Etiketten werden heute üblicherweise mit Vision-Systemen geprüft. Mit entsprechender Software-Unterstützung ist es inzwischen auch möglich, durchsichtige „No-Label-Look“-Auszeichnung zuverlässig zu prüfen.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger
Optische Systeme zur Qualitätssicherung sind in der Produktionsindustrie heute Standard. Sie arbeiten objektiv, zuverlässig und schnell und ermöglichen eine hundertprozentige Produktkontrolle. Trotz ihrer Leistungsfähigkeit sind Vision-Systeme flexibel. Ob Nähnadel, CD-Rom, Glas- oder Kunststoff-Flasche: Auch schwierige Objekte werden erkannt und bewertet. Der Anwendungsvielfalt sind keine Grenzen gesetzt.
Die Intravis GmbH in Herzogenaurach hat sich auf die Etikettenkontrolle spezialisiert und dafür ein Bildverarbeitungs-System (BV-System) entwickelt. Das System Ilcon kommt bei der Beiersdorf AG in Hamburg zum Einsatz und prüft die fertigen Flaschen beim Etikettiervorgang. In der Anwendung folgt es dabei einem einfachen technischen Prinzip: Das aktuelle Prüfobjekt wird im gewünschten Bereich vollständig untersucht und mit einem gespeicherten Muster verglichen. Stimmt das Label nicht mit der Vorgabe überein, gibt das System ein Signal ab und das fehlerhafte Produkte wird automatisch ausgesondert.
Das zertifizierte Vision-System kann mit bis zu vier Vollbildkameras ausgestattet werden. Bei dem Hamburger Anwender sind derzeit zwei davon im Einsatz. Diese sind zum Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz in einem IP 64-gesicherten Gehäuse untergebracht. Ein ausgeklügeltes Beleuchtungssystem, das aus zwei Leuchteinheiten und zwei Streuscheiben besteht, sorgt dafür, dass reflektierende Oberflächen das Messergebnis nicht beeinflussen. Da das System vollständig flächenorientiert arbeitet, lassen sich auch schwierige Objekte sicher prüfen. Positionsangaben und Toleranzeinstellungen erfolgen dabei mit einer Genauigkeit von 0,1 mm.
Etiketten mit Falten und Blasen haben keine Chance
In der Standardversion prüft das BV-System Vorder- und Rücketiketten. Dabei werden drei Grundkontrollen durchgeführt:
– Bei der Anwesenheitskontrolle wird gecheckt, ob überhaupt ein Etikett vorhanden ist. Auf den ersten Blick eine triviale aber notwendige Prüfung, denn im industriellen Prozess kann dieser Fall nicht hundertprozentig ausgeschlossen werden.
– Die Identitätskontrolle stellt sicher, dass sich das richtige Etikett auf dem Behälter befindet. Falls sich eine Verwechslung eingeschlichen hat, fliegt diese spätestens an dieser Stelle auf.
– Bei der Versatzkontrolle schließlich wird geprüft, ob das Etikett korrekt sitzt oder verschoben ist. Das Vision-System erkennt Unregelmäßigkeiten bis zu 0,1 mm.
Das BV-System besitzt zudem modulare Optionen, die momentan bei Beiersdorf nicht in Anspruch genommen werden. Hierzu zählt beispielsweise eine Funktion, mit der Falten oder Blasen im Etikett erkannt werden können, die mehr als 0,75 mm hervorragen. Zudem gibt es optional eine Print-Control, die den Aufdruck auf Vollständigkeit hin überprüft. Falls in Teilbereichen etwas fehlt, wird das vom System erkannt und reklamiert.
Die Hansestädter setzen neben Qualität auf anspruchsvolles Produktdesign: Die Flaschen werden immer öfter mit so genannten „No-Label-Look-Etiketten“ ausgezeichnet. Diese besitzen einen partiell transparenten Aufdruck ohne erkennbaren Rand. Eine Notwendigkeit aus Sicht von Beiersdorf, denn auf dem hart umkämpften Markt entscheidet das Auge des Kunden mit. Quasi unsichtbare Etiketten sollen sich dabei positiv auf den Verkauf des Produkts auswirken.
Diese Art von Labels lassen sich durch eine Standard-Bildverarbeitung in der Regel nicht vollständig prüfen. Intravis hat speziell für diese Anwendung ein Vision-System entwickelt, das keine äußere Kantenerkennung benötigt, um ein Etikett einwandfrei prüfen zu können. Unabhängig von der Form detektiert das System Fehlstellen im gesamten Bereich und vergleicht es mit dem gespeicherten Muster. Die Besonderheiten der „No-Label-Look“-Auszeichnung sind dabei mit berücksichtigt.
Weil das BV-System modular und kompakt aufgebaut ist, konnte es im Hamburger Werk von Beiersdorf in das bereits vorhandene Etikettiersystem integriert und den Gegebenheiten angepasst werden. Nach Angaben von Intravis dauert eine Installation vor Ort maximal vier bis sechs Stunden. Der Anwender kann demnach von einer Stillstandszeit ausgehen, die kürzer ist als ein Schicht.
Das BV-Systems lässt sich mit wenigen Tasten bedienen. Das Meiste wird dem Anwender vom System automatisch abgenommen. Nach Ansicht von Intravis bedarf es nur einer kurzen Einlernphase, um mit der Technik umgehen zu können. Spezielle Kenntnisse in der Bildverarbeitung sind nicht vorrausgesetzt. Eine Produktumstellung ist nach Angaben des Herstellers in kurzer Zeit möglich. Hierfür seien nur wenige Handgriffe erforderlich.
Während des Betriebs wird der Anwender durch eine fortlaufende Statistik unterstützt. Zusätzliche Trendanzeigen geben Aufschluss darüber, ob eine Messreihe „aus dem Ruder läuft“. Mängelart und -quote werden kontinuierlich auf einem Monitor angezeigt. So kann bei Problemen gezielt reagiert werden. Die Daten lassen sich speichern und können zu einem späteren Zeitpunkt für Auswertungszwecke wieder herangezogen werden.
Die Grenzen des Bildverarbeitungssystems liegen bei rund 300 Objekten in der Minute. Damit wird die Anlage auch mit Linear-Etikettierer der höchsten Geschwindigkeitsklasse fertig.
Beiersdorf AG: Ausschuss konsequent vermeiden
Die Beiersdorf AG hat ihren Hauptsitz in Hamburg mit drei Werken. Die Kernkompetenzen des Unternehmens liegen in den Bereichen Kosmetik, Körperpflege, Wundversorgung und Klebebänder. Beiersdorf beschäftigt weltweit 16 000 Mitarbeiter und hat Niederlassungen in Australien, China, Kanada und Südamerika. Die Hamburger setzen auf Qualität. Interne Prozesse und Technologien werden daher ständig verbessert. Rund 150 Mio. DM investiert Beiersdorf jährlich in Forschung und Entwicklung.
Abfälle und Ausschuss wollen bei Beiersdorf konsequent vermieden. Damit Ausschussware erst gar nicht ausgeliefert wird, verlangen Hersteller im Bereich der abfüllenden Industrie Prüfgeräte, die fehlerhafte Produkte schnell erkennen und beseitigen, ohne den Betriebsablauf dabei zu stören. Auch bei Beiersdorf laufen die Produktionsverfahren und -kontrollen bereits nach diesem Muster. In sämtlichen Arbeitsschritten kommen Systeme zum Einsatz, die den hohen Anforderungen im Premium-Produkt-Bereich gerecht werden.
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