Vision System

Pick and Place Vision System von Schubert für bessere Produktqualität

Das Baukastensystem der Verpackungsmaschinen von Schubert reicht bis in die Bildverarbeitung: Mit einem speziell von Schubert entwickelten Pick and Place Vision System lässt sich die Qualitätskontrolle der Produkte modular in jede Verpackungsmaschine integrieren und an die Kundenspezifikationen anpassen.

Neben einer zielgenauen Erkennung von Produkten, die einer Roboterlinie wahllos zugeführt werden, ist eine genaue Qualitätskontrolle immens wichtig: Sie verringert den Ausschuss, reduziert die Kosten und steigert die Effizienz des gesamten Verpackungsprozesses. Wird die Qualitätskontrolle außerdem direkt in der Verpackungsmaschine durchgeführt, profitieren die Hersteller von weiteren Vorteilen: Die Kontrolle ist automatisiert, fest in den Verpackungsprozess integriert und für die Produkte gelten einheitliche Qualitätskriterien.

Bereits in den 80er Jahren hat Schubert erkannt, wie eine optimale Bildverarbeitung beschaffen sein muss, und aus diesem Grund ein eigenes Pick and Place Vision System entwickelt. Der entscheidende Unterschied zu den auch anfangs im Hause Schubert bislang eingesetzten Kameras war die Verwendung von Zeilensensoren. Sie können aneinandergereiht werden und erfassen produktnah und parallaxenfrei den gesamten Produktfluss der Ware. Mit dieser bahnbrechenden Idee ist den Schubert-Experten ein Paradigmenwechsel gelungen, der die universal einsetzbare Schubert-Scanner-Technologie einläutete. Getreu den bewährten Schubert-Prinzipien Modularität und Flexibilität ist auch das spezielle Vision-System von Schubert aufgebaut: Die Scanner werden je nach Anforderung konfiguriert und in jeder Verpackungsmaschine exakt den Produktionsgegebenheiten, insbesondere der Breite des Produktbands angepasst. Ebenfalls modular ist die Software für das Pick and Place Vision System: In der Bildverarbeitungsbibliothek von Schubert befinden sich verschiedene Programmmodule, die je nach Aufgabenstellungen und Kundenwünschen individualisiert werden. Anhand der Produktspezifikationen werden dann die Bildverarbeitungsparameter festgelegt, die eine sichere Produkterkennung gepaart mit einer hohen Qualitätskontrolle gewährleisten. Muss ein Formatwechsel in der Verpackungsmaschine durchgeführt werden, wechseln bei Bedarf auch die Parameter im Vision-System.

 

Zu dem Pick and Place Vision System von Schubert gehören 3D-Scanner, die in 500 Millimeter Höhe oberhalb vom Produktband montiert werden.

Flexible Anwendungsmöglichkeiten in Verpackungsmaschinen

Schubert-Scanner sind integraler Bestandteil der Pick and Place Verpackungsmaschinen: Sie ermöglichen den Robotern das „Sehen“, indem sie immer genau wissen, wo welches Produkt sich befindet und in welcher Qualität es produziert wurde. Nur solche Produkte, die die Qualitätskriterien gemäß den Spezifikationen erfüllen, werden verpackt. So können beispielsweise verbrannte oder unvollständige Kekse aussortiert werden. Auch zu dick oder zu dünn hergestellte Produkte werden erkannt und aussortiert.

Anwendungen, die beispielsweise konstruktionsbedingt oder prozessbedingt den Einsatz von Kameras erfordern, wie etwa das Lesen von Zeichen, das Prüfen von Codes, Etiketten und ähnlichem, werden von den kamerabasierten Schubert-Vision-Systemen abgedeckt. Ebenfalls mit Kameras wird der sogenannte „Griff in die Kiste“ realisiert: Aus einem ungeordneten Stapel an Produkten entnimmt ein Roboter nacheinander einzelne Produkte, die obersten zuerst. Nach jeder Entnahme kann sich die Produktanordnung im Stapel verändern, da sich die aufeinanderliegenden und sich berührenden Produkte verschieben können. Bevor der Roboter zur Produktaufnahme wieder ansetzt, muss das Pick and Place Vision System in der Lage sein, in kürzester Zeit erneut ein 3D-Bild der gesamten Szene, also der neuen Stapelkonstellation aufzunehmen, eine Punktwolke zu generieren, und die Position des als nächsten am besten zu entnehmenden Produkts genau zu berechnen. Dazu sind mehrere Kameras und Lichtmusterprojektoren in unterschiedlichen Blickwinkeln positioniert. Die Kombination ihrer Bilder ergibt ein dreidimensionales Abbild der Produkte im Stapel, aus dem der Pick-and-Place-Roboter das nächste, bestmögliche Produkt aufnehmen kann. Im Gegensatz zu den Pick and Place Maschinen und Packstraßen nutzen das Vision-System und die Roboter hier zwangsläufig denselben Arbeitsbereich.

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und die exakte Abstimmung der Bildverarbeitung auf die Anforderungen in Verpackungsprozessen machen das Vision-System von Schubert zu einer hochwertigen Technologie: Es führt die Roboter zielgenau zur sicheren und schonenden Produktaufnahme, ermöglicht den Verpackungsrobotern eine hohe Flexibilität in der Handhabung vielfältiger Produktsortimente und „last but not least“ gewährleistet es eine sichere Qualitätskontrolle, mit der Hersteller ihre Produktqualität auf äußerst effiziente Weise steigern können.

 

Mit Auflicht-Scannern kontrolliert das Pick and Place Vision System rosafarbene Punschwürfel auf korrekte Farbe und Form, sodass nur einwandfreie Ware verpackt wird.

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