Material und Kontur im Blick

Werden – beispielsweise bei transparenten Dialyseschläuchen – Inhomogenitäten mit Blut oder anderen Verunreinigungen verwechselt oder ein Einschluss in der Wandung als Luftblase fehlinterpretiert, kann das zu Irritationen oder Fehlannahmen führe. Im neuen Dual-Head-System hat die Pixargus GmbH, Würselen, zwei Funktionen in einem System vereint: die Inspektion des Wandmaterials mit Medictube S und die Kontrolle der Außenabmessungen der Schläuche mit dem System Allroundia. Bisher waren viele Schläuche für eine automatische optische Inspektion nicht geeignet, wegen ihres zu geringen Außendurchmessers oder des transparenten oder semi-transparenten Materials. Auch materialbedingte Reflexionen an glänzenden Oberflächen der Schläuche waren ein Hindernis.

Mit einer ausgefeilten Kombination aus Licht- und Kameratechnik macht Pixargus die Fehler dennoch sichtbar. Dirk Broichhausen, Vice President Sales & Marketing bei Pixargus, sieht für die Hersteller der Schläuche und die Anwender große Vorteile: „Mit dem neuen System lassen sich jetzt auch extrem dünne Schläuche prüfen, die beispielsweise in der vaskulären Medizin verwendet werden. So ist sicher, dass nur einwandfreies Material versandt wird.“

Während Schläuche bisher nur offline und stichprobenartig geprüft werden konnten, inspiziert das neue System die Schläuche bereits während der Produktion – lückenlos, in Echtzeit und über ihren gesamten Umfang. So gestaltet es den Fertigungsprozess deutlich effizienter, da es Fehler – zum Beispiel Blasen, Löcher, Risse, Inhomogenitäten, Fremdpartikel oder Einschlüsse – sofort findet und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.

Die neue Lichtring-Generation im Medictube S auf Basis hochperformanter weißer LEDs ermöglicht jetzt auch die Inspektion von farbigen Schläuchen. Im Vergleich zur Vorgängergeneration hat Pixargus jede einzelne Komponente von Medictube S verbessert. Die dreifach höhere Lichtenergie, die verdoppelte Kameraempfindlichkeit und der schnellere, in das System integrierte Rechner erlauben es jetzt, Bilder noch detaillierter zu inspizieren und komplexere Bildverarbeitungsmethoden anzuwenden. Das Ergebnis: Auch extrem dünne Schläuche – beispielsweise Kapillarschläuche mit Außendurchmessern um 0,5 mm – werden mit der vollen Auflösung aufgenommen.

Mit der neuen, optionalen Mustererkennung erkennt das System auch Strukturen im Schlauchmaterial. Dazu zählen beispielsweise die Spiralen, die in transparente, formstabile Saugschläuche eingebettet sind. Das System inspiziert die Form der Spiralen und löst einen Alarm aus, wenn es zu Abweichungen kommt. Medictube S eignet sich für Schläuche aus PVC, PE, PUR oder Gummi, die in der Medizin beispielsweise für Herzkatheter oder in der Dialyse verwendet werden. Aufgrund seines kompakten Aufbaus – in Produktionsrichtung beansprucht es eine geringe Einbaulänge, die kundenspezifisch angepasst werden kann – lässt sich Medictube S leicht in bestehende Fertigungslinien integrieren. Das System ist für den Einsatz unter Reinraumbedingungen geeignet.

Die zweite Komponente von Dual Head ist das Allroundia-System für die optische Dimensionskontrolle, das die Funktionen „schneller Knotenwächter“ sowie „präzise Durchmesser- und Ovalitätsprüfung“ in einem Gerät vereint. Das System misst die Außenkontur der Schläuche in drei Achsen und bietet bei der Durchmesser- und Ovalitätsprüfung eine Genauigkeit von 1 bis 2 µm bei einer Abtastrate von bis zu 36000 Messungen pro Sekunde. So ist es je nach Anwendung auch bei Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/min einsetzbar.

Die mit Allroundia verbundenen Mehrwerte konnte Pixargus zu einem wirtschaftlichen Preis-/Leistungsverhältnis realisieren, indem die Entwickler die Erfahrung aus dem High-End-Profil-Bereich nutzten und Produktionskosten senkten. Das System verfügt im Gegensatz zu herkömmlichen Laser-Mikrometern nicht über einen rotierenden Spiegel. Dadurch wird eine unerreichte Zuverlässigkeit im Fertigungsalltag erzielt, da keine Verschleißteile eingesetzt werden. Dirk Broichhausen betont den Nutzen für die Anwender: „Über die Erhöhung des Anlagendurchsatzes, die Reduzierung der Ausschussquote und die Minimierung der Prozesskosten rechnet sich die Investition sehr schnell.“

Mit einer neuen Konstruktion des Messkopfes und hoch auflösenden 2-, 4- oder gar 8-Megapixel-Kameras erzielt Pixargus jetzt eine Auflösung von 20 µm und besser. Die Zeilenkameras arbeiten mit einer Abtastfrequenz von bis zu 36 kHz und ermöglichen so die lückenlose und zugleich präzise Inspektion auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Die neue Autofokus-Optik stellt sicher, dass das System den Schlauch unter allen Betriebsbedingungen optimal auf dem Chip der Kamera abbildet. Leistungsfähigere Software-Systeme auf Basis schneller Industrierechner mit eigens entwickelter Panel-PC-Technik schaffen Leistungsreserven für heute noch nicht absehbare Bedürfnisse.

Dr. Uwe Stein Fachjournalist in Aachen