Das hier vorgestellte, bedienerfreund-liche, schnelle, in Windows NT einbindbare optoelektronische Sortiersystem trennt Partikel, die sich in Farbe, Größe oder Geometrie unterscheiden. Das reicht von Bauschutt über rieselfähige Lebensmittel, Kabelrestmassen bis zu chemischen Vorprodukten und stoffabhängigen Sortiermöglichkeiten.
Der Autor Dipl.- Ing. Wolfgang Sommer ist Geschäftsführer der Optosort Sommer GmbH, Schenefeld
Steigende Systemanforderungen
Schüttgüter sind lose Fördergüter in schüttbarer Form, wie z.B. Erz, Kies, Getreide, Linsen, Kichererbsen, Granulate oder Abfall. Deren industrielle Verarbeitung erfordert oft zur Elimination von Verunreinigungen und Fremdpartikeln eine möglichst homogene Form und die Sicherstellung von Mindest- oder Maximal-Partikelgrößen.
Das zunehmend anspruchsvollere Profil kundenspezifischer Aufgabenstellungen spiegelt sich z.B. in folgenden Systemanforderungen wider:
– höhere Taktfrequenzen des Auswertprozesses: Schnellere und umfangreichere Sortierentscheidungen
– Objektdetektion durch bis zu vier Kameras gleichzeitig: Sicheres Erfassen komplizierter Geometrien der Partikel, Optimierung der Trenngüte
– Teach-in von Gut- und Schlechtteilen
– Einsatz von Softwarefiltern für sichere Sortierung durch morphologische und klassifizierende Operationen, auch bei mehreren tausend Partikeln pro Sekunde
– Systemintegration in Windows-orientierte Rechner-und Netzwerkplattform
– Windows-nahe Bedienoberfläche als Mensch-Maschine-Interface
Das Sortiersystem Optosort Color NT entspricht diesen Anforderungen und hat wenig Platzbedarf.
Funktionsweise von Optosort Color NT
Die Gesamtanlage besteht aus mechanischer Förder- und Vereinzelungstechnik, einem Farb-Bildverarbeitungssystem mit bis zu vier Zeilenkameras sowie der Anlagensteuerung mit MMI.
Das zu sortierende Schüttgut wird zugefördert und je nach Applikation auf unwuchterregten Vibrationsrinnen oder Fördergurten vereinzelt. Danach fallen die einzelnen Partikel über eine transparente Rutsche oder in Form einer Wurfparabel durch das Meßfeld der Kamera(s).
Diese besitzen einen CCD-Sensor-Chip mit drei Zeilen – jeweils eine für die Farben rot, grün und blau – und 2 096 Pixel pro Zeile. Das digitale Videosignal wird durch Koax-Kabel unter Nutzung des Hochfrequenz-Übertragungsprotokolls Taxi an die bis zu 50 Meter entfernt plazierte Auswerteeinheit übertragen. Hier werden die Farbwerte hinsichtlich ihrer Sättigung, Tönung und Helligkeit mit Hilfe der Look up table – einer Art Farbvergleicher – korrigiert und als 19-Bit tiefer Farbwert einer von acht vorgegebenen Klassen zugeordnet. Dieses Verfahren kompensiert gleichzeitig die mögliche Drift der Beleuchtungsquelle.
Mit Hilfe morphologischer Operationen wird nun die von den Partikeln erzeugte Flut binärer Bilder durch Ausblendung bestimmter Merkmale bereinigt. Hierzu werden alle von der eingelernten i.O.-Vorlage farblich abweichenden Regionen detektiert und markiert sowie die i. O.-Bereiche ausgeblendet und rechentechnisch nicht weiter bearbeitet.
Die Position der auszuschleusenden Partikel wird nun vom Anlagenrechner mitgeführt und zur Ansteuerung der jeweiligen Ausblasventile der Sortieranlage genutzt.
Je Farbe und Zeile können bis zu zehn Mio. Pixel pro Sekunde ausgewertet werden. Das entspricht einer Detektionsrate von über 95 Prozent, bezogen auf den vom Anwender definierten Satz von Fremdkörpern. Die Rückweisrate liegt bei etwa 1 Promille.
Optosort Color NT
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