Komplex und trotzdem übersichtlich

Der Snack muss in die Verpackung passen und vor allem optisch dem entsprechen, was die Kundinnen und Kunden von ihm erwarten. Hinzu kommt, dass das erwartete Erscheinungsbild darauf hindeutet, dass alle Zutaten wie vorgesehen verarbeitet wurden.

Kdorf Automation hat in Zusammenarbeit mit der Hochschule Niederrhein ein optisches Messsystem für die stichprobenweise Prüfung von Schokoriegeln entwickelt. Bewegungs- und Steuerungstechnik dafür lieferte Systec.

Die Anforderungen an Systec für die lebensmitteltechnische Anwendung waren erheblich: Zwei Zeilenkameras mit telezentrischen Objektiven sollten, an Alu-Profilen befestigt, Länge, Breite und Höhe der Süßigkeiten erfassen, die an ihnen entlang bewegt werden sollten. Die Steuerung des Achssystems sollte verschiedene Rezepturen enthalten; in diesem Fall Datensätze mit den anzufahrenden Positionen der verschieden großen Schokoriegel-Typen.

Damit die Riegel so genau wie möglich von den Objektiven der Zeilenkameras erfasst werden können, entschieden sich die Systec-Konstrukteure für ein Drive-Set M108 mit einer Geschwindigkeit von 0,4 Meter pro Sekunde und einer Tragfähigkeit von 1 Kilogramm. Der Bewegungsschlitten wurde mit Teflon versehen. Darauf wird nun das zu erfassende Produkt in die Messstation eingeführt. Das Automationssystem sorgt für eine Beschleunigung von maximal 4 m/s² und zieht den Riegel dann mit konstanter Geschwindigkeit an den Kameras entlang. Der Verfahrweg beträgt 320 Millimeter. Leichte Lage-Ungenauigkeiten werden von der Mess-Software korrigiert.

Besonders anspruchsvoll für die Steuerung: die exakte Synchronisierung der Schlittengeschwindigkeit mit der Aktivität der Kameras. Erfasst werden müssen mehrere 100 Messpunkte pro Durchgang bei einer Positioniergenauigkeit von 100 Mikrometer. Die während der Bewegung synchron gewonnenen Messdaten werden an ein Auswerteprogramm auf einem angeschlossenen PC weitergeleitet, optisch aufbereitet, analysiert und archiviert.

Mit in die Steuerungsfunktionalität ist natürlich auch der Sicherheitskreis integriert. Wird die Sicherungsklappe der geschlossenen Messkabine geöffnet, löst aus Sicherheitsgründen ein Notaus des Transportschlittens aus. Dies gewährleistet darüber hinaus auch die Qualität der Messergebnisse. Denn nur bei geschlossener Messzelle herrschen stabile Umgebungsbedingungen, was die Voraussetzung für vergleichbare Messergebnisse ist.

Die Anwenderinnen und Anwender bei dem Süßwaren-Hersteller müssen im täglichen Betrieb lediglich vordefinierte Datensätze für die verschiedenen Schokoriegel am PC aufrufen. Die Positionsdaten stehen der Steuerung in dem Moment zur Verfügung. Die Auswerte-Software übernimmt Mess-Vorgaben und -Toleranzen.

Ein Grund, warum Kdorf Automation sich für die Kombination aus Systec-Linearsystem und Xemo-S-Steuerung entschied, waren die vielen Schnittstellen, die standardmäßig angeboten werden. Die Integration der Kameras, der Mess-Software und der verschiedenen Bewegungselemente in die Steuerungsumgebung war durch die vielen digitalen Ein- und Ausgänge kein Problem. Systec-Steuerungen können unter anderem über das CANopen-Protokoll mit anderen Steuerungssystemen kommunizieren. Für die Kommunikation des PCs mit der Steuerung stehen USB- und RS232-Schnittstellen zur Verfügung.

Die Programmierung des Automationssystems kann dann einheitlich über die MotionBasic-Entwicklungsumgebung in der intuitiv erlernbaren Xemo-Programmiersprache erfolgen. Kdorf Automation entschied sich, die Xemo-DLL zu nutzen. Damit lassen sich alle Xemo-Steuerungen in IT-Hochsprachen wie C++, Visual Basic oder Delphi programmieren. Denkbar wäre auch, das Automationssystem mit der grafisch orientierten LabVIEW-Programmierumgebung zu konfigurieren.

Systec, Münster Tel: +49 (02534) 8001–70 www.systec.de