Kontrollsystem mit zusätzlicher Höhenkontrolle

Qualität in neuer Dimension

12.09.2016 Diese Prüfung geht in die Tiefe: Verpackungsmaschinenhersteller und Pharmaunternehmen stellen Prüfaufgaben, die sich nicht mehr durch den Einsatz von 2D-Kameras lösen lassen.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die Qualitätskontrolle ist nicht einfach nur die Kür der Produktion, sondern ein entscheidender letzter Schritt für nachhaltigen Erfolg am Markt.
  • Beim vorgestellten Anwendungsfall bestand die Herausforderung nicht nur darin, auch kleine Verformungen bei den von ihm befüllten Aluminiumblistern festzustellen – das Kontrollsystem musste auch mit der hohen Maschinengeschwindigkeit mithalten können.
  • Außer Beschädigungen kann das System aber auch Füllstände der Blister kontrollieren.
Qualität in neuer Dimension

Das Kontrollsystem erkennt, ob die Blister fehlerhaft befüllt sind.

Deshalb setzt Scanware seit nunmehr zehn Jahren beim Erarbeiten kundenspezifischer Lösungen auf den hochauflösenden und vielseitig applizierbaren 3D-Vision-Sensor Ranger von Sick. Mit seiner hohen Geschwindigkeit beim Übertragen der Zeilenprofile eignet sich der Sensor auch für besonders schnell arbeitende Verpackungsmaschinen – und die Qualität bleibt keinesfalls auf der Strecke. Bereits 2006 suchte der Hersteller von Inspektionssystemen auf Basis einer Kundenanfrage nach einer Lösung zur Kontrolle der korrekten Befüllung von Blisterverpackungen. „Es ging darum, die Qualität von versiegelten Aluminiumblistern sicherzustellen. Dabei sollte die Lösung auch kleine Verformungen im Aluminium feststellen, die durch den Transportprozess in der Maschine entstehen“, erklärt Harald Mätzig, Geschäftsführer bei Scanware. Um diese Aufgabenstellung zu lösen, führte sein Unternehmen Versuche mit SW- und Farbkameras in Kombination mit verschiedenen Beleuchtungstechniken durch – erfolglos. „Wir suchten nach einem Produkt, das auf einer sehr schnellen Verpackungsmaschine zum Einsatz kommen sollte. Neben der hohen Auflösung war also auch die Verarbeitungsgeschwindigkeit wesentlich“, so Mätzig. „Auf der Messe ‚Vision 2006‘ entdeckten wir die Streaming-Kamera Ranger C50 von Sick, die dann bemustert wurde. Unsere Versuche waren erfolgreich und 2007 bauten wir den Ranger auf eine Verpackungsmaschine auf, die schließlich in der Produktion zur Qualitätskontrolle eingesetzt wurde.“

3D-Kontrolle in der Linie

Ab 2008 begann sein Team mit der Weiterentwicklung der bestehenden Bildverarbeitungssysteme Lynx-Spectra CL/HR auf Basis der Farbfüllgutkontrolle. Das daraus hervorgehende System Lynx-Spectra 3D ist ein hochauflösendes, lasergestütztes Bildverarbeitungssystem zur 3D-Kontrolle der Geometrie von Folie, Tabletten und Kapseln auf unerwünschte Verformungen jeglicher Art, beispielsweise Druckstellen, Ausbuchtungen oder Abplatzungen. Dominik Hüfner, Systementwickler bei Scanware, erklärt: „Das 3D-System besteht aus einem Farbteil und einem 3D-Teil mit einer Streaming-Kamera Ranger C50 von Sick, um Produkte auf Farbe, Form und Volumen zu prüfen.“ Die Standardkonfiguration der Kamera erfolgte mit einer X/Y/Z-Auflösung von ~0,1mm/Pixel bei einer Bandgeschwindigkeit bis 1,5m/s. „Diese Kamera ermöglicht es uns, 3D-Daten in sehr hoher Geschwindigkeit mit sehr hoher Qualität zu erzeugen“, kommentiert Hüfner. „Das eröffnet uns ganz neue Möglichkeiten, Produktmerkmale zu kontrollieren, die mit einer 2D-Kamera einfach nicht erfasst werden können. Erst eine zusätzliche Höhenkontrolle sorgt für das sichere Erkennen von Defekten an Produkt und Verpackung. Etwa wenn Tabletten hochkant stehen, können sie beim Siegelprozess die Siegelfolie durchstoßen und somit den Blister undicht machen. Oder wenn Tabletten in der Mitte auseinandergebrochen sind und nur eine Hälfte im Blister liegt. Erst mit der zusätzlichen Kamera war es uns möglich, solche Defekte in der Höhe und im Volumen sicher zu erkennen. So können wir entsprechend mangelhafte Produkte und Verpackungen dann auch ausschleusen.“ Das System eignet sich auch für die Kontrolle eines dosierten Volumens kleiner Pulvermengen in Aluminiumblister-Streifen.

Heftausgabe: September 2016
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Über den Autor

Stephanie Rott, Marketing Editor, Sick
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