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29.10.2015

Klassier- und Sortiermaschine mit Software von Kithara

"Harte" Echtzeiteigenschaften

Klassier- und Sortiermaschine mit Software (Foto: Kithara)

Die Klassier- und Sortiermaschine Metrix Analytic Sorter des US-Unternehmens VMEK untersucht jedes Teil eines Schüttguts mithilfe der Software des Herstellers Kithara, Berlin. Die Echtzeit-Mechanismen der Realtime Suite ermöglichen dabei laut Softwarehersteller die benötigte hohe Präzision der Bilderfassung und -verarbeitung sowie einen hohen Grad an Flexibilität, indem garantierte Reaktionszeiten für den gesamten Vision-Prozess über einen PC bereitgestellt werden.

Um eine Durchsatzleistung von 2 t/h erreichen zu können, setzt die Klassier- und Sortiermaschine bei der Qualitätskontrolle auf ein kontinuierliches Wasserfall-Verfahren. Das Schüttgut wird über eine Trichtervorrichtung per Vibration gleichmäßig verteilt, wobei jedes einzelne Teil noch im Fallen von zwei Kameras (optional ergänzt durch eine Infrarotkamera) erfasst wird. Die Daten über Größe, Farbe oder Form der Teile werden berechnet, protokolliert und ohne Verzögerung nach entsprechenden Kriterien ausgewertet. Die Teile werden entsprechend den gesetzten Parametern gegebenenfalls per Luftstoß aussortiert. Bei einer Fallgeschwindigkeit von ca. 4 bis 5 m/s und einem Abstand von nur wenigen Zentimetern zwischen Kameraerfassung und dem Luftausstoß werden extrem schnelle und exakte Reaktionszeiten benötigt, also "harte" Echtzeiteigenschaften.

Bisher wurden derartige Anforderungen für zeitkritische Bildverarbeitungsanwendungen hauptsächlich durch aufwendige und weniger flexible Hardwarelösungen wie DSP und FPGA umgesetzt. Die Software-Erweiterung Realtime Suite stellt hingegen einen PC-basierten Ansatz dar, bei der ein deterministisches Multitasking-Echtzeitsystem parallel zu Windows läuft. Anwendungen im Bereich Machine Vision lassen sich so schneller, günstiger und flexibler entwickeln und zudem durch die Windows-Oberfläche komfortabel handhaben. Dadurch können verschiedene Parameter wie Ausschlusskriterien oder eine spezifische Durchlaufeffizienz dynamisch verändert und je nach Anforderung angepasst werden.

Alles zur selben Zeit

Damit die Klassier- und Sortiermaschine auf industriellem Niveau arbeitet, müssen alle Bereiche des Bildverarbeitungsprozesses, von der Erfassung über die Auswertung bis hin zum Ausstoßen, in einem einzigen Echtzeitkontext stattfinden. Bei der integrierten Software für diese Bereiche wird der GigE-Vision-Standard eingesetzt, der sich durch austauschbare Standard-Hardware bei hohen Durchsätzen auszeichnet.

Die Funktionsbibliothek Halcon des Münchener Unternehmens MVTec dient als Komponente für die Bildverarbeitung. Für die Klassier- und Sortiermaschine ist dabei weniger die große Anzahl an vorgefertigten Algorithmen von Bedeutung als vielmehr deren Verarbeitungsleistung auf dem PC durch Unterstützung von Mehrkernprozessoren und parallelverarbeitende Befehlssatzerweiterungen wie AVX2. Darüber hinaus verfügt Halcon über eine integrierte Entwicklungsumgebung zur flexiblen Anpassung. Alle Komponenten werden dabei im Echtzeitkontext der Realtime Suite ausgeführt, operieren also mit garantierten Reaktionszeiten. Auch die Echtzeitanbindung an übergeordnete Ethercat-Topologien kann so geschaffen werden, z. B. zur Verknüpfung mehrerer Sortiermaschinen.

Eingesetzt wird die Maschine hauptsächlich in der Landwirtschaft bei Sortiervorgängen von kleinen landwirtschaftlichen Erzeugnissen wie Hülsenfrüchten, oder Getreide. Sie kann jedoch gleichermaßen industrielle Komponenten kontrollieren.

Kithara Software GmbH
www.kithara.de

Unternehmensinformation

Kithara Software GmbH

Alte Jakobstr. 78
DE 10179 Berlin
Tel.: 030 2789673-0
Fax: 030 2789673-20

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