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Machine Vision testet Kekse – Machine Vision Technology Ltd.

Bildgebungssoftware entwickeln sich ständig weiter und die neuesten 3D-Bildgebungs-Tools öffnen die Tür zu technischen Möglichkeiten, die zuvor undenkbar waren. Aus diesem Grund hat einer der führenden europäischen Kekshersteller eine automatische Bildverarbeitungsslösung installiert, die sich ganz von ihrer Schokoladenseite zeigt.

Abb. 1: Die Kekse werden auf einem Förderband vermessen.

Abb. 2: Das Keksprüfsystem

Abb. 3: Bedienoberfläche der Softwareapplikation

Sowohl Lebensmittel- als auch Getränkeindustrie sehen sich immer mehr einer wachsenden Konkurrenz gegenüber. Auf der anderen Seite erwarten Kunden weiterhin höchste Qualität und erstklassige Darbietung hinsichtlich Produkt und Verpackung. Wer eine Packung Kekse kauft, will natürlich, dass alle Kekse gleich groß, gleich schwer und von gleicher Qualität sind. Die Hauptziele des Keksherstellers sind Wirtschaftlichkeit bei der Produktion, intelligenter Umgang mit den Ressourcen und optimale Verpackung. Es besteht stets die Notwendigkeit, schnell und zuverlässig auf Störungen im Produktionsprozess reagieren zu können. Hierbei spielen vor allem die langjährigen Erfahrungswerte eine entscheidende Rolle. Aus diesem Grund müssen Verfahrensdaten dauerhaft erfasst und gespeichert werden, sowie bei Bedarf problemlos abgerufen werden können. Einer der führenden europäischen Kekshersteller wandte sich an das britische Unternehmen Machine Vision Technology Ltd. mit Sitz in Leamington Spa. Benötigt wurde eine Automatisierungslösung für die Größen- und Gewichtsprüfung der Kekse während des Fertigungsprozesses. In der Produktionsstraße bewegen sich 30 Keksreihen unterhalb auf einem ständig laufenden Förderband, auf dem die Kekse geprüft werden sollen. Pro Minute müssen 120 Reihen mit 30 Keksen kontrolliert werden, was einer Gesamtzahl von 3600 Keksen pro Minute entspricht.

Zwei der Kekse werden dann mit einer Füllung belegt und daraus entsteht dann ein „Kekssandwich". Das Ziel hierbei ist, dass alle „Kekssandwichs“ dieselbe Höhe und dasselbe Gewicht haben. Ein Keks besteht aus zwei Seiten mit einer dazwischenliegenden Fondant-Füllung (z. B. Schokolade). Der Kunde muss beide Keksseiten vermessen, um herauszufinden, wieviel Füllung für das Kekssandwich benötigt wird, um die korrekte Gesamthöhe zu erreichen. Der Kostenanteil für die Keksfüllung ist verhältnismäßig hoch, weshalb die Minimierung der Füllmenge für ein korrektes Kekssandwich bei den Überlegungen im Vordergrund steht. Die Keksgröße kann ganz einfach durch das Abwiegen der einzelnen Zutaten und durch Messung der Einspritzdrücke bei der Herstellung der Rohteigplatte geprüft werden. Die Anlage besteht aus Edelstahl und erfüllt alle Vorgaben und Normen für die Nahrungsmittelindustrie.

Machine Vision Technology Ltd wandte sich an MultiPix Imaging, einen britischen Visionskomponentenzulieferer für die Auswahl der Kamera und der Bildverarbeitungssoftware. Die Lösung war schnell gefunden: drei Basler Scout-Kameras (scA1390) für die bildliche Erfassung der Kekse von oben und die HALCON Imaging Software für die Analyse der Bilder und die daraus resultierende Vermessung der korrekten Keksmaße. Eine vierte Kamera, eine Basler scA640-120gm wird in Teilscanmodus verwendet, um höhere Bildraten zu erreichen. Durch Erfassen eines Laserlinienprofils der Kekse erstellt die HALCON Imaging Software ein 3D-Bild und liefert dadurch exakte Höhenmessungen. Bei diesem Verfahren werden folgende Wiederholgenauigkeiten erreicht: ± 0,17 mm für die Längenmessung, ± 0,17 mm für die Breitenmessung und ± 0,17 mm für die Dickenvermessung.

Der herkömmliche Front-End-PC der Software verfügt über ein Display durchschnittlicher Größe für die Vermessung der letzten 100 Reihen. Die erfassten statistischen Daten bleiben vier Jahre lang gespeichert, um dem Kunden eine bestmögliche Nachverfolgung seiner Prozessdaten zu gewährleisten. Der Bediener kann ganz einfach über ein Drop-Down-Menü einen Produktwechsel vornehmen. Alle Informationen sind zudem auf einem zweiten Bildschirm verfügbar, der sich in 100 m Entfernung befindet, wo ein Ingenieur die Fertigung überwacht. Die GigE ist sicherlich die optimale Schnittstelle für diese Applikation.

 

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