anpassung der Schrift notwendig sein. 
Das Werkstück wird der Lesestation zugeführt und gestoppt. Ein Linienlaser beleuchtet das Beschriftungsfeld und scannt es Stück für Stück ab. Eine Kamera nimmt aus einem versetzten Blickwinkel synchronisiert zur Beleuchtung das reflektierte Licht dieser Linien auf, bei dem die Abweichungen von der geraden Linie dem Höhenverlauf des Objekts entsprechen. Beim Lichtschnittverfahren wird nach dem Triangulationsprinzip aus dem bekannten Winkel des Lichtstrahls zur Kameraachse das 2D-Höhenprofil berechnet. Über die bekannte Position des Werkstücks relativ zur Kamera, die ein separater Wegaufnehmer misst, werden die einzelnen 2D-Profile Stück für Stück erfasst und von der Auswerteelektronik zu einer dreidimensionalen Abbildung zusammengerechnet. 
Durch geeignete Auswertealgorithmen werden die Kontrastverhältnisse zur bestmöglichen Zeichenerkennung optimiert und danach die Position und Ausrichtung des Schriftfeldes identifiziert. Perspektivische Verzerrungen durch die Erfassung aus verschiedenen Dreh- oder Betrachtungswinkeln oder wellige Oberflächen kompensiert eine automatische Transformation. Um die einzelnen Zeichen zu lesen, sind Bildvorlagen zu den Zeichensätzen gespeichert. So wird die Klarschriftmarkierung Zeichen für Zeichen entziffert. Das Ergebnis wird in das gewünschte Datenformat umgewandelt und über Schnittstellen an einen Datenspeicher oder an die Anlagensteuerung übertragen.

Aufbau:

Das Lesesystem wird als kundenspezifische Lösung realisiert und umfasst die Laserbeleuchtung, den 3D-Sensor, die Auswerteelektronik, Bedieneinheit, Software und Schnittstellen. Als Handhabung können Roboter zum Einsatz kommen. Die Integration in die Anwendung und die Einrichtung übernimmt Visolution.

Einsatzbereich:

Die Systeme zur 3D Klarschriftlesung von Gussnummern dienen zur automatisierten Lesung von erhabenen oder eingelassenen Beschriftungen unter schwierigsten Bedingungen mit 3D-Bilderverarbeitung, die mit herkömmlicher 2D-Bildverarbeitungstechnik nicht lesbar sind. Ebenso kann das System eine fehleranfällige und anstrengende manuelle Erfassung durch Werker ersetzen. 
Typischer Einsatzbereich ist die Identifizierung und Rückverfolgung von gegossenen Seriennummern und anderen Schriftzeichen. Lesungen von ungleichmäßig markierten Nadelprägungen oder Einschlagzahlen sind ebenfalls möglich. Typische Produkte sind Kfz-Komponenten wie Motorblöcke, Bremsscheiben und andere Gussteile. Anwender finden sich in der Automobilzuliefer- und Automobilindustrie sowie allgemein bei Herstellern und Bearbeitern von Gussteilen.