Geschwindigkeit ist keine Hexerei Vision-Sensor hilft, 600 Flaschen pro Minute auszurichten

Ein großer Getränkehersteller verwendet zum Verpacken seiner Trinkflaschen transparente Kartons, um die Etiketten seiner verschiedenen Marken für den Konsumenten sichtbar zu machen. Doch das Ausrichten der Flaschen, sodass der richtige Teil der Etiketten zu sehen ist, stellt für das automatisierte Verpacken eine Herausforderung dar. Früher wurden die Flaschen automatisch befüllt. Anschließend hatte eine Gruppe von Mitarbeitern die Aufgabe, die Flaschen manuell in die transparenten Kartons zu geben und auszurichten. Inzwischen gelang es dem Hersteller, das Hochgeschwindigkeits-Beladen der Kartons mithilfe eines vollautomatisierten Kartonierers von der Firma AFA Nordale Packaging Systems so zu automatisieren, dass je­de einzelne Flasche exakt ausgerichtet wird, bevor sie in die Kartons kommt. Präzision in schnellem Takt Die Mechanik des Ausrichtens von 30 oder 60 Flaschen pro Minute würde nach Aussage eines verantwortlichen Entwicklers bei der Firma AFA keine größere Schwierigkeit darstellen. Doch der Lieferant der Verpackungsmaschine musste dem Getränkehersteller bei dieser Anwendung garantieren, dass mindestens 450 Flaschen pro Minute exakt ausgerichtet verpackt werden können. AFA Nordale, ein Hersteller von Kartoniermaschinen, testete deshalb für diese anstehende Aufgabe die Vision-Sensoren unterschiedlicher Bildverarbeitungs-Unternehmen. Dem Anschein nach hatten allesamt Probleme mit einem oder mehreren Etikettentypen. Beispielsweise funktionierte ein Sensor mit roten Etiketten, aber nicht bei darauf folgenden schwarzen oder blauen Etiketten. Ein anderer Sensor wiederum funktionierte mit den roten und blauen, aber nicht mit den schwarzen Etiketten. Nach Aussage des verantwortlichen Entwicklers wurden dann die Cognex Checker 3G1 ausprobiert. Er konnte die verschiedenen Etiketten schnell und mit hoher Präzision erfassen. Die Kartoniermaschine richtet die Flaschen aus, indem gleichzeitig alle 14 Flaschen jeweils gedreht werden, während 14 Cognex Checker 3G1 Vision-Sensoren jeweils das Etikett auf der einzelnen Flasche prüfen. Sobald sie mithilfe eines bestimmten Buchstabens als Referenzmarke feststellen, dass das Etikett in der richtigen Position ist, senden die Checker Vision-Sensoren ein Signal zum Drehstopp für jede einzelne Flasche. Ein Zylinder im Ausrichter befördert schließlich die Flasche vom Band in die transparente Hülle. Fähigkeiten des Vision-Sensors Die Produktfamilie der Vision-Sensoren Checker mit integrierter LED-Beleuchtung bietet ein breites Spektrum vielseitiger Anwendungen in allen Branchen. In der Verpackung von Trinkflaschen erfolgt in schnellen Taktraten die Kontrolle von Teile-Anwesenheit, -Vollständigkeit und -Maßhaltigkeit. Der Vision-Sensor verfügt über vier Sensorfunktionen. Der Helligkeitssensor erkennt helle oder dunkle Bereiche. Der Kontrastsensor erkennt die Merkmale von Datencodes und Etiketten. Der Mustersensor erkennt spezifische Merkmale von Mustern. Der Messschieber übernimmt Aufgaben der Maßhaltigkeit. Der Kunde ist König Während der Validierungsphase konnte der automatische Ausrichter die Etiketten in einem Bereich von ±14% vom Mittelpunkt positionieren, was bei weitem innerhalb der ±30%-Anforderung des Flaschenherstellers liegt. Die Erfolgsrate bei der Ausrichtung der Förderer liegt bei über 99,9%. Durch die Lösung dieses Vision-Problems konnten die Techniker von AFA Nordale eine komplette Kartonieranlage entwickeln, die den Anforderungen des Getränkeherstellers voll und ganz entspricht. \“Bis jetzt haben Getränkehersteller auf Kartons mit ausgestanzten oder transparenten Ausschnitten eher verzichtet, da es für das Ausrichtproblem bei Flaschen auf Hochgeschwindigkeitslinien keine wirtschaftlich und qualitativ zufriedenstellende Lösung gab\“, berichtet David Langen von Nordale. Mit der neuen Maschine konnte dieses Prob­lem mithilfe moderner Vision-Sensor-Technologie und innovativer Mechanik kostengünstig gelöst werden. Die Anlage gewähreistet die Anforderungen des Getränkeherstellers mit 450 Flaschen pro Minute, denn getestet wurde die Anlage bis zu einer Taktrate von bis zu 600 Flaschen pro Minute. Auch dabei waren die Cognex Checker 3G1 Vision-Sensoren in der Lage, jede einzelne Flasche exakt und schnell auszurichten, mit Ausnahme fehlgeformter Teile. Mit der neuen Anlage erfolgt ein entscheidender Beitrag zu hoher Qualitätssicherheit, Produktionsflexibilität und Wirtschaftlichkeit.