Kontrolle am laufenden Band

Dipl.-Ing. Kamillo Weiss

Dei dem Massenprodukt Haarshampoo ist ein ansprechendes Design der Flaschen ein wichtiger Verkaufsfaktor. Darüber hinaus muss der Aufdruck der Etiketten fehlerfrei sein. Je nach Flaschenform sind für eine korrekte Etikettierung unterschiedliche Positionierungen des aufgebrachten Etiketts vorgeschrieben. Zudem dürfen nur exakt verschlossene Flaschen in den Verkauf gelangen. Die Flaschen lassen sich jedoch auf dem laufenden Transportband nicht exakt justieren. Bei einer schnellen Fertigung von bis zu 70 000 Flaschen pro Arbeitsschicht auf einer Fertigungslinie, ergeben sich demnach harte Anforderungen an die Qualitätskontrolle. Da die jeweilige Position der zu prüfenden Flasche variiert, können bei einem einfachen Vergleich eines fehlerfreien Referenzbildes mit dem Aufdruck Fehler entstehen. Daher muss zunächst die exakte Position der Flasche bestimmt werden, um dann im zweiten Schritt Etikett und Aufdruck mit einer Referenz zu vergleichen. Diese Prüfstrategie ist für verschiedene Flaschentypen mit unterschiedlichem Etikettaufdruck zu realisieren. Der Produktionswechsel auf ein anderes Shampoo muss schnell und flexibel erfolgen.

Am Produktionsstandort der Wella AG in Hünfeld erfolgte in der Vergangenheit eine stichprobenartige Sichtprüfung der Produktion. Im Rahmen der Q-Zertifizerung ISO 9002 stiegen die Qualitätsanforderungen weiter an. Für eine hundertprozentige Qualitätskontrolle wurde bei der Wella AG schließlich das Visionssystem Checkpoint eingesetzt. Das leistungsfähige und flexible System überzeugte durch die einfache Handhabung und die kurze Einarbeitungszeit. Die bereits vorhandenen serienmäßigen Schnittstellen zu Steuerungen und statistischen Auswertungen haben die Systemintegration und den gesamten Systemumfang wesentlich vereinfacht. Durch die einfache Bedienung und Programmierung durch Parametrieren hat sich gezeigt, dass Checkpoint auch vom Maschinenpersonal schnell an veränderte Bedingungen angepasst werden kann.

Das Checkpoint-System prüft in Farbe und Form unterschiedliche Flaschen und Etiketten mit einer Geschwindigkeit von drei Stück pro Sekunde auf insgesamt sieben Merkmale. Die Flaschen werden auf dem laufenden Band von der Vorder- und Rückseite sowie von oben kontrolliert. Der komplette Prüfvorgang erfolgt über drei CCD-Kameras und wird innerhalb von 200 ms im Visionssystem abgearbeitet. Zwei Kameras übernehmen die Kontrolle der Etiketten auf der Vorder- und Rückseite der Flaschen. Gleichzeitig wird der Flaschenverschluss überprüft. In der zweiten Station kontrolliert die dritte CCD-Kamera die Sechser- oder Zwölferpacks.

PatMax-Visionsoftwaretools unterstützen die Überprüfung der Etiketten. Die PatMax-Technologie beschreibt ein Objekt mit geometrischen Grundstrukturen. Hierdurch wird das Visionstool invariant gegenüber Lage, Orientierung und Maßstabsveränderungen des Objektes. Durch gleichzeitige Untersuchung von Kontur und Struktur des Objektbildes lassen sich wechselnde Beleuchtungs- und Kontrastverhältnisse eliminieren. Defect Classifier unterscheiden durch Vergleich mit Referenzbildern Objekte mit hohem nichtlinearen Variationsgrad und klassifizieren auftretende Fehler automatisch. Dadurch lassen sich in Farbe und Form ausgefallene Beschriftungen absolut sicher auf Beschriftungsfehler prüfen. Die genaue Kantendetektion ermöglicht eine präzise Positionsbestimmung der Flasche, beispielsweise mit ovaler Grundform, auf dem laufenden Förderband. Eine leichte Verdrehung der Flasche stellt kein Problem dar. Selbst eine Hauptachsenverdrehung von weniger als 1° wird exakt erkannt. Die Lage des Etikettes auf der Flasche lässt sich mit einer Messgenauigkeit bis auf wenige zehntel Millimeter genau bestimmen. Nach der Installation ließ sich der Zertifizierungsumfang erweitern. Reklamationsursachen aus der Vergangenheit wurden eliminiert. Eine fehlerhafte Etikettenlieferung oder eine vertauschte Etikettenrolle kann frühzeitig erkannt werden. Durch die hundertprozentige Qualitätskontrolle ließen sich zudem Fehlerquellen der Automatisierung in der Fertigungslinie aufdecken.

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