Industrielle Bildverarbeitung in Schubert Verpackungs­maschinen

Pick and Place Vision System für höchste Produkt­qualität

Pick and Place Roboter für Pralinen

Verpackungs­maschinen mit modularem Bild­verarbeitungs­system

Pick and Place Vision System sichert gleich­bleibend hohe Qualität

Automatisierung ist ohne industrielle Bild­verarbeitung nicht denkbar. Auch in automatisierten Verpackungs­prozessen spielen Bild­verarbeitungs­systeme eine große Rolle. Das ist nicht trivial, denn ein wesentliches Merkmal von Prozessen wie beispielsweise Pick and Place oder bei Schlauch­beutel­maschinen ist der ständig fortlaufende Produkt­fluss. Kameras arbeiten allerdings mit einzelnen Bildern, die den Produkt­fluss nicht vollständig darstellen können. Deshalb hat Schubert eine eigenes Pick and Place Vision System entwickelt, das auf die Anforderungen in Verpackungs­maschinen zugeschnitten ist und den Einsatz von Robotik unterstützt.

Vision-System zur Qualitätskontrolle

Mit dem Pick and Place Vision System profitieren Schubert-Kunden in erster Linie von einer automatisierten und hoch effizienten Qualitätskontrolle: Nur Produkte, die den programmierten Spezifikationen des Kunden entsprechen, werden vom Vision-System erkannt und anschließend von den Pick-and-Place-Robotern der Verpackungsmaschine aufgenommen. Egal ob Schlauchbeutelmaschine, Kartonpacker oder einfach Pick and Place – am Ende des Verpackungsprozesses stehen für den Hersteller weniger Ausschuss, weniger Reklamationen, weniger Kosten und die Garantie auf gleichbleibend hohe Produktqualität.

Modular aufgebaute Bild­systeme für jede Anwendung

Elementarer Bestandteil des Pick and Place Vision Systems von Schubert sind Zeilen­sensoren. Sie sind in den Auflicht-Scannern und 3D-Scannern integriert und ermöglichen es, einen stetigen Produkt­fluss zu beobachten. Wie alle System­komponenten in den Verpackungs­maschinen von Schubert ist auch das Vision-System modular konstruiert: Die 200 Millimeter breiten Module können in einem Scanner bis zu einer Arbeits­breite und damit einer Produkt­band­breite von 1800 Millimetern kombiniert werden. Um die industrielle Bild­verarbeitung zu vervollständigen, umfasst das Vision-System auch integrierte Beleuchtung, Software und weitere Anwendungen. Dazu gehört unter anderem der „Griff in die Kiste“, bei dem die Produkte von einem Roboter im Pick and Place aus der Unordnung aufgenommen werden.

Die Zukunft: Neuronale Netze

Es gibt allerdings Produkte, die mit herkömmlicher Bild­verarbeitung nicht zu kontrollieren sind. Denn klassische Pick and Place Vision Systeme basieren darauf, dass sich die Produkte mit wenigen Parametern eindeutig identifizieren lassen. Bei so genannten „lebenden“ Produkten, die hohe Produktions­toleranzen aufweisen, sind die Abweichungen so stark, dass sie mathematisch nur schwer oder gar nicht zu beschreiben sind. Die Software müsste zu viele Para­meter überprüfen, die zudem miteinander korrelieren und voneinander abhängig sind. Deshalb wird Schubert für sein Vision-System in Zukunft verstärkt auf neuronale Netze und künstliche Intelligenz (KI) setzen. Damit lernt das Bild­verarbeitungs­system sich selbst ein und sortiert in einem längeren Lern­prozess die Produkte selbstständig in Klassen. Das heißt, dass die Parameter vom System ausgewählt werden und nicht mehr vom Programmierer. Für Kunden bedeutet das ein Schritt in die Selbstständigkeit: Unter bestimmten Voraussetzungen könnten sie mit neuronalen Netzen ihre Verpackungs­maschine in Zukunft allein auf ein neues Produkt einlernen.

Modulare Scanner-Technologie

Bildverarbeitung mit Vision-System in 2D und 3D

Vision System für Pasta

Auflicht-Scanner 2D für Farb- und Oberflächen­kontrolle

  • Telezentrie: Senkrechte Aufsicht auf das Produkt ohne Bildverzerrung
  • Exakte Formkontrolle
  • Exakte Maßkontrolle
  • Exakte Farbkontrolle
  • Modulare Scanner-Größe
Vision System für Kekse

3D-Scanner für zusätzliche Höhen­kontrolle

  • Stereoskopie mit je zwei benachbarten Sensoren: Berechnung der einzelnen 3D-Bildsegmente aus jeweils zwei Bildern mit verschiedener Perspektive
  • Lichtmuster­projektion auf Produkt­band: Berechnung des 3D-Bilds aus Verformungen des einzigartigen Schubert-Lichtmusters
  • Exakte Höhenkontrolle
  • Exakte Formkontrolle
  • Exakte Maßkontrolle
  • Exakte Farbkontrolle
  • Modulare Scanner-Größe

Qualitätskontrolle in der Praxis

Pick and Place mit dem Vision-System

Pick and Place Vision System, modular konzipiert

Pick and Place Maschine für Mieszko Pralinen

Für Pickerlinien und Schlauchbeutelmaschinen

Vision-System mit Pick and Place

Beim Verpacken mit Pick and Place steht nicht nur die Qualitäts­kontrolle im Vorder­grund. Auch die Lage der Produkte auf dem Produkt­band ist eine wichtige Information, die das Vision-System erkennt. Diese Information wird an die Pick-and-Place-Roboter weiter­gegeben. Nur so sind die Roboter in der Lage, die Produkte exakt anzusteuern und zu greifen. In den nachfolgenden Verpackungs­prozess gelangen nur einwandfreie Produkte.

Zur Schlauchbeutelmaschine Flowpacker
Etikettierung

Für Pharma und weitere Anwendungen

Vision-System bei Etiketten und Codes

Insbesondere beim Verpacken von Pharma-Produkten ist die Überprüfung der aufgeklebten oder aufgedruckten Etiketten sehr wichtig. Hier kommen Kameras zum Einsatz, die (meistens) mit einer Beleuchtung per Blitz und einem stehenden Bild während des Verpackungs­prozesses jedes Etikett verifizieren. Auch bei Flaschen­packern werden die Etiketten überprüft. Eine weitere Anwendung ist die identische Ausrichtung von Produkten in einer Umverpackung.

Griff in Kiste für 3D Objekte

Für Pick and Place aus der Unordnung

Vision-System beim Griff in Kiste

Greift ein Pick-and-Place-Roboter Produkte aus der Unordnung, verändert sich bei jedem Griff auch die Lage der anderen Produkte. Bei Schubert realisiert ein 3D-Kamerasystem den voll­automatischen Griff in die Kiste für komplexe Produkte in beliebigen Lagen. Vier Kameras und zwei Licht­muster­projektoren des Bild­verarbeitungs­systems erkennen Produkte aller Formen und Farben exakt in Position, Höhe und Drehlage. So kann der Roboter die Produkte zielgenau aufnehmen. Nach jedem Griff werden die Objekte erneut drei­dimensional erfasst.

Kontakt

Sie möchten weitere Informationen?
Fragen Sie unseren Experten!

Daniel Greb