Ein Hersteller kompletter Fertigungsanlagen zur Produktion von Qualitätskeramik setzt auf industrielle Bildverarbeitung. Verschiedene Überlegungen, wie sich die Produktivität eines Werkes steigern lassen, führten schließlich zu einer automatisierten optischen Qualitätsprüfung und -sortierung der Keramikteile.
Die manuelle Sortierung, die zur Zeit in allen Betrieben der Feinkeramik eingesetzt wird, ist mit hohem personellen Aufwand verbunden. Ferner bringt eine Inspektion durch das menschliche Auge unweigerlich lückenhafte Prüfergebnisse mit sich. Um eine Sortierleistung von circa 1200 Stück Flachware pro Stunde nicht mehr im personalintensiven Zwei-Schichtbetrieb zu erreichen, wurden Bildverarbeitungssysteme von Vitronic in die Handhabungsmechanik integriert. Die optische Überwachung der Produktqualität durch die Prüfsysteme und die automatische Sortierung gewährleistet eine praktisch konstante Sortierleistung im Drei-Schichtbetrieb, die jederzeit reproduzierbare Ergebnisse erzielen kann.
Die Anforderungen, die an eine solche automatisierte Sortieranlage gestellt werden, sind hoch: Alle Fehler, die Ausschussware bedeuten, müssen zuverlässig erkannt werden, wobei gleichzeitig die üblichen Taktzeiten eingehalten werden müssen. Alle Kriterien zur Einteilung der Qualitätsstufen müssen vom Kunden einfach konfigurierbar sein. Außerdem muss ein Wechsel der Artikelsorte schnell, möglichst automatisch geschehen.
Zur Realisierung integrierte Vitronic drei Prüfstationen in die vorhandene Handhabungsmechanik. Ein auf dem Lichtschnittverfahren basierendes 3D-Bildverarbeitungssystem vermisst dabei sämtliche geometrischen Formabweichungen, wie sie durch falsche Brandtemperaturen entstehen können. Zwei weitere Inspektionssysteme erkennen Oberflächenfehler auf der Tellerober- und unterseite, ab einer Größe von 0,3 mm und einer Fläche von 0,1 mm2. Im Einzelnen sind dies Risse, glasurfreie Stellen, Flecken und Unreinheiten, verursacht durch Brandrückstände oder Ablagerungen. Das Prüfergebnis unterscheidet dann Ware erster und zweiter Wahl sowie Bruch. Die Artikel werden über eine Ausschleuseinrichtung entsprechend ihres Sortierergebnisses verschiedenen Ausgängen zugeführt. Der gesamte Prüfvorgang findet vor dem Auftragen des Dekors statt. Je nach Hersteller und Produktionsablauf kann an dieser Stelle auch berücksichtigt werden, dass sich bestimmte Fehler durch ein besonderes Dekor nicht mehr qualitätsmindernd auswirken. Diese Artikel können daher im Sinne einer ressourcenschonenden Produktion in der Wertschöpfungskette verbleiben. Die während der Auswertung gewonnen Daten lassen sich in Form einer Statistik an ein vorhandenes QM-System weitergeben.
Bildverarbeitungssysteme analysieren Oberflächen
In der Endkontrolle unterzieht ein Folienhersteller seine Folienbahnen einer optischen Qualitätsprüfung. Zu diesem Zweck setzt er das Bildverarbeitungssystem Vinspec ein. Die zu prüfenden Materialen sind aluminiumbeschichtete Folien mit matter Oberfläche aber auch weiße Papierbahnen, die in der Beschichtungsmaschine mit einem Klebeauftrag versehen werden. Speziell die Medizinbranche legt hohen Wert auf ein hundertprozentig einwandfreies Endprodukt, da die Folien beispielsweise für medizinische Verpackungen, wie Kanülenverpackungen, verwendet werden. Die optische Prüfung erfolgt online bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 120 Meter pro Minute und einem kontinuierlichen Folientransport. Die Oberfläche der Papierbahnen wird im Hinblick auf korrekten Kleberauftrag untersucht, wobei insbesondere Rakelstreifen ab einer Größe von 0,4 u 20 mm detektiert werden müssen. Die aluminiumbeschichtete Folie kann Kratzer, Schmutzeinschlüsse, Falten oder Fehlstellen in der Beschichtung aufweisen. Die Prüfung der Folienbahnen erfolgt in Längsrichtung während des kontinuierlichen Betriebs der Beschichtungsmaschine. An einer Walze werden zwei hochauflösende CCD-Zeilen-Kameras mit angepasster Optik stationär montiert. Hat das Bildverarbeitungssystem Fehlerstellen erkannt und klassifiziert, übermittelt ein Signal der Anlagensteuerung, dass eine Markiervorrichtung positionsgerecht angesteuert und eine Markierung an der entsprechenden Fehlerstelle der Folie ausgelöst werden kann. In einem zweiten Bearbeitungsschritt wird die Rolle an den Markierungen von der Folienrolle abgeschnitten und das fehlerhafte Folienstück entfernt. Pro Rolle, die eine Lauflänge von circa 6000 Meter aufweist, wird eine Protokolldatei erzeugt, in welcher alle aufgetretenen Fehler gemeinsam mit ihrem Ort in Vorschub- und Querrichtung protokolliert werden. Die Datei wird im System in einem Logfile gespeichert, welches so aufgebaut ist, dass es durch ein handelsübliches Tabellenkalkulationsprogramm, lesbar ist.
Weitere Informationen A QE 414
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