(Bild: AB Graphic)
Die Hauptaufgabe der Weiterverarbeitungsanlagen von AB Graphic besteht darin, die ankommenden Stränge zu schneiden und auf einzelne Rollen umzuwickeln, wobei... AB Graphic
Fünf Etikettenstränge laufen parallel auf der Omega SRI, einer Weiterverarbeitungsmaschine für Etiketten, die Ralf Wirtz, Vertriebsleiter von AB Graphic International, gerade für die Auslieferung an einen Kunden vorbereitet. Die Hauptaufgabe der Maschinen besteht darin, die ankommenden Stränge zu schneiden und auf einzelne Rollen umzuwickeln, denn in der Regel benötigen die weiterverarbeitenden Unternehmen Etiketten einbahnig.
Ausgelegt ist die Anlage für Bandbreiten von 430 mm. Standardmäßig decken die Maschinen von AB Graphic Breiten von 210 bis 1200 mm ab. Dabei ist die Abmessung der Etikettenrollen aber nur eine von vielen Optionen: „Je nach Kundenanforderung können wir die Basisfunktionalität des Umwickelns um diverse Funktionen erweitern“, so Wirtz. Die Integration von Druckern, mit denen sich zum Beispiel fortlaufende Losnummern oder individuelle Angaben in vorgedruckte Etiketten einbringen lassen, ist dabei eine häufig genutzte Variante. Durch die Ergänzung der Anlagen um Bildverarbeitungsmodule der fleyeVision-Familie bietet AB Graphic seinen Kunden auch Optionen zur Inspektion von Etiketten an.
Spezialgebiet Bildverarbeitung
Diese Bildverarbeitungsmodule sind das Spezialgebiet der deutschen Niederlassung: Innerhalb der britischen Firmengruppe werden sie nur am Standort Baesweiler bei Aachen unter der Bezeichnung fleyeVision entwickelt und hergestellt. Schätzungsweise 80 % der gefertigten Etikettenanlagen werden auf Kundenwunsch mit einem oder sogar zwei Bildverarbeitungsmodulen ausgestattet.
Um die Qualität jedes Etiketts sicherzustellen, überprüfen die fleyeVision-Module während des Verarbeitungsprozesses diverse Merkmale der Etiketten. So erkennen sie unter anderem fehlende Etiketten, Spleißstellen, Matrixreste, Etikettenbeschädigungen, Farbreste und Verunreinigungen. Die Identifizierung solcher Fehler muss möglichst zu 100 % erfolgen. Andernfalls drohen dem Hersteller der Etiketten in manchen Fällen extrem hohe Schadensersatzforderungen. Beispielsweise wenn fehlerhafte Etiketten bereits auf Endprodukte aufgebracht sind. Sehr teuer kann es auch werden, wenn aufgrund von mangelhaften Etiketten Produktionsabläufe, zum Beispiel in Abfüllanlagen, zum Stillstand kommen. Bei Pharmaprodukten sind sogar noch ernstere Folgen mit Gefahren für Patienten vorstellbar.
Um derartige Risiken auszuschalten, bietet AB Graphic seinen Kunden eine Vielzahl an modularen Erweiterungsmöglichkeiten des fleyeVision-Systems an, die eine Konfiguration von Inspektionssystemen entsprechend der Kundenanforderungen ermöglichen. „Ganz gleich, ob ein Kunde die Qualität von Grafiken, Texten, Barcodes oder Farben sicherstellen oder variable Daten auf ihre Richtigkeit überprüfen will: Mit fleyeVision haben wir für jede Aufgabe die richtige Lösung, und zwar für jedes Material, jede Sprache und jeden Schriftsatz“, betont Ralf Wirtz.
Eine weitere Stärke dieser AB Graphic-Lösung liegt laut Wirtz darin, dass sich fleyeVision auch nachträglich in beste-hende Druckanlagen, Maschinen zur Herstellung von Kunststofffolien, Konfektionieranlagen oder andere Endlosprozesse integrieren lässt. fleyeVision ist als Stand-alone-System konzipiert, kann aber auch herstellerunabhängig an Druckpressen oder Konfektioniermaschinen nachgerüstet werden. Die Integration ist dabei in digitale und konventionelle Abläufe möglich.
Sensorlose Erkennung
Als Lieferant eines Großteils der Bildverarbeitungshardware vertraut AB Graphic seit 2004 auf Stemmer Imaging. „Wir beziehen von diesem Partner seit Jahren einen Großteil unserer Kameras, Bilderfassungskarten, Optiken, Beleuchtungen und Kabel für unsere Anlagen“, berichtet Wirtz. „Im Laufe der Jahre haben sich unsere Anforderungen permanent weiterentwickelt und Stemmer Imaging hat uns dafür immer die geeigneten Komponenten empfohlen.“
Die Bedienoberfläche ermöglicht eine schnelle automatische oder bei Bedarf manuelle Einrichtung neuer Labels. Stemmer Imaging
Für besonders wertvoll hält der Vertriebsleiter die Unterstützung des Supports, der bei der neuesten Anlagengeneration wesentlich dazu beigetragen hat, die Erkennung der Etiketten sensorlos, also ohne zusätzlichen Trigger, zu realisieren. Diese Funktion erleichtert die Integration und Nutzung des Inspektionssystems für den Anlagenbediener erheblich. „Sie vereinfacht und beschleunigt die Einrichtung neuer Etiketten insbesondere bei höheren Bandbreiten, macht mechanische Anpassungen unnötig und ermöglicht das automatische Antrainieren neuer Etiketten innerhalb weniger Minuten“, so Wirtz. Dies verbessere die Wirtschaftlichkeit der fleyeVision-Anlagen deutlich. Bei Bedarf ist auch ein manuelles Anlernen von Etiketten möglich.
Variantenvielfalt nach Kundenanforderung
Bei geöffnetem Gehäuse des Bildverarbeitungsmoduls ist die eingesetzte Zeilenkamera und ein Teil des Spiegelsystems zur Verlängerung der optischen Achse erkennbar. Stemmer Imaging
Entwickelt wurde die sensorlose Erkennung in enger Zusammenarbeit auf Basis des FPGA-Entwicklungstools Visual Applets von Silicon Software. Die auf diese Weise entstandene Lösung verarbeitet die Bilder der eingesetzten Zeilenkameras, die in allen Anlagen mit Bildverarbeitungsfunktionalität von AB Graphic zum Einsatz kommen. Die Anforderungen an Geschwindigkeit, Auflösung und damit auch Datendurchsatz sind bei der Etikettenkontrolle sehr hoch. „Mit Zeilenkameras können wir sämtliche Varianten abdecken, die wir unseren Kunden als Option anbieten“, betont Wirtz.
Im Modell: der theoretische Strahlengang im Spiegelsystem Stemmer Imaging
Dabei reicht die Auswahl von Anlagen mit Zeilenkameras mit 1k Auflösung über 2k-Varianten bis hin zu Modellen mit 8k Auflösung in monochrom oder Farbe. Je nach Breite des zu inspizierenden Bandes sind damit Geschwindigkeiten bis 350 Meter pro Minute (21 km/h) und die Detektion von Fehlern bis auf 0,02 mm² möglich. Für die sichere Erkennung von Barcodes ist der kleinste erkennbare Abstand zwischen zwei Linien beziehungsweise die kleinste auflösbare Linienbreite entscheidend. Hier liegt das Limit, das etwa bei einer Bahnbreite von 210 mm mit 8k-Zeilenkameras noch sicher erkannt werden kann, bei 0,08 mm.
Passende Optiken und Kabel sowie Zeilenbeleuchtungen, die bei der Inspektion von Folien auch als UV-Beleuchtungen ausgeführt sein können, komplettierten die Bildverarbeitungssysteme. Die Bedien-software, welche eine schnelle automatische oder bei Bedarf manuelle Einrichtung neuer Labels ermöglicht und die Ergebnisse der Bildverarbeitung darstellt, hat AB Graphic entwickelt.
Spiegelsystem und Zweikameralösungen
fleyeVision-Systeme lassen sich auch für die Inspektion von Folien anpassen und bei Bedarf mit UV-Beleuchtungen ausstatten. AB Graphic
Die fleyeVision-Bildverarbeitungssysteme sind in den Anlagen in kompakten Gehäusen integriert. Aufgrund des engen Einbauraums verlängerten die AB Graphic-Entwickler die optische Achse der Zeilenkamera durch ein Spiegelsystem, um den erforderlichen Arbeitsabstand zu realisieren.
Eine Besonderheit ist Ralf Wirtz noch wichtig: „Als Option können auch zwei Kamerasysteme in den fleyeVision-Anlagen zum Einsatz kommen, um entweder die Vorder- und Rückseiten von Etikettenbändern zu prüfen, oder um bei großen Bandbreiten die Auflösung zu steigern.“ Auch bei solchen Varianten werden die von beiden Kameras eingehenden Daten von einem Frame Grabber von Silicon Software erfasst und verarbeitet.
Vielseitige fleyeVision-Module
Mit dem Modul fleyeVision gapControl können unter anderem Abstände zwischen Linien oder Punkten sowie zwischen Bahn- oder Etikettenrändern gemessen werden. AB Graphic
AB Graphic bietet für die fleyeVision-Anlagen eine Reihe von Modulen:
- gapControl, ein integriertes Vermessungsmodul zur Überwachung von Abständen zwischen Linien oder Punkten, Abständen zwischen Bahn- oder Etikettenrändern und Abständen zwischen Etiketten sowie von Booklet-Auflagepositionen
- pdfComparison ermöglicht das einen direkten Abgleich eines erfassten Masterbildes mit freigegebenen Vorlagen des Kunden und eine sichere Endkontrolle.
- OCRControl zum Auslesen und Dekodieren alphanumerischer Zeichen für nahezu jeden Schriftsatz und zur Überprüfung von Vollständigkeit, Lesbarkeit und Qualität der Zeichen
- barcodeControl zum Lesen und Dekodieren von unterschiedlichen 1D- und 2D-Barcodes, der Überprüfung von statischen oder variablen Barcodes mit auf- und absteigenden Nummern, dem Vergleich gegen Datenbanken sowie zur Qualitätsüberprüfung von Barcodes nach dem ANSI-Standard
- deltaE-Control zur Inline-Farbmessung und -überwachung
- pharmaControl zur Gewährleistung von Protokollfunktionen und einer Dokumentation des Prüfvorganges, wie von der Pharmaindustrie gefordert
Peter Stiefenhöfer
(ml)
