Zum Inhalt springen

Hochgeschwindigkeits-Zeilenscan-Inspektion: Wie EyeVision Software hilft, Defekte in kontinuierlichen Materialien zu erkennen

In vielen Fabriken kündigt sich das Problem nicht dramatisch an.

Es beginnt leise: ein feiner Defekt auf einer Folie, der erst bei hoher Geschwindigkeit sichtbar wird, eine Druckabweichung, die auf einer laufenden Bahn unbemerkt bleibt, ein Oberflächenfehler, der erst auffällt, wenn das Produkt bereits weitertransportiert wurde. Die Linie läuft weiter, das Material bewegt sich weiter, und die Qualitätskontrolle hat nur einen Bruchteil einer Sekunde Zeit, mitzuhalten.

Genau hier spielt die Zeilenscan-Technologie ihre Stärken aus.

Im Gegensatz zu Flächenscan-Systemen, die ein vollständiges 2D-Bild in einer einzigen Aufnahme erfassen, nimmt eine Zeilenkamera jeweils nur eine Pixelzeile auf. Während sich das Produkt oder Material bewegt, werden diese Zeilen zu einem vollständigen Bild zusammengesetzt. Dieser Ansatz macht den Zeilenscan besonders effektiv für endlos Materialien, breite Inspektionsbereiche und Hochgeschwindigkeitsprozesse, bei denen die konventionelle Bildaufnahme oft an ihre Grenzen stößt. Deshalb wird die Technologie häufig für Bahnen, Folien, Papier, Textilien, Etiketten, Verpackungen sowie lange oder zylindrische Objekte eingesetzt, die sich mit einer einzelnen Aufnahme nur schwer zuverlässig prüfen lassen.

Was nach einem einfachen Bildaufnahmeprinzip klingt, ist in der Praxis eines der leistungsfähigsten Werkzeuge der industriellen Bildverarbeitung

Warum Zeilenscan anders ist

Der Vorteil des Zeilenscans liegt nicht nur in der Geschwindigkeit. Er liegt in der Kontrolle.

Da das Bild Zeilenweise durch die Bewegung aufgebaut wird, können Zeilenscan-Systeme „endlose“ Materialien inspizieren, ohne in derselben Weise durch das Sichtfeld begrenzt zu sein wie ein Flächenscan-System. Dadurch eignen sie sich besonders für kontinuierliche Produktionsumgebungen, in denen das Prüfobjekt eine laufende Folienbahn, eine bedruckte Oberfläche, ein Textil, eine Bahnware oder ein großes Bauteil sein kann, für das sonst mehrere Bilder und ein nachträgliches Zusammensetzen erforderlich wären.

Genau deshalb rückt die Zeilenscan-Technologie auch wieder stärker in den strategischen Fokus. Mit steigenden Qualitätsanforderungen in Branchen wie Verpackung wie Folien, Papierbahnen  , Batterieproduktion und Advanced Materials benötigen Hersteller Inspektionssysteme, die sowohl hohe Auflösung als auch hohen Durchsatz liefern.

Unser aktuelles Webinar zum Thema kontinuierliche Materialien bringt es genau auf den Punkt: Zeilenscan-Technologie ermöglicht eine schnelle, präzise und zuverlässige Inspektion in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.

Die eigentliche Herausforderung ist nicht die Kamera – sondern das System

Ob eine Zeilenscan-Anwendung erfolgreich ist, entscheidet sich an der Synchronisation.

Wenn die Bildaufnahme nicht exakt auf die Bewegung des Produkts abgestimmt ist, kann das resultierende Bild gestreckt, gestaucht oder verzerrt werden. Genau deshalb sind Encoder in realen Zeilenscan-Setups so wichtig. Indem die Aufnahme nicht nur an die verstrichene Zeit, sondern an die tatsächlich zurückgelegte Strecke gekoppelt wird, kann das System Bilder mit gleichbleibendem Maßstab sowohl in Bewegungsrichtung als auch quer dazu erzeugen. In der Praxis bedeutet das zuverlässigere Messungen, eine präzisere Lokalisierung von Defekten und insgesamt belastbarere Inspektionsergebnisse. Mehrere technische Quellen beschreiben die encoderbasierte Synchronisation als grundlegende Voraussetzung für eine verzerrungsfreie Zeilenscan-Bildgebung – insbesondere in Produktionsumgebungen, in denen Geschwindigkeitsschwankungen nicht ignoriert werden können.

carpet line scan
mono color

Die Beleuchtung ist die zweite Hälfte dieser Gleichung.

Da eine Zeilenkamera zu jedem Zeitpunkt nur einen schmalen Streifen erfasst, kann das Licht exakt dort konzentriert optimiert werden, wo es benötigt wird. Das ist kein nebensächliches Setup-Detail, sondern einer der Gründe, warum Zeilenscan-Systeme selbst bei hohen Geschwindigkeiten so stabile Kontraste und eine gleichbleibende Signalqualität erreichen können.

Mono, Farbe und die Frage, was wirklich sichtbar sein muss

Nicht jede Zeilenscan-Aufgabe hat dieselben visuellen Anforderungen.

Für viele Anwendungen ist monochrom die richtige Wahl. Es bietet starken Kontrast, feine Details und hohe Geschwindigkeit – ideal für Kantenqualität, Oberflächendefekte, Maßprüfungen oder Zählaufgaben. Sobald die Inspektionsaufgabe jedoch von Farbinformationen abhängt, verändert sich auch das Systemdesign. Druckqualität, Etikettenprüfung, Beschichtungen, feine Materialunterschiede und dekorative Oberflächen erfordern oft eine Farbzeilenkamera und hier ist es dann noch besser denn die Optimierung auf eine Zeile gibt deutlich bessere Farben  statt reiner Grauwertinformation.

Hier wird es technisch anspruchsvoller. Im Bereich Farb-Zeilenscan kann die Wahl beispielsweise zwischen SingleLine RGB, trilinearer und prismabasierter Technologie liegen. Trilineare Zeilenkameras Kameras stellen häufig eine starke Option, wenn Hochgeschwindigkeits  RGB-Bildgebung und begrenzter Bauraum eine Rolle spielen. Sie liefern jedoch die besten Ergebnisse, wenn die Ausrichtung nahezu senkrecht erfolgt – andernfalls können Farbsäume und andere Bildfehler auftreten. Mit anderen Worten: Das „richtige“ Zeilenscan-System hängt nicht nur von der Auflösung auf dem Datenblatt ab. Entscheidend ist, dass die Bildarchitektur zu den physikalischen Gegebenheiten der Linie passt.

Wo EyeVision Software echten Mehrwert schafft

Mit EyeVision lassen sich Zeilenscan-Anwendungen für reale industrielle Aufgaben konfigurieren – nicht nur für die reine Bildaufnahme. Je nach Anwendung kann das Defekterkennung, Klassifizierung, Zählen, Codelesen, Messen und Prozessüberwachung umfassen. Auf unseren Software-Seiten wird EyeVision 1D speziell für die Bahninspektion und die Zeilenscan-basierte Prüfung bewegter Materialien beschrieben, einschließlich Anwendungsfällen wie Folien, Defekterkennung, Klassifizierung und Zählen.

In der Praxis bedeutet das, dass wir mit EyeVision Software unsere Kunden dabei unterstützen können:

  • Defekte auf kontinuierlichen Materialien zu erkennen
  • Druck- und Etikettenqualität zu prüfen
  • sichtbare Abweichungen zu klassifizieren
  • Objekte in Bewegung zuverlässig zu zählen
  • Bildanalyse mit Maschinenkommunikation für die Prozesssteuerung zu verbinden

Gerade dieser letzte Punkt ist besonders wichtig. Inspektion schafft nur dann echten Mehrwert, wenn Ergebnisse auch genutzt werden können. EyeVision unterstützt die Integration in Automatisierungsumgebungen über Schnittstellen wie OPC UA, Profinet, EtherCAT, Modbus und MQTT. Dadurch lassen sich Inspektionsergebnisse direkt an Maschinen, SPS, SCADA-Systeme und vernetzte Produktionsumgebungen übergeben.

Bei der Inspektion kontinuierlicher Materialien lautet die eigentliche Frage selten nur: „Kann die Kamera es sehen?“ Die wirkliche Herausforderung besteht darin, ob sich das gesamte Setup – also Aufnahme, Synchronisation, Beleuchtung, Prüfwerkzeuge, Logik und Kommunikation – schnell genug konfigurieren, einfach genug anpassen und tief genug integrieren lässt, um stabile Ergebnisse auf einer realen Produktionslinie zu erzielen. Genau hier wird Software wie EyeVision strategisch wichtig. Die Stärke von EyeVision Software liegt darin, dass sich diese Inspektionsaufgaben in einer flexiblen Umgebung umsetzen und an die jeweiligen Produktionsanforderungen anpassen lassen. EVT positioniert EyeVision insgesamt als flexible Plattform für industrielle Bildverarbeitung und hebt die Kompatibilität mit einer breiten Palette an Hardware und Schnittstellen hervor.

 

Warum das gerade jetzt wichtig ist

Je schneller Produktionslinien werden und je höher die Qualitätsanforderungen steigen, desto mehr müssen Inspektionssysteme leisten als nur Bilder zu liefern. Sie müssen verlässliche Entscheidungen ermöglichen.

Zeilenscan-Technologie ist oft die richtige Wahl, wenn es um kontinuierliche Materialien, große Inspektionsbereiche oder hohe Bewegungsgeschwindigkeiten geht. Und mit EyeVision Software wird aus diesem Bildaufnahmeprinzip eine praxistaugliche Inspektionslösung – von der synchronisierten Bildaufnahme über Auswertung und Klassifizierung bis hin zu Kommunikation und Prozessintegration.

Kurz gesagt: Bessere Inspektion beginnt nicht immer mit mehr Hardware.

Manchmal beginnt sie mit einer einzigen Zeile – und der richtigen Software dahinter.

grass line scan