Maximale Effizienz bei der Qualitätskontrolle: Aluminiumschalen-Inspektion in zwei Stufen

Komponentenauswahl und Planungsunterstützung für ein Inspektionssystem zur automatisierten Qualitätskontrolle bei der Aluminiumschalen-Produktion.

Gewährleistung einer 100%igen Inline-Qualitätskontrolle trotz hoher Taktgeschwindigkeiten und einer Vielzahl unterschiedlicher Formen und Größen.

Gemeinsam mit ISW konzipierte STEMMER IMAGING ein zweistufiges Inspektions-System, das individuell auf die Vielfalt an Formen und Größen der Aluminiumschalen ausgelegt ist und gewährleistete durch die optimale Auswahl der Komponenten ein perfektes Zusammenspiel der gesamten Produktionslinie.

• Zwei Prüfstationen für Konturprüfung und Lochprüfung
• Maximale Flexibilität bei Produktvarianten
• Maximale Flexibilität für Produktvarianten
• Hohe Prozesssicherheit
• Steigerung der Wirtschaftlichkeit

Ob im Flugzeug, beim Lieferdienst oder im Supermarkt – Aluminiumschalen sind als Behälter für Lebensmittel allgegenwärtig. Auf rund 50 Pressen fertigt die Novelis Deutschland GmbH am Standort Plettenberg unzählige Varianten dieser Schalen. Weil die hohen Taktgeschwindigkeiten und enormen Stückzahlen nur eine stichprobenhafte, manuelle Qualitätskontrolle der Aluminiumschalen zuließ, entschied sich Novelis, in ein automatisiertes Inspektionssystem zu investieren.

Die Anforderungen waren hoch – neben der hohen Taktgeschwindigkeit musste das System auch auf die enorme Vielzahl an unterschiedlichsten Formen und Größen ausgelegt sein, um eine zuverlässige Inline-Kontrolle zu ermöglichen. Der Auftrag wurde an den erfahrenen Systemintegrator ISW (Industrielle Sensorsysteme Wichmann GmbH) vergeben, der seine Systeme auf Basis hochwertiger Bildverarbeitungskomponenten mit STEMMER IMAGING plante und realisierte.

Die Machine-Vision-Lösung von ISW und STEMMER IMAGING

Alle produzierten Schalen zu 100 Prozent auf Dichtigkeit und Konturtreue untersuchen – um dieser Vorgabe gerecht zu werden, wurde ein zweistufiges Inspektions-System konzipiert, das individuell auf die Vielfalt an Formen und Größen der Aluminiumschalen ausgelegt ist. Aufgabe von STEMMER IMAGING war dabei vor allem, die Auswahl der optimalen Komponenten für ein perfektes Zusammenspiel der gesamten Produktionslinie. 

In der ersten Bildverarbeitungsstation sind zwei hochauflösende Kameras zur Konturprüfung der Schalen im Einsatz. Die beiden Line Scan Bars (LSB) von Mitsubishi Electric  verfügen jeweils über eine Sensorbreite von knapp 400 mm und erkennen Soll-Abweichungen von +/- 100 µm. Geometriefehler wie so genannte Nasen oder Stanzreste an den Behältern werden zuverlässig identifiziert, wobei die Toleranz der Konturprüfung individuell parametrierbar ist. Die Beleuchtung erfolgt für jeden LSB über ein Linienlicht von CCS, das als Hintergrundbeleuchtung über den vorbeigeführten Behältern montiert ist.

An der zweiten, direkt auf die Konturprüfung folgenden Bildverarbeitungsstation wird überprüft, ob die Schalen Leckagen aufweisen. Zum Einsatz kommen vier Teledyne DALSA Flächenkameras vom Typ Genie Nano, die jeweils eine Hälfte der Schalen aufnehmen. Hierbei wird mit einer Hintergrundbeleuchtung gearbeitet, da bei einer Materialstärke zwischen 40 und 180 µm durchscheinendes Licht zuverlässig erkannt und als Fehler identifiziert werden kann. Behälter mit undichten Stellen werden aussortiert und einem Recyclingprozess zugeführt.

Bei der Zusammenstellung der einzelnen Komponenten für das Inspektionssystem konnte STEMMER IMAGING seinen Vorteil als herstellerunabhängiger Anbieter für Bildverarbeitungstechnologie voll ausspielen und für jeden Anwendungsbereich des Systems die bestmöglichen Produkte für die individuellen Anforderungen von Novalis auswählen.

Durch die Flexibilität und Leistungsfähigkeit der installierten Lösung wurde es trotz der hohen Produktionsgeschwindigkeiten möglich, die früheren Stichproben durch eine zuverlässige 100%-Kontrolle der Konturen sowie die Prüfung auf Leckagen zu ersetzen – und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der Produktionsprozesse auf ein neues Niveau zu heben.

Die Komponenten des Inspektionssystems wurden so angeordnet, dass sämtliche Größen und Formen der Aluminiumschalen ohne Umrüstung überprüft werden können. Für die Umstellung einer Presslinie auf einen neuen Schalentyp müssen lediglich zehn Gutteile im System erfasst und bestätigt werden – danach können Produktion und Überprüfung neuer Behälter starten.

Zur Überprüfung und Veranschaulichung der Inspektionen wird nur ein Monitor benötigt, auf dem die Ergebnisse der Bildauswertung beider Bildverarbeitungsstationen kombiniert dargestellt werden. So lassen sich Gut-Schlecht-Entscheidungen des Systems schnell und einfach nachvollziehen und notwendige Einstellungen im Bedarfsfall sofort korrigieren.

Nach der Auswahl der Komponenten stellten die Spezialisten von STEMMER IMAGING bereits im Vorfeld durch intensive Machbarkeitsstudien die Prozesssicherheit der einzelnen Produkte für die jeweilige Anwendung sicher. Z.B. bei den Line Scan Bars, die eigentlich für einen völlig anderen technischen Ansatz entwickelt worden sind.

Optimierung der Qualität von Verpackungskomponenten für Pharmaprodukte

Im Bereich Pharma werden millionenfach Komponenten wie Gummistopfen und Kolben für Arzneimittelfläschchen und Spritzen verwendet. Diese müssen hundertprozentig frei von Defekten sein. Genau hierfür hat das niederländische Unternehmen Simac Masic ein zuverlässiges Inspektionssystem konzipiert und die dabei eingesetzten High-Speed-Bildverarbeitungssysteme in Kooperation mit den Experten von STEMMER IMAGING entwickelt.

Bei Fragen zu Ihren zukünftigen Projekten können Sie sich jederzeit an unsere Experten bei STEMMER IMAGING wenden. Selbstverständlich bieten wir Ihnen auch eine große Auswahl an Kameras, Optiken, Beleuchtungen und Software für Ihre individuelle Bildverarbeitungslösung.