- Die Produktion und Logistik von zylindrischen Objekten erfordert immer effizientere und wirtschaftlichere Prozesse in der Qualitätskontrolle und Identifikation. Es geht um die vollständige und präzise Erfassung zylindrischer Oberflächen, beispielsweise die Kontrolle von Flaschen, Dosen und Ampullen auf gleichzeitig viele Merkmale in s/w oder Farbe. Etiketten, Klarschrift, Grafiken, Codes, Füllstand, Einschlüsse und viele andere Besonderheiten müssen simultan exakt erfasst, kontrolliert und dokumentiert werden – wie es FT System mit einem BV-System von Cognex erfolgreich realisiert hat.
Präzise 360°-Inspektion
Die Lösung von solch komplexen Aufgaben scheiterte bislang häufig an dem erforderlichen mechanischen sowie steuerungstechnischen Aufwand und den letztendlich hohen Kosten. Fortschrittliche Bildverarbeitung liefert auch in diesem Umfeld zusätzliche Potenziale der Prozessoptimierung.
Die Vielgestaltigkeit ist in der Verpackungs- und Getränkeindustrie ein immer wichtigerer Bestandteil des Marketings und erfordert in der Produktion hohe Flexibilität. Das italienische Unternehmen FT System ist auf die Entwicklung und Herstellung von Hightech-Inspektions- und -Steuergeräten für den Einsatz in Abfüll- oder Verpackungsanlagen (Wasser, Getränke, Wein, Likör, Bier, Milch, Fruchtsaft usw.) spezialisiert, mit technologisch fortschrittlichen Komplettlösungen aus einer Hand.
Ein Klick und 360° im Blick
Dabei profitiert FT System u.a. vom Einsatz des Inspektionssystems OmniView von Cognex, das in Echtzeit eine 360°-Flascheninspektion ermöglicht. Über vier im 90°-Winkel rund um das Förderband herum installierte Kameras kann bei kurzen Taktzeiten ein hochauflösendes nahtlos zusammengefügtes und unverzerrtes 360°-Gesamtbild des jeweiligen Objekts erstellt werden.
Mit dem Betriebssystem Windows 7 (mit 64-bit-PCs) ist OmniView in der Lage, bis zu 1200 Teile pro Minute präzise zu inspizieren, ohne den laufenden Betrieb der Verpa-ckungs- und Abfüllanlagen zu beeinträchtigen. Durch die frühzeitige Fehlererkennung können die Fertigungsprozesse optimiert und fehlerhafte Produkte rechtzeitig und zuverlässig aussortiert werden. Das ist ein wichtiger Beitrag zur Verhinderung teurer Rückrufaktionen und fördert damit das Markenimage. Die sichere Erfassung von Etiketten und Codes ermöglicht die exakte Rückverfolgung über die gesamte Lieferkette. Manuelle Kontrollen entfallen.
Das 360°-Kontrollsystem OmniView wurde in die Etiketteninspektionsanlage IE4000 von FT System integriert. Über die dreidimensionale Rekonstruktion werden eindimensionale hochauflösende Bilder der Flaschen erstellt und so die Kontrolle der Etiketten und die Flaschenoberfläche wie bei einem flachen Produkt durchgeführt. Eine zusätzliche fünfte oder auch sechste Kamera kann beispielsweise dazu verwendet werden, die fehlerfreie Übereinstimmung von Deckel oder Verschluss mit dem Etikett der Verpackung zu kontrollieren, oder zusätzlich noch Kontrollaufgaben des Flaschenbodens übernehmen.
Minimierung der Mechanik in der Produktion
Das von FT System eingesetzte System umfasst vier Kameras, welche die gesamte Oberfläche zylindrischer Flaschen in allen möglichen Positionen erkennt. Die OmniView-Software fügt die vier simultan erfassten Bilder zusammen und zeigt sie in einem einzigen Bild an. Jede Positionsänderung der Flasche während der Bewegung auf dem Fertigungsband wird durch die Software ausgeglichen. Dadurch entfallen die kostspieligen Anforderungen für die mechanische Drehung der Objekte, die zuvor für die Inspektion solcher Behälter notwendig war. So ist es möglich, den mechanischen und steuerungstechnischen Aufwand der Produktionslinie zu minimieren, die Kosten zu senken und die Produktionsleistung zu steigern.
Dank feinfühliger Farberkennung werden in Produktionsanlagen die exakte Überprüfung von Farblogos und das genaue Abgleichen der Farbe von Flasche, Deckel, Etikett und Flascheninhalt ermöglicht. Durch Kameras mit bis zu 5 Megapixel Auflösunkann man sehr präzise Inspektionen durchführen, was beispielsweise die detaillierte Kontrolle von schlanken Flaschen mit einem einzigen Bild erlaubt. Klein gedruckte Grafiken und Logos werden auf einwandfreien Druck geprüft und Data-Matrix-Codes auf minimaler Fläche werden eindeutig gelesen.
Komplette Lösung aus einer Hand
Durch die Integration des neuen Systems in eine bestehende Anlage konnte man von den damit bereits nachgewiesenen Erfahrungen in der Etikettenkontrolle profitieren und so den Kunden wesentlich schneller eine vielseitige Maschine zur Verfügung stellen. Die Anwendungen reichen von der Feststellung von Kratzern oder Rissen auf der Flasche oder dem Etikett über Prüfung und Lesen von 1D- und 2D-Codes bis hin zur Prüfung, Erfassung und Verifizierung optischer Zeichen (OCV/OCR). Dank der in OmniView integrierten VisionPro-Toolbibliotheken in Verbindung mit den Erfahrungen von FT System wurde für die Abfüllindustrie eine flexibel einsetzbare Anlage geschaffen, die für das Maschinenpersonal einfach zu bedienen und zu programmieren ist. Dies betrifft auch die Kalibrierung.
Dipl.-Ing. Kamillo Weiß, für Cognex Germany Inc. in Karlsruhe ( www.cognex.com )
praxis plus
Mit den IE4000-3D-Maschinen von FT System lässt sich sicherstellen, dass nur perfekte Flaschen ohne Etikettenfehler auf den Markt kommen. Die Maschine erfüllt auch die Anforderungen jener Kunden, die besonders beim Export für sehr qualitätsbewusste Märkte strenge Präzision im Etikettierprozess und neueste internationale Normen und Regularien erfüllen müssen. Das Inspektionssystem OmniView von Cognex bietet hierbei folgende Vorteile: Die Prüfobjekte müssen zur Inspektion nicht gedreht werden; die gesamte Flaschenoberfläche wird gleichzeitig erfasst und geprüft; die gesamte Inspektion kann berührungslos bei Geschwindigkeiten von bis zu 1200 Teilen/min durchgeführt werden; die Kontrolllösung basiert auf den robust und präzise arbeitenden Bildverarbeitungsalgorithmen; die Lösung ist eine schnellere, sicherere und zweckmäßigere Alternative zu linear angeordneten Kameras.
INFO-TIPP
Interessante „Application Notes" zum Einsatz von Bildverarbeitung bei den Anlagen von FT System sowie „Application Videos" bietet die Unternehmenswebsite:
