Dosendruckkontrolle

Um jedoch diese Applikation überhaupt erst entwickeln zu können, bedurfte es zunächst einige Herausforderungen zu meistern. EVT und AT Sensors sollten sich eine Lösung überlegen, wie man mit innovativer Bildverarbeitung bei maximaler Geschwindigkeit 40 Dosen pro Sekunde auf einer Laufbandstrecke von gerade mal zwei Metern checken konnte. Und dabei ging es nicht nur um die Bewertung der Dose, sondern gleichzeitig auch um das mögliche Ausschleusen des Getränkecontainers, sollte dieser die vorgegebene Norm in puncto Fülldruck und Füllmenge nicht erfüllen. „Die Dosen-Inspektion zeichnet sich vor allem durch ihre enorme Geschwindigkeit bei gleichzeitiger sehr hoher Präzision aus. Wir mussten bei der Entwicklung vor allem sicherstellen, dass die Daten genau stimmen und die richtigen Dosen ausgeschleust werden. Schließlich läuft die Maschine 24/7 im Dauerbetrieb, sodass Verlässlichkeit eine entscheidende Rolle gespielt hat“, erklärt Michael Beising, Geschäftsführer von EVT. In diesem Zusammenhang schlug EVT FILTEC dann AT Sensors als Sensorlieferant vor. „Wir kennen AT bereits seit der Gründung und AT gehörte schon damals zu den Unternehmen, die die global beeindruckendsten 3D-Sensoren entwickelt haben. Daher stand für uns sehr schnell fest, dass wir genau diese Lösung für die Dosen-Inspektion die richtige ist“, so Beising weiter.

AT hatte sich bei dieser Applikation für den Einsatz von 3D-Kompaktsensoren des Typs C6-2040CS-23-100 entschieden. Diese sind mit einer Auflösung von 2.048 Punkten pro Profil nicht nur hochgenau, sie beeindrucken zugleich mit einer enormen Geschwindigkeit von 25.000 Profilen pro Sekunde. Ebenso erwähnenswert ist der breite Sichtbereich von 100 Millimeter dieses Modells. Somit kann der Sensor flexibel auf die Position der Dose auf dem Laufband reagieren. „Das Kundennutzen hat für uns neben der Verarbeitung von ausschließlich hochwertiger Technik stets Priorität, da wir bei unseren Kundenbeziehungen immer auf eine langfristige Zusammenarbeit setzen. Der 2040-Kompaktsensor ist mit Standard-Interfaces wie GigE Vision und GenICam 3D ausgestattet. Dadurch kann die Applikation jederzeit problemlos und unkompliziert in jede neue Abfüllmaschine nach dem Plug & Play – Prinzip implementiert werden“, so Dr.-Ing. Athinodoros Klipfel, Vertriebsleiter von AT. Und EVT CEO Michael Beising ergänzt: „AT war jahrelang selbst als Integrator tätig, bevor sie zum Hersteller von Sensorik wurden. Daher verfügen die Kollegen von AT über sehr viel Know-how und wussten schon damals sehr genau, welche 3D-Sensoren sich für diese Applikation am besten eignen würden. Somit waren alle Voraussetzungen für die zuverlässige Ausgabe präziser Punktewolken gegeben, denn diese bilden immer die Basis für eine gute Bildverarbeitung.“

Ausschlaggebend für die Entwicklung der Dosendruckkontrolle im Jahr 2013 war übrigens ein mangelhaftes Qualitätsmanagement. Der Getränkehersteller stand immer mal wieder vor dem Problem, dass es während des Abfüllprozesses zu kurzen Ausfallzeiten aufgrund von beispielsweise fehlerhaften Wölbungen der Dosenoberfläche kam. Um diese Fehlzeiten endgültig zu eliminieren, den Inspektionsprozess zu optimieren und die Dosenproduktion maßgeblich zu steigern, versprach sich der Getränkehersteller gewinnbringenden Erfolg durch die Entwicklung einer Applikation zur Inspektion von Dosendruck. Vor der Auslieferung zum Endkunden testete FILTEC die AT Sensoren drei Monate im 24/7-Betrieb, um sicherzugehen, dass die Technik alle geforderten Voraussetzungen erfüllt.

EVT entwickelte für die Applikation dann die Software, die eine pixelgenaue Analyse ermöglichte. Wichtig war dem Unternehmen aus Karlsruhe dabei, dass der Kunde für die Nutzung über keine Bildverarbeitungskenntnisse musste, um diese anwenden zu können. Im Gegenteil: Ziel war es, lediglich ein Programm zu starten, einige wenige Tools auszuwählen, sodass die Maschine direkt loslegen kann. „Eigentlich müssen wir unsere Software permanent weiterentwickeln, um mit den immer schnelleren Prozessoren und Produktionsprozessen mithalten zu können. Bei der Dosencheck-Applikation ist es hingegen genau umgekehrt. Die 3D-Sensoren laufen seit Jahren fehlerfrei in Verbindung mit der Software, sodass wir an der Applikation ja nichts ändern wollen, da das ganze System womöglich noch einmal neu qualifiziert werden müsste“, so Michael Beising.

Tatsächlich funktioniert die Applikation so einwandfrei, dass im Normalbetrieb allerhöchstens eine Dose pro Tag aufgrund einer fehlerhaften Oberflächenbeschaffenheit aussortiert werden muss. Das Förderband wurde für die Druckkontrolle extra mit einem Tracker versehen, der wiederum mit dem 3D-Sensor verbunden ist. Überträgt diese eine von der Norm abweichende 3D-Punktewolke, verschwindet die Dose per Druckluft binnen Millisekunden vom Förderband.

Die Doseninspektion für FILTEC zeigt, wie moderne Bildverarbeitung Qualitätssicherung im 24-7-Dauerbetrieb auf ein neues Niveau hebt. Die Applikation vereint maximale Geschwindigkeit, absolute Zuverlässigkeit und durchgängige Plug-&-Play-Integration. Damit sichert sie nicht nur konstante Produktqualität und minimiert Stillzeiten, sondern schafft auch eine skalierbare, global einsetzbare Lösung für die Getränkeindustrie. Die erneuten Großbestellungen von FILTEC unterstreichen, dass sich eine nachhaltige, stabile partnerschaftliche Zusammenarbeit auszahlt, sodass mittlerweile auch viele weitere Getränkehersteller von dieser effizienten Applikation profitieren.