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Desktop-Laserbeschrifter nutzt USB-Industriekamera von IDS zur Prozessoptimieru

16.02.2016 08:59

Die ROFIN-BAASEL Lasertech in Starnberg entwickelt und baut lasergestützte Systeme zur Bearbeitung von Klein- und Kleinstteilen bis in den µm-Bereich. Mit dem Desktop-Lasermarkierer EasyMark bietet das Unternehmen ein besonders kompaktes System zur Gravur von Metall- oder Kunststoffteilen. In der Basisvariante unterstützt eine seitlich über dem zu beschriftenden Werkstück angebrachte 2 MP Kamera von IDS die manuelle Positionierung des Werkstücks.

Einfach eingerichtet: USB 2 uEye SE

In vielen Maschinen und Geräten sind heute bildverarbeitende Systeme integriert, um Prozessabläufe bedienerfreundlicher zu gestalten und zu verbessern. Insbesondere bei Bearbeitungsprozessen unterstützen Kameras und entsprechende Softwarelösungen die Positionierung von Werkstücken sowie Werkzeugen oder übernehmen Aufgaben im Bereich der optischen Qualitätsprüfung.

Der Spezialist für Laser-Materialbearbeitung ROFIN beispielsweise setzt USB-Industriekameras von IDS in seinen Desktop-Laserbeschriftern ein. Da diese Systeme je nach Kundenanforderung mit verschiedenen Kameras ausgestattet werden, kommt es dem Gerätebauer vor allem auf eine einfache Integration und Austauschbarkeit der Modelle an. Die IDS Software Suite macht’s möglich.

Die ROFIN-BAASEL Lasertech mit Sitz in Starnberg entwickelt und baut Laser-gestützte Systeme für die Bearbeitung von Klein- und Kleinstteilen bis in den µm-Bereich. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt mit höchster Präzision und minimaler Wärmeeinwirkung auch bei härtesten Werkstoffen. Das Unternehmen gehört zur international aufgestellten ROFIN-Gruppe, einem Technologie- und Marktführer in der industriellen Laser-Materialbearbeitung mit weit über Mio. US-Dollar Umsatz und Produktionsstätten in den USA, in Deutschland, Großbritannien, Schweden, Finnland, in der Schweiz, in Singapur sowie China.

Zum Produktspektrum von ROFIN-BAASEL zählen u.a. kompakte und mobile Geräte für das Laserschneiden, -schweißen oder -beschriften. Mit dem Desktop-Lasermarkierer EasyMark bietet man ein besonders kompaktes System an, um Metall- oder Kunststoffteile im DIN AFormat und bis zu einer Höhe von mm zu gravieren. Die luftgekühlten Laserstrahlquellen mit bis Watt sind dabei vollständig in das System integriert. Um den Beschriftungsprozess möglichst exakt und ohne Ausschuss zu gestalten, bietet ROFIN-BAASEL das Gerät mit verschiedenen Kameralösungen an. In der Basisvariante unterstützt eine seitlich über dem zu beschriftenden Werkstück angebrachte 2 MP Kamera die manuelle Positionierung des Werkstücks.

Optional kann die Basisvariante durch das Einrichten mit der ROFIN SmartView Lösung in Verbindung mit einer MP Kamera verbessert werden. Dabei nimmt die Kamera ein Bild des Werkstücks auf, das dann in der Gravursoftware als  Hintergrund erscheint; vor diesem Hintergrundbild kann die Gravurinformation leicht und unabhängig von der Position des Werkstücks ausgerichtet werden. Besonders hilfreich ist diese Funktion bei Objekten, deren Gravurflächen nicht über ein Positionsrechteck zu definieren sind oder bei denen werkstoffbedingt keine Probegravuren gemacht werden können, beispielsweise bei kreisförmig angeordneten Gravuren auf hochwertigen Uhrdeckeln oder Gravuren auf beschichteten Werkstücken. Dank der hohen Auflösung der Kamera ist ein komfortabler digitaler Zoom in das Bild möglich und erlaubt ein präzises Ausrichten des Gravurlayouts. Zudem kommt man mit einem vergleichsweise preiswerten Objektiv mit Festbrennweite aus und erhält mit einer einzigen optischen Konfiguration sowohl ein Überblick- als auch ein gestochen scharfes Detailbild.

Als weitere Option bietet ROFIN-BAASEL die Through the Lense (TTL) Technologie an. Hier „blickt“ eine MP Kamera über Umlenkspiegel und Fokussierlinsen entlang des optischen Strahlengangs des Lasers. Somit werden alle optischen und elektrischen Toleranzen der Laserstrahlablenkung und Fokussierung im System von der Kamera erfasst und beim Positionieren des Gravurlayouts über dem Kamerabild automatisch korrigiert. Dadurch wird eine außerordentlich hohe Genauigkeit erzielt.

Egal für welche Geräteoption sich der Kunde entscheidet, zum Einsatz kommt in jedem Fall eine Industriekamera der USB 2 uEye SE-Serie von IDS. Diese Modellreihe hat sich als robuste und klein gebaute Allround-Kamera seit über einem Jahrzehnt in der Industrie bewährt und ist mit einem breiten Angebot an CMOS- und CCD-Sensoren sowie in vielen Gehäuse- und Boardlevel-Varianten erhältlich. Aufgrund der USB-Schnittstelle ist die Kamera flexibel, platz- und kostensparend einsetzbar, denn Datenversand und Stromversorgung erfolgen über ein Kabel. Die digitalen Ein- und Ausgänge zur Trigger- und Blitzsteuerung sind optisch entkoppelt und verarbeiten Signale bis zu Volt.

Die Kameras sind von allen Seiten verschraubbar und lassen sich daher universell montieren. Eine speziell entwickelte Sensordichtung sorgt für besonderen Staubschutz. Der Kamerafilter ist zudem wechselbar und leicht zu reinigen. Neben der kompakten Bauform und dem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis war für ROFIN-BAASEL vor allem die Softwareunterstützung ein wichtiges Entscheidungskriterium, da sich damit die Integration der Kamera in die hauseigene Gravursoftware Visual Laser Marker (VLM) sehr einfach gestaltet und dies einen einfachen Modellwechsel ermöglicht. Die Softwarephilosophie von IDS lässt sich auf einen einfachen Nenner bringen: Das eigene Treiberpaket holt nicht nur das Optimum aus der Schnittstelle und dem jeweiligen Sensor, es ist über alle Modelle des Kameraherstellers – egal, ob mit USB 2.0, USB 3.0 oder GigE Interface – identisch. Die IDS Software Suite erlaubt so innerhalb der Modellpalette einen problemlosen, schnittstellen-übergreifenden Kamerawechsel, z.B. von einer USB 2.Kamera auf ein leistungsstärkeres Modell mit USB 3. oder Gigabit-Ethernet-Anschluss.

Auch der Mischbetrieb von Kameras mit unterschiedlichen Schnittstellen an einem PC ist gewährleistet. Da alle notwendigen Treiber erst beim Anschluss in die Kamera geladen werden, kann die Funktionalität durch Software-Updates problemlos erweitert werden.

ROFIN-BAASEL setzt heute bereits zwei verschiedene Kameramodelle in seinen EasyMark Systemen ein und bleibt dank dieser Philosophie auch für die Zukunft flexibel. Will man das Gerät aufgrund neuer Kundenanforderungen mit anderen Varianten ausstatten, müsste die hauseigene Applikation nicht neu programmiert werden, lediglich die kameraspezifischen Parameter gälte es anzupassen. Der Kamerawechsel funktioniert damit besonders einfach, zeit- und kostensparend. Apropos Einfachheit und Zeitersparnis: Im Rahmen der ersten Integrationen der Kamera unterstützte IDS den OEM-Kunden auch mit Supportleistungen und lieferte eine ROFIN-spezifische Konfiguration der Treibersoftware. „Damit war eine Grundfunktionalität ad hoc verfügbar,“ beschreibt Wolfgang Illich, Produktmanager bei ROFIN-BAASEL in Starnberg den Nutzen für sein Unternehmen. „Wir konnten die Kamera sofort einsetzen, ohne eigene Ressourcen im Bereich Software-Engineering zu binden. Dies war ein entscheidender Zeitvorteil bei der Produkteinführung und ein wesentlicher Faktor bei der Kaufentscheidung.“

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