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Bildverarbeitung sorgt für fehlerfreie Etikettenkontrolle : Ausgabe 05/2018, 15.03.2018

Starke Lösung dank starken Partnern

Die Lebensmittelherstellung erfolgt heute nahezu immer mit einem hohen Grad an Automatisierung. Kaiser engineering entwickelt und baut unter anderem Anlagen, die weltweit in der Produktion namhafter Käsehersteller im Einsatz sind. Automatisierungs- und Bildverarbeitungskomponenten von Fabrimex Systems, SVS-Vistek, Effilux und Matrox Imaging sorgen für leistungsfähige Systeme.

Autor: Stefan Waizmann, Technical Marketing SVS-Vistek, DE-Seefeld bei München

Bilder: SVS-Vistek, Kaiser engineering

«Bei uns dreht sich alles ums Automatisieren» lautet das Motto von Kaiser engineering in Rheinfelden. Neben den Themen Maschinenbau, Roboterlösungen und Elektroengineering zählt dabei nach Aussage von Roger Schweingruber, dem stellvertretenden Geschäftsführer von Kaiser engineering, die Bildverarbeitung zu den Kernkompetenzen des Unternehmens. Diese vier Kompetenzzentren können einzeln oder im Kollektiv genutzt werden. Die langjährigen Erfahrungen bei der Entwicklung von Anlagen zur Lebensmittelherstellung kamen Kaiser engineering auch bei einem Auftrag zum Lesen, Überprüfen und Auswerten von Etiketten auf Käseverpackungen zugute. Kunde ist ein in der Schweiz und international bekanntes Unternehmen, das sich auf die Herstellung und den Vertrieb von Milchprodukten sowie auf die Käseveredlung spezialisiert hat.

«Früher wurden auf den Etiketten der Käseverpackungen nur die Anwesenheit des Barcodes kontrolliert», so Schweingruber. «Heute ist die Geschwindigkeit in solchen Anlagen sehr hoch, so dass diese Überprüfung nur noch automatisiert erfolgen kann. In enger Zusammenarbeit mit Fabrimex Systems haben wir eine Lösung entwickelt, die heute für eine zuverlässige 100 %-Kontrolle aller Etiketten und der abgebildeten Daten sorgt.»

Als Team erfolgreich

Die Fabrimex Systems AG bietet OEM- und Systemlösungen für die Automatisierung und Qualitätskontrolle in zahlreichen Branchen an und arbeitet schon seit vielen Jahren mit Kaiser engineering. In vielen schlüsselfertigen Anlagen von Kaiser engineering stecken Automatisierungsprodukte von Fabrimex Systems – IPCs, Bildverarbeitungskomponenten oder Messdatenerfassungssysteme. Fabrimex ist in der Schweiz bereits seit vielen Jahren der Vertriebsweg für die Industriekameras des deutschen Herstellers SVS-Vistek aus Seefeld. Thomas Graf, Verkaufsleiter bei Fabrimex Systems, schätzt an den Kameras das breite Angebot und die hohe Flexibilität: «SVS-Vistek entwickelt und produziert hochwertige Kameras und kann sehr schnell und flexibel auf besondere Kundenanforderungen eingehen. Die verfügbaren Kameramodelle und -serien sind in Bezug auf Auflösung, Geschwindigkeit, Schnittstellen und viele weitere technische Merkmale extrem vielfältig.»

Optimal angepasste Bildverarbeitung

Im Fall der Anlagen für die Prüfung der Etiketten auf verpackten Käseportionen stellte Thomas Graf in enger Zusammenarbeit mit Kaiser engineering ein Bildverarbeitungssystem zusammen, welches auf IP67-geschützten GigE-Vision Kameras vom Typ ECO 625 respektive ECO 815 mit 5 und 9 Megapixel Auflösung basiert. Sie sind mit bewährten 2/3 "- und 1 "-Sensoren von Sony ausgestattet. Je nach Anforderung kommt sogar die 12 Megapixel-Variante dieser Kamerareihe zum Einsatz.

Eine Besonderheit dieser Kameras sind die integrierten zwei- oder vierkanaligen Blitzcontroller, die sich direkt über die Kamera ansteuern lassen, was Zeit, Platz und Kosten spart. Eine weitere Eigenschaft der Kameras führt ebenfalls zu einer einfacheren und schnelleren Entwicklung des Gesamtsystems, betont Thomas Graf: «Sie unterstützen das sogenannte Safe-Trigger-Konzept, bei dem das Triggersignal von Störungen befreit wird.» Als zusätzliches Argument für die Auswahl der Kameras nennt Thomas Graf das staub- und wasserdichte IP67-Gehäuse, die sich damit ohne zusätzlichen Schutz in Anwendungen zur Lebensmittelproduktion einsetzen lassen. In dieser Branche werden die Produktions- und Verarbeitungsanlagen regelmässig und zum Teil mit Hochdruckreinigern gesäubert. Diesen harten Anforderungen halten die ECO-Kameras von SVS-Vistek durch ihre IP67-Eigenschaften sowohl am Tubus, als auch an der Kamera selbst stand. Auch das M8/M12-Steckerkonzept, das dem Feldverkabelungsstandard entspricht, gewährleistet die erforderliche Dichtigkeit für diesen Einsatzfall.

Zahlreiche Etikettenvarianten

Da die Verpackungen und Etiketten beim Blitzen aufgrund ihrer Materialien zum Glänzen neigen, was die nachfolgende Auswertung erschweren würde, entwickelte Kaiser engineering eine speziell für diese Aufgabe optimierte, tunnelförmige, indirekte Beleuchtungseinheit auf Basis von zwei LED-Leuchten des Herstellers Effilux. Die aufgenommenen Bilder können über den Matrox Design Assistant 5, der auf der eingesetzten Bildverarbeitungssoftware MIL von Matrox basiert, problemlos ausgewertet werden. Die gesamte Bildauswertung läuft auf einem lüfterlosen, leistungsstarken Industrie-PC von Fabrimex Systems.

«Es gibt in dieser Anlage rund 150 verschiedene Etikettentypen, auf denen je nach Käsesorte und Kunde unterschiedliche Daten aufgedruckt sein können. Eine angebundene Datenbank liefert dem Bildverarbeitungssystem daher zunächst Informationen über die Daten, die auf dem aktuellen Etikett geprüft und gelesen werden sollen», erklärt Roger Schweingruber. «Die gelesenen Daten werden dann im Anschluss an das übergeordnete SAP-System übergeben und gespeichert.» Dabei kann jeder Kunde selbst entscheiden, welche Daten er auf den Etiketten haben möchte – inkl. sprachunabhängige Auswertung oder das Lesen von Gewichten in amerikanischen Einheiten oder von Daten in kyrillischer Schrift für den russischen Markt.

Hohe Anforderungen an die Technik

Die Anforderungen an die Bildverarbeitung sind dabei anspruchsvoll: Bei einer Bandgeschwindigkeit von 1 m/s bleiben maximal 150 ms Zeit, um zwei Codes und bis zu 20 zusätzliche Prüfungen von Texten, Datumsangaben, Logos oder Dimensionen auf jeder Verpackung zu lesen und auszuwerten. Mögliche Fehlerarten sind fehlende oder falsche sowie nicht lesbare, nicht gelesene oder falsch ausgewertete Etiketten. Die Technik ist gefordert. 

Infoservice

Fabrimex Systems AG
Industriestr. 4B, 8603 Schwerzenbach
Tel. 044 908 13 60, Fax 044 908 13 67
www.fabrimex-systems.ch

Kaiser engineering GmbH
Theodorshofweg 22, 4310 Rheinfelden
Tel. 061 845 91 91, Fax 061 845 91 90
www.kaiser-engineering.ch



Die IP67-ECO-Kameras eignen sich optimal für Anwendungen in der Lebensmittelproduktion


Das Bildverarbeitungssystem besteht aus zwei LED- Beleuchtungen, GigE-Vision Kameras und einem IPC