Automatisierung von laserbasiertem Food Branding

Plastikfreie Kennzeichnung von Lebensmitteln: Was vor wenigen Jahren noch wie eine Nischenidee klang, entwickelt sich zu einem der relevantesten Trends in der Lebensmittelindustrie. Statt Etiketten und Folienverpackungen werden Obst und Gemüse dabei direkt auf der Schale mit einem Laser beschriftet: mit Herkunftsangaben, Barcodes oder Logos. Und das dauerhaft, rückstandsfrei und vollständig biologisch abbaubar.

Die EcoMark GmbH hat sich auf genau diese Technologie spezialisiert und gehört heute zu den größten internationalen Anbietern von Food- bzw. Natural Branding. Entstanden ist die Idee 2018, aufbauend auf jahrelanger Expertise im Bereich der Lasermarkierung. Seitdem hat EcoMark eine Maschine entwickelt, die bis zu 100.000 Obstprodukte pro Stunde kennzeichnet und dabei vollautomatisch auf jede Produktgeometrie reagiert.

Für die präzise Positionierung des Beschriftungslasers setzt EcoMark dabei von Beginn an auf die 3D-Sensortechnologie von AT Sensors.

Die zentrale Herausforderung beim Food Branding ist, dass kein Produkt  dem anderen gleicht. Kiwis, Gurken, Avocados, Tomaten – jede Sorte hat eine andere Größe, eine andere Oberflächenstruktur und eine andere Position auf dem Förderband. Um den Beschriftungslaser bei jedem Produkt individuell und millimetergenau ausrichten zu können, braucht das System in Echtzeit präzise 3D-Daten bei voller Produktionsgeschwindigkeit.

Mit dem 3D-Kompaktsensor CS2040 bietet AT Sensors das optimale Produkt für diese spezielle Applikation. Dieser scannt jedes Produkt auf dem Förderband und erstellt binnen Millisekunden eine vollständige 3D-Punktewolke, die wiederum die Grundlage für die präzise Steuerung des Lasers bildet. Mit einer Auflösung von 2.048 Messpunkten pro Profil und einer Messbreite von bis zu einem Meter reagiert der Sensor flexibel auf wechselnde Produktpositionen und -größen, ohne dass manuelle Nachjustierungen notwendig werden.

„EcoMark ist ein perfektes Beispiel für die einzigartige Vielfalt der über 300 Sensorvarianten von AT. Anhand der technischen Daten des Kunden konnten wir den passenden 3D-Laserprofilsensor liefern, der exakt den Anforderungen entspricht. Wir versuchen stets, das bestmögliche Produkt für jeden unserer Kunden anzubieten, um seine Prozesse maßgeblich zu fördern und seine Effektivität zu steigern“, erklärt Daniel Seiler, CEO von AT Sensors.

Ein weiterer entscheidender Vorteil: Die 3D-Laserprofilsensoren der CS2040-Familie sind bereits werkskalibiert und verfügen über eine standardisierte GigEVision-Schnittstelle. Das ermöglicht eine unkomplizierte Integration per Plug & Play in jede bestehende Beschriftungsanlage ohne zusätzlichen Installationsaufwand und ohne spezifisches Bildverarbeitungs-Know-how auf Kundenseite.

Neben der technischen Leistungsfähigkeit überzeugt das Natural Branding vor allem durch seine Wirtschaftlichkeit. Die Investition beschränkt sich auf die einmalige Anschaffung des Beschriftungssystems, laufende Verpackungskosten entfallen hingegen vollständig. Im Vergleich zu klassischen Plastiklösungen ergibt sich so ein erheblicher Kostenvorteil, der sich bereits kurz nach der Inbetriebnahme bemerkbar macht. „Wir sind sehr optimistisch, dass sich der Trend der Lebensmittelkennzeichnung direkt auf der Schale künftig durchsetzen wird. Letztendlich ist diese Methode deutlich günstiger als bisherige Plastiklösungen, da die Verpackungskosten komplett wegfallen. Kosten sind uns nur zu Beginn der Produktion durch die Anschaffung des Beschriftungssystems entstanden, weitere Folgekosten sind sehr gering“, so Markus Rosch, CTO von EcoMark.

Darüber hinaus eröffnet das Natural Branding neue Möglichkeiten im Bereich Lebensmittel-Tracking: Jedes Produkt kann mit einem individuellen Code versehen werden, der lückenloses Tracking vom Erzeuger bis zum Supermarktregal ermöglicht.

Ob Kiwi, Gurke, Avocado oder Paprika: Für den 2040CS-3D-Laserprofilsensor spielt es keine Rolle, welches Produkt auf dem Förderband liegt. Das System erkennt Form, Lage und Oberflächenbeschaffenheit jedes einzelnen Stücks Obst oder Gemüse in Echtzeit und steuert den Beschriftungslaser entsprechend aus. Selbst bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten bleibt die Treffergenauigkeit konstant hoch.

Diese Flexibilität ist entscheidend, denn ein falsch kalibrierter Laser würde die Schale beschädigen und das Produkt unverkaufbar machen. Das Zusammenspiel aus 3D-Punktewolke und präziser Lasersteuerung stellt sicher, dass die Kennzeichnung stets optimal sitzt: tief genug für gute Sichtbarkeit, schonend genug für die Haltbarkeit des Produkts.

Die Food-Branding-Applikation von EcoMark und AT Sensors zeigt, wie moderne 3D-Sensortechnologie einen klassischen Industrieprozess grundlegend verändert. Was früher manuell oder mit aufwendiger Verpackungslogistik gelöst wurde, läuft heute vollautomatisch, präziser, günstiger und nachhaltiger.

Der 2040CS-Laserprofilsensor von AT Sensors liefert dabei die technologische Grundlage: Mit seiner hohen Auflösung, der flexiblen Messbreite und der einfachen Integration per Plug & Play ist er exakt auf die Anforderungen des Food Brandings zugeschnitten. Und mit einer Kennzeichnungsleistung von bis zu 100.000 Produkten pro Stunde setzt die Applikation Maßstäbe in puncto Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit, und das bei minimalem Wartungsaufwand.