Teledyne DALSA AxCIS

Aspectos clave

• Combina la inspección de superficies y la medición dimensional en una sola pasada, eliminando la necesidad de sistemas independientes
• Escala desde 400 mm hasta 1.500 mm de ancho de escaneo, en monocromo y RGB, dentro de una única carcasa
• Alcanza hasta 120 kHz de velocidad de línea en monocromo, o 60 kHz por canal en inspección RGB
• Amplía el rango dinámico en materiales reflectantes mediante HDR paralelo en el propio chip, sin la pérdida de velocidad habitual
• Elimina los huecos de píxeles en los límites del sensor mediante un diseño escalonado y calibrado de fábrica, con una precisión de ±14 µm
• Resiste largas distancias de cable y entornos con interferencias eléctricas gracias a una interfaz de fibra CLHS inmune a EMI

¿Qué es un sensor de imagen de contacto?

Un Sensor de Imagen de Contacto integra iluminación, óptica y elementos detectores en una única carcasa compacta, posicionada cerca de la superficie del material a una distancia de trabajo de 13,9 mm.

Esta geometría fija elimina las variables que introducen los objetivos externos, el enfoque ajustable y el stitching de múltiples cámaras, generando una imagen 1:1 estable de la superficie en todo el ancho de escaneo y permitiendo una medición posicional real sin esfuerzo adicional de calibración en campo.

Los componentes de un sensor de imagen por contacto

Arquitectura escalonada: la base técnica para una metrología real

La decisión técnica central detrás del AxCIS es su disposición escalonada de sensores. Los diseños CIS convencionales colocan los chips sensores uno junto a otro, dejando huecos en los límites donde los valores de píxel se interpolan en lugar de medirse directamente.

El AxCIS, en cambio, superpone los chips en una disposición escalonada par/impar, generando una imagen continua con cada píxel calibrado de fábrica con una precisión posicional de ±14 µm. Esto es lo que permite que el AxCIS funcione como instrumento de medición y no solo como generador de imágenes para inspección de superficies.

SDiseño de sensor CMOS trilineal escalonado
Captura una única imagen en color a lo largo de todo el ancho de escaneo, eliminando puntos ciegos y artefactos de stitching (unión de imágenes) por software.

Matrices de lentes telecéntricas GRIN integradas
Garantiza una trayectoria óptica perfectamente perpendicular y garantiza imágenes a escala real con una distorsión geométrica mínima y una magnificación prácticamente constante.

Carcasa mecánica ultracompacta y de perfil bajo
Requiere un espacio vertical mínimo sobre la banda y se adapta fácilmente a los espacios reducidos entre rodillos transportadores.

Interfaz de fibra Camera Link HS SFP+
Conecta cada módulo mediante un único enlace de fibra, simplificando el cableado con inmunidad total a EMI en distancias de hasta 300 m. 

Arquitectura de alimentación modular de 24 V DC
Alimenta el sensor y la iluminación conjuntamente a través de un único cable por unidad de longitud base, reduciendo el espacio en el armario de control y los posibles puntos de fallo del cableado en todo el ancho de escaneo.

Control de iluminación multiplano independiente
Controla la exposición y la ganancia de hasta tres planos de iluminación estroboscópica de forma independiente, capturando con precisión las superficies metálica y recubierta de un electrodo de batería en una sola pasada.

Protección contra polvo IP60
Protege el sensor y la óptica frente a partículas en suspensión en entornos como el corte de fibra de carbono, la producción textil y las salas secas de baterías.

Iluminación LED sustituible en campo Permite cambiar la iluminación mediante conectores USB-C in situ, sin sustituir el cabezal del sensor, reduciendo así el tiempo de inactividad por mantenimiento.

Modo HDR nativo de doble exposición por hardware
Captura defectos oscuros y reflejos brillantes simultáneamente, manteniendo la velocidad de inspección completa en materiales muy especulares. 

Inspección de electrodos de batería y celdas pouch

La fabricación de electrodos de batería requiere la inspección simultánea tanto del colector de corriente metálico como del material de recubrimiento activo, materiales con características ópticas fundamentalmente distintas. El modo de 2 planos del AxCIS resuelve esto directamente: cada plano de iluminación se controla de forma independiente en exposición y ganancia, permitiendo capturar ambas superficies en una sola pasada sin penalización de velocidad. La precisión metrológica de ±14 µm permite el control dimensional de las dimensiones del electrodo, la posición de los bordes del recubrimiento y la geometría de las pestañas (tabs).

Inspección de vidrio plano, acero y fibra de carbono 

En materiales de banda rígidos o semirrígidos donde la continuidad superficial y la conformidad dimensional son críticas, el AxCIS ofrece la combinación de alta velocidad de línea (120 kHz en mono) y metrología trazable que exige el control de calidad a nivel de producción. La distancia de trabajo fija y corta, junto con la óptica telecéntrica estable, minimizan la distorsión geométrica en todo el ancho de escaneo, lo que resulta relevante para la inspección de capas de fibra de carbono, la evaluación de recubrimientos en vidrio plano y la medición superficial de bandas de acero.

Lámina, film y embalaje flexible

En la producción de embalaje flexible y film fino, defectos superficiales como microporos, huecos en el recubrimiento, arañazos y errores de registro de impresión deben detectarse de forma fiable a altas velocidades de banda. Las variantes mono y color del AxCIS a 300–900 dpi admiten la inspección en campo claro de films plásticos, lámina de aluminio y materiales de embalaje laminados. La protección IP60 resulta relevante en entornos donde hay polvo de corte o restos de film.

Impresión y electrónica

En aplicaciones de inspección de impresión, las variantes en color del AxCIS (400–800 mm) ofrecen captura RGB simultánea de hasta 60 kHz por canal, permitiendo tanto la verificación de la precisión cromática como la detección de defectos en papel, cartón y sustratos recubiertos. En la inspección de PCB y sustratos semiconductores, la opción de iluminación coaxial permite capturar superficies especulares en las que la iluminación difusa estándar generaría artefactos por reflejo.

STEMMER IMAGING – del componente al sistema listo para producción

STEMMER IMAGING acompaña la implementación del AxCIS en cada fase, desde la evaluación inicial de viabilidad hasta la puesta en marcha y el soporte técnico continuo, aportando experiencia en iluminación, Frame Grabbers, software y configuración específica de la aplicación.

¿Qué diferencia al AxCIS de un sistema de escaneo lineal multicámara convencional?

Un sistema multicámara convencional requiere la alineación mecánica de varios cabezales de cámara, una gestión cuidadosa de los campos de visión solapados y un software de stitching para generar una imagen homogénea a todo el ancho. El AxCIS integra todos los chips sensores en una única carcasa con una distancia de trabajo fija de 13,9 mm, eliminando la complejidad de la alineación y del stitching.

¿Qué es un sensor de imagen de contacto y cuándo es la opción adecuada?

Un Sensor de Imagen de Contacto integra iluminación, óptica (una matriz de lentes Selfoc basada en tecnología GRIN) y elementos detectores en una única carcasa compacta situada muy cerca de la superficie del material. La distancia de trabajo fija y corta (13,9 mm en el AxCIS) genera una geometría óptica estable y constante, sin necesidad de objetivos externos ni enfoque ajustable. La tecnología CIS es muy adecuada para materiales de banda planos o casi planos que se desplazan a una altura constante, y menos adecuada para superficies con variaciones de altura significativas que superen la profundidad de campo de ±0,6 mm.

¿Cómo logra el AxCIS capacidad metrológica cuando la mayoría de los sensores de imagen de contacto no la ofrecen?

La mayoría de los productos CIS utilizan una disposición de sensores a tope, en la que los chips se colocan uno junto a otro. En los límites entre chips se generan huecos de 10–35 µm que dan lugar a píxeles perdidos que deben interpolarse, lo que elimina cualquier posibilidad de medición dimensional en esas posiciones. El AxCIS utiliza una disposición escalonada en la que las filas de sensor pares e impares se superponen en el eje X, eliminando los huecos de píxeles. Combinado con la calibración de fábrica de cada posición límite frente a una referencia de alta resolución, el resultado es una imagen continua y sin interrupciones con una precisión posicional de ±14 µm en todo el ancho de escaneo.

¿Qué software es compatible con el AxCIS?

El AxCIS utiliza la interfaz CLHS con soporte GenTL, lo que lo hace compatible con cualquier framework de adquisición conforme a GenTL. CVB (Common Vision Blox) de STEMMER IMAGING admite de forma nativa la adquisición GenTL, y se recomienda el Frame Grabber Teledyne DALSA Xtium2 CLHS FX8 tanto para configuraciones de un solo módulo como multimódulo. Sapera LT también es compatible para flujos de trabajo nativos de Teledyne. Para aplicaciones que requieren clasificación de defectos basada en machine learning, las herramientas de machine learning integradas en CVB pueden combinarse con el pipeline de adquisición del AxCIS.

¿Qué opciones de iluminación hay disponibles, y cómo elijo entre ellas?

El AxCIS admite tres configuraciones de iluminación. Los LED integrados del AxCIS ofrecen iluminación difusa adecuada para superficies mate como papel, textil, cuero, film plástico y lámina; las variantes de campo claro y campo oscuro limitado están disponibles mediante un soporte de montaje opcional.

La iluminación externa de terceros se conecta a través de la interfaz de control estroboscópico del AxCIS, admite hasta tres planos de iluminación independientes y resulta adecuada para aplicaciones que requieren iluminación angular de campo claro u oscuro sobre metales, superficies grabadas en relieve y film. La iluminación coaxial (disponible de CCS) es apropiada para superficies especulares como wafers, vidrio, PCB y sustratos metálicos.

El equipo de Engineering Services de STEMMER IMAGING puede ayudar en la selección y validación de la iluminación como parte de una evaluación de viabilidad.

¿Cómo gestiona el AxCIS materiales con zonas reflectantes y absorbentes a la vez, como los electrodos de batería?

El modo de 2 planos del AxCIS asigna ajustes independientes de tiempo de exposición y ganancia a cada plano de iluminación. En una celda pouch de batería, el plano 1 puede configurarse para el colector de corriente metálico y el plano 2 para el recubrimiento activo, permitiendo capturar ambos simultáneamente en una sola pasada sin penalización de velocidad. El modo HDR paralelo en chip amplía además el rango dinámico dentro de cada plano, ejecutando ambas exposiciones de forma simultánea en lugar de repartir secuencialmente el tiempo de línea disponible.

¿Qué hardware de Frame Grabber se necesita, y cuáles son las limitaciones de cableado?

Frame Grabber recomendado es el Teledyne DALSA Xtium2 CLHS FX8. Una tarjeta admite hasta cuatro módulos AxCIS de 400 mm, cada uno conectado mediante un enlace de fibra SFP+ independiente. Los cables de fibra pueden alcanzar hasta 300 m, lo que ofrece una gran flexibilidad en el diseño del sistema y elimina la sensibilidad a EMI en todo el recorrido del cable. La alimentación (24 V DC) y las señales GPIO se transportan mediante un cable independiente por cada unidad de longitud base de 400 mm.

¿Puede STEMMER IMAGING dar soporte en la evaluación y puesta en marcha de un sistema AxCIS?

Sí. El Technical Competence Centre de STEMMER IMAGING puede realizar pruebas de viabilidad estructuradas con muestras de material y tipos de defecto específicos, validación de iluminación, configuración del Frame Grabber y desarrollo del pipeline de adquisición de imágenes basado en CVB.

Para fabricantes de maquinaria OEM, el equipo de Special Solutions & Applications da soporte al desarrollo conjunto de especificaciones de subsistema validadas, desde los requisitos iniciales hasta un diseño listo para producción en serie. Póngase en contacto con STEMMER IMAGING para concretar el alcance de soporte relevante para su proyecto.