Preiswerte 100%-Prüfung

Konsum und Information sind zwei wesentliche Stützpfeiler unserer Gesellschaft. Jeder Gegenstand oder Artikel, den wir konsumieren, ist durch aufgedruckte Texte oder Bilder gekennzeichnet, um Auskunft über Inhalt, Herkunft, Beschaffenheit, Zweck und der Dauer der Nutzbarkeit (z.B. bei Lebensmitteln) zu geben. Millionenfach verlassen täglich etikettierte Gefäße, bedruckte Faltschachteln und anderweitig bedrucktes oder gekennzeichnetes Konsumgut die Produktionsstätten. Dabei liegt es in der Natur der Sache, dass bei einer derart großen Menge zu kennzeichnender Güter im Druckprozess selbst Fehler auftreten können. Die Fehler können unterschiedlichen Quellen entspringen und sehr vielfältig sein. Da der Endverbraucher zudem höchste Ansprüche an das Produkt in seiner Gesamtheit stellt und jeder eine falsch, unzureichend oder schief bedruckte Shampooflache im Regal stehen lässt und ein ordentlicheres Exemplar derselben Marke wählen wird, sind die Anforderungen im Bereich Qualitätssicherung in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Daher werden seit langem schon erfolgreich Bildverarbeitungssyteme zur Überwachung und Prüfung der Druckprozesse eingesetzt. Obwohl eine 100%-Kontrolle erreicht werden konnte, hat sich in den letzten Jahren auch gezeigt, dass die meisten Systeme aufgrund ihrer Komplexität und Kosten unwirtschaftlich sind und in vorhandene Anlagen oftmals nur sehr schwierig zu integrieren sind. In den meisten Fällen werden dabei rechnergestützte Vision-Systeme eingesetzt, die recht empfindlich sind. Typische Schwächen sind Störanfälligkeit für Programmabstürze und Stromausfälle, technische Defekte sowie Fehlbedienungen. Die Folge ist, dass solche Anlagen sehr wartungs- und kostenintensiv in ihrer Unterhaltung sind. Zudem können solche Systeme nur von zuvor sehr gründlich geschultem technischen Personal bedient und gewartet werden. Diese Entwicklung hat letztlich dazu geführt, dass viele große und mittelständische Unternehmen von einer Beschaffung abgesehen, bereits installierte Geräte nicht mehr weiter eingesetzt oder nur mit großem Aufwand bisher weiter betrieben haben.

Seit einiger Zeit sind jedoch Bemühungen im Gange, diesem festgefahrenen Trend entgegen zu wirken. Seit drei Jahren konzentriert sich beispielsweise die Vision-Experts GmbH in Karlsruhe auf Lösungen, welche die Vorteile intelligenter Kameras konsequent auszuloten und zu verbessern sucht.

Die Besonderheiten dieser Technologie liegen auf der Hand:

Durch die geringen Abmessungen der Kamera – sie ist nicht größer als eine durchschnittliche Hand – sowie der Unabhängigkeit von einem Rechner, ist eine sehr viel flexiblere und technisch weitaus einfachere Integration an die Druckmaschine möglich. Ferner sind solche Systeme grundsätzlich preiswerter als bisherige Lösungen, welche oftmals nicht unter 70000 Euro zu haben sind. Da alle systemrelevanten Komponenten in der Kamera selbst integriert sind, ist das System robuster und unanfälliger gegen Störungen. So ist das Gerät beispielsweise nach einer Unterbrechung der Stromzufuhr bereits nach wenigen Sekunden wieder automatisch betriebsbereit. Eine technisch aufwändige und damit zeitintensive Wartung geht dadurch praktisch gegen null. Eine weitere Besonderheit ist die sehr einfache und bedienerfreundliche Menüführung. Das Gerät ist für den Anwender so einfach gestaltet worden, dass es bereits nach einer einstündigen Unterweisung sicher beherrscht werden kann. Alle Eingaben erfolgen durch eine handliche Eingabetastatur.

Natürlich gibt es auch andere Anbieter, die intelligente Kameras preiswert am Markt anbieten. Jedoch beschränken sich deren Fähigkeiten überwiegend nur auf grobe Methoden und Prüfungsmöglichkeiten. So können diese Geräte typischerweise nur sehr große Fehler erkennen. Häufig beschränkt sich die Kontrolle auf das Zählen von Pixel oder auf einfache Anwesenheitsprüfungen. Darüber hinaus fehlt es diesen Geräten auch an der Fähigkeit, feine Grauwertunterschiede schnell auszuwerten, eine wichtige Voraussetzung für Druckbildkontrolle.

Das gesamte Vision-System besteht aus nur wenigen Komponenten. Neben der Kamera und dem Handterminal werden nur noch eine Beleuchtung sowie zur Visualisierung des Prüfvorganges ein handelsüblicher VGA-Monitor benötigt.

Wenn das Druckbildkontrollsystem in die Fertigungslinie oder die Druckeinrichtung integriert worden ist, nimmt der Bediener über das Handterminal die prüfungsrelevanten Einstellungen vor. Dabei wird von den Prüflingen aus einer bestimmten Menge von Gutteilen ein Idealbild – ein sogenanntes Golden Image – eingelernt, mit welchem alle nachfolgenden bedruckten Teile oder bedruckten Papierbahnen verglichen werden. Anschließend wird die Größe des Prüfbereiches anhand variabler Fenster definiert. Wenn der Prüfvorgang anschließend gestartet wird, erkennt das System Fehler wie verwischte oder unvollständige Drucke, versetzte Register, fehlende Etiketten oder Farben, Flecken, Kratzer und Risse sowie Staubkörnchen oder sonstige Fremdkörper mit einer Kontrollgeschwindigkeit von bis zu 150 Metern pro Minute. Bei Stückgut werden bis zu 20 Auswertungen pro Sekunde erreicht.

Mit dem von Vision–Experts entwickelten System zur Druckbildkontrolle erhält der Betreiber erstmals ein wirtschaftliches sowie leicht zu integrierendes und bedienendes Gerät, welches die Leistungen großer Systeme bietet, jedoch lediglich die Kosten intelligenter Kameras verursacht. Damit wird eine preiswerte 100%-Kontrolle im 24 Stunden Betrieb ermöglicht. Die durch Makulatur entstehenden Ausfallzeiten und die daraus entstehenden Kosten können verhindert werden.

Fehler im Druckprozess werden an Ort und Stelle erkannt und behoben. Schlechte Teile verlassen so erst gar nicht die Produktionshallen und geraten nicht an den Endverbraucher. Jeder technisch qualifizierte Mitarbeiter kann das Gerät nach einer kurzen Einweisung bedienen. Für den Preis einer bisherigen Anlage können gleich mehrere Kameras beschafft und die entsprechenden Linien ausgerüstet werden. Das System findet Verwendung in der Verschlusskappen-, Frontblenden sowie der Etikettenkontrolle.