Gedankenlos nimmt der Käufer im Drogerie-Markt eine Zahnbürste vom Regal und legt sie in den Einkaufswagen. Er weiß, dass seine Marke immer die gleiche Qualität und Härte hat und außerdem ist sie diesmal auch noch etwas preiswerter. Dieser Vorgang wiederholt sich täglich, nur die Voraussetzungen dafür sind den meisten unter uns Verbrauchern nicht bekannt.
Dipl.-Ing. Dieter Broelhorst Verrtiebsleiter ASIS GmbH, Ettlingen Dipl.-Ing.H. Bertram Geschäftsführer OPTOMETRON GmbH, München
Nehmen wir einmal die Qualität:
An der Zahnbürste sollen die Bündelstruktur und die Borstenfarbe mit Umspritzung einheitlich sein (Punkt 1 + 2). Der Füllgrad der Bündel, die Anzahl der Filamente und die Bündelstellung sind immer gleich ausgebildet (Punkt 3 + 4). Es gibt keine einzelne Borste, die über den Rand der Zahnbürste hinausragt oder ganze Bündel, die verdrückt sind (Punkt 5 + 6) und schon gar nicht irgendwelche Fremdborsten im Bündel oder Beschädigungen im Halter (Punkt 7+8).
Nehmen wir die Härte:
Es gibt die Härtegrade weich, mittel und hart. Bei der Herstellung darf auch nicht eine Faser von der falschen Sorte mit einfließen oder die falsche Beschriftung darf nicht zu Verwechslungen führen
Und warum ist der Preis attraktiv?
Weil immer mehr Zahnbürsten in immer kürzerer Zeit durch die automatische optische Bildverarbeitung überwacht werden können.
Die Erfüllung dieser komplexen Inspektionsaufgabe hat sich die Firma ASIS aus Ettlingen bei Karlsruhe zum Ziele gemacht. In 25 Jahren ist sie reich an Erfahrungen in der industriellen Bildverarbeitung geworden. Das war auch notwendig, denn die Inspektion der fertigen Zahnbürste wäre ja einfacher gewesen, wollte man nicht schon im Entstehungsprozess bereits aus Kostengründen Herstellungsfehler auffangen und ausschließen können.
Auf dem Weg vom Kunststoffrohling zum umspritzten Zahnbürstengriff mit präzise aus Kunststofffilamenten gesetzten Borsten ist der Herstellungsort der Zahnbürste starken Vibrationen mit lästiger Staubentwicklung ausgesetzt. Das wachsame Auge der Bildverarbeitung, die Kamera, hat große Mühe, dem extrem hohen Fertigungstakt zu folgen und korrekte Daten zu liefern. Die Software muss außerdem so ausgelegt sein, dass bei gleich bleibender Beleuchtung auch minimale Farbabweichungen noch festgestellt werden können, denn sie würden sonst das Gesamtbild des Endproduktes sehr beschädigen.
Die Software muss auch für den Anwender so konfiguriert sein, dass es in kurzer Zeit durch teach-in möglich ist, auf einen anderen Zahnbürstentyp umzustellen, denn die hohe Fertigungsleistung von 40.000 Bürsten pro Schicht muss einen mehrmaligen Typenwechsel pro Tag auf der Maschine erlauben.
Dies sind nur einige der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Zahnbürsten, welche durch die langjährige Erfahrung der Firma ASIS überwunden wurden und welche sie heute zum führenden Software-Unternehmen auf diesem Gebiet gemacht haben. Herr Dipl.-Ing. Dieter Broelhorst betont aber auch, dass erst durch das Zusammenwirken vieler Kollegen Hindernisse erfolgreich überwunden werden konnten. So stellte sich bald heraus, dass für die zuverlässige Prüfung von transparenten Kunstfasern mit geringen Einfärbungen die richtige Beleuchtung der Produkte eine entscheidende Rolle spielt.
Um die hohen Anforderungen an die Farberkennung bei pastellfarbenen und stark vibrierenden Filamenten trotz sehr kurzer Verschlusszeiten der Kameras zu erfüllen, hat sich ASIS Computing für die Hochfrequenz-Linearleuchten der Firma OPTOMETRON GmbH München entschieden. Diese Lichtquellen bieten ein kontinuierliches Spektrum, das für die farbechte Darstellung von Objekten eine Grundvoraussetzung ist. Außerdem sind sie besonders gleichmäßig in der Ausleuchtung des Prüffeldes und reduzieren zusätzlich noch Reflexe an zylindrischen Teilen wie sie an Borsten immer wieder unverhofft auftreten können. Dabei spielte die Form der HF Lichtquellen für das schwierige Produkt Zahnbürste auch eine wichtige Rolle. Die OPTOMETRON stellt sie sowohl in Ring- und Kreisform sowie als Linearleuchte in den unterschiedlichsten Abmessungen zur Verfügung. Für die vorliegende Aufgabe wurden die Linearleuchten 135 und 210 mit Diffusor gewählt, da sie ein außergewöhnlich gleichmäßiges Licht bei hoher Stabilität liefern. Für andere Prüfaufgaben stehen besonders ringförmige Lichtquellen zur Verfügung, welche in vielen sehr unterschiedlichen industriellen Bildverarbeitungsanlagen seit Jahren eingebaut werden.
Als Resultat dieses Berichtes kann gesagt werden, dass die Erfahrung des Bildverarbeiters und der Einsatz einer flexiblen Software kombiniert mit Hardware einer stetig sich weiter entwickelnden Technik dazu geführt haben, dass die Fehlerrate bei der Herstellung von Zahnbürsten bei < 0,2% für unberechtigte Aussortierung und bei < 0,08% für nicht erkannte Fehler liegt. Unserem Zahnbürstenkauf im Drogeriemarkt geht also ein moderner Produktionsprozess mit sehr hohen Qualitätsanforderungen voraus und wir können uns so eines weitgehend zuverlässigen Produktes erfreuen.
QE 532
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