Datalogic Impact System auswählen: P2X/P3X Smart Camera oder MX-E Vision Processor?

Eine Impact-Plattform für Maschinenbauer, Integratoren und Endanwender

Bei der Auslegung eines Datalogic Impact Systems steht zuerst die Systemarchitektur im Vordergrund. Eine einzelne Prüfposition lässt sich häufig effizient mit einer P2X oder P3X Smart Camera lösen. Bei mehreren Prüfpositionen, Line-Scan-Anwendungen, höherer Auflösung oder zentraler SPS-Kommunikation ist ein MX-E Vision Processor meist die logischere Architektur. Der große Vorteil von Datalogic Impact liegt darin, dass beide Ansätze auf derselben Softwareplattform basieren. Die P2X und P3X Smart Cameras verwenden dieselbe Impact-Umgebung wie die MX-E Vision Processors, einschließlich MX-E25, MX-E45 und MX-E90.

Für Maschinenbauer und Integratoren bedeutet das, dass vorhandenes Impact-Know-how bei unterschiedlichen Maschinenkonzepten weiter genutzt werden kann. Eine kompakte Maschine kann mit einer P2X oder P3X Smart Camera ausgestattet werden, während eine erweiterte Ausführung mit mehreren Prüfpositionen auf einem MX-E Processor aufgebaut wird. Der Engineer arbeitet in beiden Fällen mit denselben Impact-Tools, derselben Konfigurationslogik und derselben Vorgehensweise beim Testen und Diagnostizieren. Diese Standardisierung ist auch der Grund, warum wir Datalogic Impact Trainings innerhalb der Machine Vision Academy mit praxisnahen Entscheidungen zu Kamera, Objektiv, Beleuchtung, Triggerung und SPS-Kommunikation kombinieren.

Für Endanwender, die selbst mit Datalogic Impact arbeiten möchten, ist diese Wiedererkennbarkeit ebenfalls ein wesentlicher Vorteil. Bediener müssen nicht für jede Prüfstation eine andere Oberfläche erlernen. Instandhalter erkennen dieselbe Diagnoseumgebung wieder. Engineers können dieselbe Konfigurationsmethodik sowohl bei einer kompakten Smart Camera als auch bei einem leistungsstarken MX-E System anwenden. Das reduziert den Schulungsaufwand und erleichtert den internen Aufbau von Vision-Know-how.

Impact arbeitet mit konfigurierbaren Drag-and-drop-Tools. Eine Prüfung wird aufgebaut, indem Tools platziert, Parameter eingestellt, Ergebnisse verknüpft und die Kommunikation mit der Maschine konfiguriert werden. Klassische Softwareprogrammierung, wie sie bei einer vollständig selbst entwickelten Vision-Anwendung erforderlich wäre, ist dafür nicht notwendig. Die technische Qualität der Prüfung wird durch das Zusammenspiel von Kamera, Objektiv, Beleuchtung, Triggerung, Verarbeitung und SPS-Kommunikation bestimmt. Impact macht die Prüfung konfigurierbar, aber die Messsicherheit entsteht erst, wenn diese Komponenten als ein zusammenhängendes System ausgelegt werden.

Auf der Seite über Datalogic Impact Machine Vision Software wird die Softwareumgebung ausführlicher beschrieben. Diese Seite konzentriert sich auf die Systemauswahl rund um Datalogic Impact: wann eine P2X oder P3X Smart Camera passt, wann ein MX-E Processor die logischere Wahl ist und welche Komponenten gemeinsam bestimmen, ob die Prüfung in der Produktion stabil arbeitet.

Datalogic Impact Smart Camera oder MX-E Processor: Auswahl nach Prüfpositionen

Eine Datalogic P2X oder P3X Smart Camera ist sinnvoll, wenn eine einzelne Prüfposition eigenständig arbeiten kann. Sensor, Prozessor, Kommunikation und optional auch Beleuchtung sind in einem kompakten Gehäuse integriert. Dadurch bleibt die mechanische und elektrische Integration übersichtlich. Die Kamera wird direkt am Produkt montiert, verarbeitet das Bild lokal und kommuniziert das Ergebnis an die Maschine. Für Anwesenheitskontrolle, Etikettenprüfung, Codeprüfung oder einfache Mess- und Positionsaufgaben kann das eine sehr effiziente Systemstruktur sein.

Ein Datalogic MX-E System wird interessant, sobald eine Maschine mehrere Prüfpositionen hat oder wenn die Prüfaufgabe mehr Freiheit bei Kameraauswahl, Beleuchtung und Verarbeitung erfordert. Der MX-E Processor wird meist im oder in der Nähe des Schaltschranks installiert. Die GigE-Kameras werden an den jeweiligen Prüfpositionen montiert. Dadurch können Kamera, Objektiv und Beleuchtung für jede Position passend gewählt werden. Eine Position benötigt möglicherweise eine schnelle Monochromkamera, während eine andere Position höhere Auflösung, Farbinformation oder Line-Scan erfordert. Verarbeitung, Diagnose, Rezeptstruktur und SPS-Kommunikation bleiben zentral in derselben Impact-Umgebung.

Ab zwei Prüfpositionen wird ein Datalogic MX-E System häufig auch wirtschaftlich interessant. Mehrere separate Smart Cameras besitzen jeweils ihren eigenen Prozessor, ihr eigenes Gehäuse, ihre eigene Anschlussstruktur, Konfiguration und Wartungsstelle. Bei einem MX-E System werden mehrere GigE-Kameras zentral auf einem industriellen Vision Processor verarbeitet. Die Kameras dienen dann primär als Bildaufnehmer, während Softwareverwaltung, Diagnose und Kommunikation zentral bleiben. Das kann die gesamte Systemarchitektur übersichtlicher machen, insbesondere wenn sich die Prüfpositionen innerhalb derselben Maschine oder desselben Abschnitts einer Produktionslinie befinden.

Die Auswahl sollte deshalb nicht nur auf dem Preis einer einzelnen Kamera basieren. Bei mehreren Prüfpositionen spielen auch Verkabelung, Ersatzteile, Schulung, Diagnose, SPS-Anbindung, Rezeptverwaltung und spätere Erweiterbarkeit eine Rolle. Eine Datalogic P2X oder P3X ist stark bei einer kompakten und eigenständigen Prüfposition. Ein Datalogic MX-E25, MX-E45 oder MX-E90 passt besser, wenn mehrere Kameras, zentrale Verarbeitung, Line-Scan oder Erweiterbarkeit wichtig werden.

Datalogic MX-E25, MX-E45 und MX-E90 als zentrale Vision Processors

Die Datalogic MX-E Serie besteht aus industriellen Vision Processors, auf denen Impact läuft und an die externe GigE-Kameras angeschlossen werden. Der MX-E25 ist für kompakte Systeme mit bis zu zwei Kameras ausgelegt. Der MX-E45 unterstützt bis zu vier Kameras und bietet mehr Leistungsreserve für industrielle Multi-Kamera-Anwendungen. Der MX-E90 ist für anspruchsvollere Systeme mit höherer Auflösung, höherer Geschwindigkeit, Line-Scan oder mehreren Prüfpositionen vorgesehen und unterstützt je nach Ausführung bis zu acht PoE-GigE-Kameras. Die MX-E Serie unterstützt außerdem industrielle Kommunikation wie EtherNet/IP, Profinet, Modbus TCP und OPC, sodass OK/NOK-Signale, Messwerte, Statusinformationen und Rezeptdaten mit der SPS ausgetauscht werden können.

Das passende MX-E Modell wird nicht nur durch die Anzahl der Kameras bestimmt. Auflösung, Bildrate, Prüfzeit, Tool-Komplexität und Kommunikationstiming bestimmen gemeinsam, wie viel Verarbeitungsreserve erforderlich ist. Zwei hochauflösende Kameras mit umfangreichen Prüfwerkzeugen können mehr Prozessorlast erzeugen als vier einfache Kameras mit niedriger Auflösung. Bei Line-Scan-Anwendungen entsteht die Last auf andere Weise, weil eine hohe Zeilenfrequenz einen kontinuierlichen Datenstrom erzeugt, der synchron mit Encoderinformationen und SPS-Ergebnissen verarbeitet werden muss.

Bei einem MX-E System muss die industrielle Integration direkt in die Hardwareauswahl einbezogen werden. Der Processor befindet sich meist im oder in der Nähe des Schaltschranks, während Kameras, Beleuchtungen und Trigger an der Maschine montiert werden. Dadurch werden Kabellängen, PoE-Versorgung, Trigger-/Strobe-Signale, SPS-Schnittstelle und Servicezugänglichkeit Teil derselben Systemarchitektur. Ein gutes MX-E System besteht deshalb nicht nur aus Processor und Kameras, sondern aus einer vollständigen Konfiguration mit Objektiven, Beleuchtung, Verkabelung, I/O und industrieller Kommunikation.

GigE-Kameras am MX-E: Auflösung, Shutter und Farbwahl

An die MX-E Serie werden externe GigE-Kameras angeschlossen. In einer industriellen Maschine ist Kompatibilität wichtiger als theoretische Offenheit. Camera Discovery, PoE-Verhalten, Triggerleitungen, Strobe-Ausgänge, Firmware und Impact-Unterstützung bestimmen, wie schnell ein System aufgebaut, getestet und gewartet werden kann. Deshalb sind Datalogic Kameras der M- und E-Serie für Datalogic MX-E Systeme eine naheliegende Wahl, wenn die Anwendung dies zulässt.

Die häufig eingesetzten Area-Scan-Kameras decken einen praxisnahen Bereich von VGA bis 5 MP ab, in Graustufen und Farbe. Monochrom ist meist die beste Wahl für Form-, Positions-, Anwesenheits-, Kontrast- und Messaufgaben. Die Kamera erfasst direkt Intensitätsinformationen, was häufig vorteilhaft für stabile Schwellwerte, Kantenerkennung und Messungen ist. Farbe wird benötigt, wenn das Prüfkriterium tatsächlich auf Farbunterschieden basiert, zum Beispiel bei Etikettenprüfung, Variantenkontrolle oder der Prüfung farbiger Bauteile.

Die Wahl des Shutters muss direkt mit Produktbewegung und Beleuchtung verknüpft werden. Beim Global Shutter werden alle Pixel gleichzeitig belichtet. Das ist vorteilhaft bei Förderbewegung, Vibration oder kurzer Blitzbelichtung. Rolling Shutter kann gut funktionieren, wenn das Produkt steht oder sich kontrolliert bewegt, ist aber weniger geeignet, wenn Bewegung während der Belichtung geometrische Verzerrungen verursachen kann. Die richtige Kamera ergibt sich daher aus der Kombination von Produktbewegung, Belichtungszeit, Abbildungsmaßstab und Prüftoleranz, nicht allein aus der Pixelanzahl.

Eine höhere Auflösung liefert nur dann zusätzliche Messinformation, wenn das Machine-Vision-Objektiv die erforderliche Objektauflösung über das gesamte Prüffeld erreicht. Objektiv, Arbeitsabstand, Blende und Schärfentiefe bestimmen, ob die zusätzlichen Sensorpixel tatsächlich nutzbar sind. Wenn sich das Produkt außerhalb der Schärfentiefe bewegt, die Optik am Bildrand Details verliert oder die Belichtungszeit Bewegungsunschärfe verursacht, entsteht lediglich eine größere Bilddatei ohne höhere Messsicherheit. Deshalb muss die Kameraauswahl immer gemeinsam mit Machine-Vision-Beleuchtung und Objektivauswahl erfolgen.

Datalogic Line-Scan-Kameras für MX-E Systeme

Line-Scan-Kameras werden eingesetzt, wenn sich das Produkt kontinuierlich bewegt, sehr lang ist oder rund um ein zylindrisches Objekt geprüft werden muss. Die Kamera nimmt kein vollständiges Bild in einem Moment auf, sondern baut das Bild zeilenweise auf, während sich das Produkt bewegt. Die Bildgeometrie wird dadurch von Zeilenfrequenz, Objektgeschwindigkeit, Encoderauflösung und Abbildungsmaßstab bestimmt. Eine Line-Scan-Anwendung ist deshalb immer ein System aus Kamera, Mechanik, Encoder, Objektiv, Beleuchtung und Verarbeitung.

Bei Line-Scan bestimmt die Zeilenfrequenz, wie viel Belichtungszeit pro Bildzeile verfügbar ist. Eine höhere Zeilenfrequenz erfordert kürzere Belichtungszeiten und damit mehr Lichtleistung. Bei kleineren Pixeln, zum Beispiel bei einer 8K-Kamera mit 3,5 µm Pixelgröße, wird die Kombination aus Objektivqualität und Linienbeleuchtung noch wichtiger. Das Objektiv muss die erforderliche Objektauflösung über die gesamte Sensorbreite liefern, während die Beleuchtung jede Zeile mit vergleichbarem Kontrast erfassen muss.

Line-Scan-Anwendungen passen gut zu einer Datalogic MX-E45 oder MX-E90 Architektur. Der Processor empfängt den Datenstrom, führt die Prüfung aus, verknüpft Ergebnisse mit der Produktposition und kommuniziert mit der SPS. Wenn später zusätzliche Prüfbereiche hinzukommen, bleibt dieselbe Impact-Umgebung verfügbar und die Systemarchitektur kann erweitert werden, ohne auf eine andere Softwareplattform zu wechseln.

Datalogic P2X Smart Cameras für kompakte Prüfpositionen

Die Datalogic P2X Serie ist für kompakte Prüfpositionen ausgelegt, bei denen Kamera, Prozessor, Objektiv und optionale Beleuchtung in einer Smart Camera kombiniert werden können. Die Serie ist mit qHD- und 2-MP-Auflösung erhältlich, jeweils in Monochrom und Farbe. Die qHD-Modelle verwenden größere Pixel mit 5,6 µm, während die 2-MP-Modelle kleinere Pixel mit 2,8 µm verwenden. Dieser Unterschied beeinflusst die Balance zwischen Detailauflösung, Belichtungszeit und Lichtbedarf.

Die P2X kann mit Micro-Video-Objektiven oder C-Mount-Optiken konfiguriert werden. Micro-Video ist kompakt und praktisch, wenn Arbeitsabstand und Bildfeld innerhalb üblicher Grenzen bleiben. C-Mount wird interessant, wenn die optischen Anforderungen höher sind, zum Beispiel bei Messaufgaben, kleinen Details, größeren Arbeitsabständen oder wenn ein telezentrisches Objektiv erforderlich ist, um perspektivische Fehler zu begrenzen. Die Software kann nur dann zuverlässig messen, wenn die benötigte Information optisch korrekt auf den Sensor gebracht wird.

Die integrierte Beleuchtung ist in kompakten und leistungsstärkeren Ausführungen erhältlich, mit Lichtfarben wie Weiß, Rot, Infrarot und Blau. Die Wahl von Lichtfarbe und Beleuchtungsgeometrie hängt von Material, Oberfläche und Prüfziel ab. Rotes Licht ist häufig stark bei monochromen Kontrastaufgaben, blaues Licht kann Oberflächendetails betonen, Infrarot kann Farbunterschiede unterdrücken und weißes Licht ist sinnvoll, wenn Farbinformation benötigt wird. Bei glänzenden Oberflächen, Strukturen, Folien oder Kratzerkennung kann externe Beleuchtung die bessere Wahl sein, weil Reflexionen, Schatten oder Streiflicht dann gezielter kontrolliert werden können.

Bei P2X Systemen ist die CBX-Anschlussbox häufig ein praktischer Bestandteil des Systemaufbaus. Versorgung, Trigger, Ausgänge, Schirmung und servicefreundliche Verkabelung werden damit übersichtlich angeschlossen. Das macht die Installation reproduzierbarer und leichter wartbar, insbesondere wenn derselbe Prüfaufbau in mehreren Maschinen eingesetzt wird.

Datalogic P3X Smart Cameras bei höherem Auflösungsbedarf

Die Datalogic P3X Serie baut auf derselben Smart-Camera-Architektur auf und ergänzt unter anderem 5-MP-Ausführungen. Dadurch ist die P3X interessant, wenn eine kompakte Prüfposition beibehalten werden soll, aber mehr Auflösung oder mehr Verarbeitungsreserve benötigt wird. Die P3X ist mit qHD, 2 MP und 5 MP erhältlich, in Monochrom und Farbe. Die Bildrate unterscheidet sich je nach Auflösung und Farbausführung, sodass die Systemauswahl erneut durch Detailanforderung, Geschwindigkeit und Licht bestimmt wird.

Die P3X passt zu Prüfpositionen, bei denen innerhalb eines kompakten Aufbaus mehr Detail benötigt wird, zum Beispiel bei Codeprüfung, Etikettenprüfung, Anwesenheit mehrerer kleiner Merkmale oder Prüfung größerer Bildfelder. Die 5-MP-Ausführung verteilt dasselbe Bildfeld auf mehr Pixel, wodurch kleinere Details sichtbar werden können. Bei bewegten Produkten erfordert das eine kurze Belichtungszeit zur Reduzierung von Bewegungsunschärfe, wodurch Objektivöffnung, Beleuchtung und Produktabstand wichtiger werden.

Höhere Auflösung sollte bei der P3X als zusätzliche Messreserve betrachtet werden. Ein 5-MP-Sensor liefert zusätzliche Information, wenn das Objektiv die erforderliche Auflösung am Objekt über das gesamte Prüffeld erreicht. Objektiv, Arbeitsabstand, Blende und Schärfentiefe bestimmen, ob die zusätzlichen Sensorpixel tatsächlich nutzbar sind. Wenn die Optik am Bildrand Details verliert, sich das Produkt außerhalb der Schärfentiefe bewegt oder die Belichtungszeit Bewegungsunschärfe verursacht, entsteht eine größere Bilddatei ohne höhere Messsicherheit. In dieser Situation kann eine 2-MP-P3X mit passendem C-Mount-Objektiv und stabiler Beleuchtung technisch stärker sein als eine 5-MP-Ausführung, bei der Optik oder Licht zum begrenzenden Faktor werden.

Datalogic Impact SPS-Kommunikation: 24 V I/O und industrielle Netzwerke

Ein Datalogic Impact System wird erst dann Teil der Maschine, wenn die Kommunikation mit der SPS sauber ausgelegt ist. Bei einfachen Anwendungen ist 24-V-Digital-I/O häufig die direkteste Kopplung. Die SPS sendet einen Trigger, das Vision-System gibt Busy, Ready, OK oder NOK zurück und die Maschine kann unmittelbar reagieren. Das ist übersichtlich, schnell und gut diagnostizierbar.

Wenn die Maschine mehr Informationen benötigt, wird industrielle Ethernet-Kommunikation wichtig. Messwerte, Fehlercodes, Produktvarianten, Rezeptnummern und mehrere Prüfergebnisse erfordern einen strukturierten Datenaustausch. Die MX-E Serie unterstützt EtherNet/IP, Profinet, Modbus TCP und OPC. Die P2X unterstützt über Gigabit Ethernet unter anderem TCP/IP, EtherNet/IP, Profinet IO, Modbus TCP und MC Protocol. Die P3X unterstützt ebenfalls EtherNet/IP, Profinet und Modbus TCP.

Die Kommunikationswahl gehört zur Prüfsequenz. Trigger, Belichtung, Verarbeitungszeit und SPS-Handshake bestimmen gemeinsam das Timing der Prüfung. Für eine einfache Ausschleusung kann diskrete I/O ausreichend sein. Bei mehreren Messpunkten, Rezeptverwaltung oder zentraler Diagnose passen Profinet, EtherNet/IP oder Modbus TCP besser. Wenn diese Wahl früh in den Systemaufbau einbezogen wird, greifen Bildverarbeitung und Maschinensteuerung logisch ineinander.

Datalogic Impact Training und Projektunterstützung über die Machine Vision Academy

Datalogic Impact ermöglicht es, Prüfungen mit konfigurierbaren Tools aufzubauen. Der praktische Nutzen steigt, wenn Engineers nicht nur die Software bedienen, sondern auch verstehen, warum ein Bild messbar oder instabil wird. Kameraauflösung, Pixelgröße, Abbildungsmaßstab, Arbeitsabstand, Schärfentiefe, Beleuchtungswinkel, Belichtung, Triggerung und SPS-Kommunikation bestimmen gemeinsam, wie zuverlässig ein Impact-Tool messen kann.

Innerhalb der Machine Vision Academy schulen wir Maschinenbauer, Integratoren und Endanwender praxisnah im Einsatz von Datalogic Impact Systemen. Dabei nutzen wir die Stärke der Datalogic Plattform: dieselbe Softwareumgebung kommt auf Smart Cameras und MX-E Vision Processors zum Einsatz. Ein Engineer lernt also nicht nur die Bedienung einer bestimmten Kamera, sondern arbeitet mit einer Plattform, die von einer kompakten Prüfung bis zu einem Multi-Kamera-System mitwachsen kann.

Die Trainings konzentrieren sich auf die praktische Anwendung. Engineers lernen, wie Impact-Tools platziert und konfiguriert werden, wie Ergebnisse mit der SPS-Kommunikation verknüpft werden und wie die Bildqualität durch Kamera, Objektiv und Beleuchtung beeinflusst wird. Wenn sich ein Schwellwert durch Produktreflexion verändert, eine Messung durch Schärfentiefe schwankt oder Bewegungsunschärfe durch zu lange Belichtung entsteht, wird der Zusammenhang zwischen Softwareeinstellungen und Hardwareauswahl deutlich. Dadurch wird die Plattform für Engineering, Inbetriebnahme, Wartung und spätere Erweiterungen nutzbar.

Bei neuen Produkten, variablen Oberflächen, hoher Geschwindigkeit oder kleinen Toleranzen kann Vision Consultancy helfen, die Prüfaufgabe vorab technisch zu bewerten. Dabei werden Produktvariation, Bewegungsrichtung, erforderliche Objektauflösung, minimale Defektgröße, verfügbarer Einbauraum, Umgebungslicht, SPS-Architektur und gewünschte Ausschleuselogik betrachtet. Auf dieser Basis lässt sich bestimmen, ob ein P2X, P3X oder MX-E System die beste Grundlage bildet.

Von der Datalogic Impact Komponentenauswahl zum vollständigen System

Ein zuverlässiges Datalogic Impact System entsteht, indem die Komponenten als ein zusammenhängendes System ausgelegt werden. Bei einem MX-E System bedeutet das: Processor, GigE-Kameras, Objektive, Beleuchtung, Kabel, Trigger/Strobe, 24-V-I/O und industrielle Kommunikation. Bei einer P2X oder P3X bedeutet das: Smart Camera, Objektivauswahl, integrierte oder externe Beleuchtung, Filter, CBX-Anschlussbox, I/O und SPS-Anbindung.

Der technische Weg beginnt bei der Anwendung. Das kleinste Merkmal, das zuverlässig erkannt werden muss, bestimmt die erforderliche Objektauflösung. Die Produktgeschwindigkeit bestimmt die zulässige Belichtungszeit. Arbeitsabstand und Bildfeld bestimmen die Objektivauswahl. Die Oberfläche bestimmt die Beleuchtungsgeometrie. Die Anzahl der Prüfpositionen bestimmt, ob eine Smart Camera oder ein zentraler MX-E Processor logischer ist. Die SPS-Schnittstelle bestimmt, wie Ergebnisse, Statusinformationen und Rezeptdaten ausgetauscht werden.

Der Wert der Datalogic Impact Plattform liegt in der Kombination aus Skalierbarkeit, Wiedererkennbarkeit und Training. Engineers können dieselbe Softwarebasis auf unterschiedlichen Hardwarearchitekturen verwenden, während Bediener und Instandhalter in einer vertrauten Umgebung arbeiten. Für Maschinenbauer, Integratoren und Endanwender, die selbst mit Vision arbeiten möchten, entsteht dadurch ein klarer Weg: dort mit einem kompakten Impact Smart Camera System starten, wo es passt, auf MX-E skalieren, wenn die Maschine es erfordert, und dasselbe Softwarewissen weiter nutzen. In Kombination mit praxisnahen Trainings über die Machine Vision Academy und Projektunterstützung bei der Applikationsbewertung entsteht ein Engineering-Ansatz, der über reine Komponentenauswahl hinausgeht.