phpro - Prozesstechnik für die Pharmaindustrie 02.2018

Aufdruckkontrolle mit bis zu 1050 Teilen
pro Minute
ner APO-Componon-Optik von Schneider
Kreuznach. Für die passende Beleuchtung
sorgt eine rote LNSP-Zeilenbeleuchtung von
CCS. Die Auswertung der Bilder aller drei
Bildverarbeitungsmodule übernimmt ein
Industrie-PC, der nachfolgend gesondert beschrieben
wird.
Fehlerhafte Teile werden im internen Schieberegister
der Maschine als „schlecht“ gekennzeichnet
und am Ende der Maschine in
einen separaten Auswurf ausgeschleust. Anschließend
werden aus den drei Bahnen die
finalen Produkte mit einer Rotationsstanze
ausgeschnitten und mittels Vakuum auf die
untere Packstofffolie übergeben.
Die Produkte sollten somit nun in Dreierreihen
mit korrektem Abstand in Längs- und
Querrichtung auf dem Trägerstoff platziert
sein, was die zweite Bildverarbeitungsstation
überprüft: Sie kontrolliert zum einen die
Position der vereinzelten Produkte, um sicherzustellen,
dass der anschließende Versiegelungsprozess
korrekt ablaufen kann. Zum
anderen prüft diese Station die Produktgröße
sowie eine Kontamination durch Fremdkörper.
Diese Fehler erkennt das System bis
zu einer Größe von etwa 1 mm 2 .
An der zweiten Bildverarbeitungsstation erfolgt
die Bildaufnahme über alle drei Streifen
hinweg erneut über die Kombination
einer Spyder3-Zeilenkamera von Teledyne
Dalsa mit 4k Pixeln Auflösung und einer
APO-Componon-Optik von Schneider
An der zweiten Bildverarbeitungsstation
werden die Positionen der vereinzelten
Produkte überprüft
Kreuznach. Für die optimale Ausleuchtung
der Streifen sorgt hier eine blaue LNSP-Zeilenbeleuchtung
mit Koaxial-Aufsatz von
CCS. Mit der blauen Beleuchtung konnten
das Produkt und für den Fall einer späteren
Erweiterung um Druckprüfungen an dieser
Stelle auch die Schrift zum Hintergrund
optimal kontrastiert werden.
Eine dritte Bildverarbeitungsstation prüft
die Bedruckung der oberen Packstoffbahn.
Diese Inspektion ist der ersten Station sehr
ähnlich: Geprüft werden die zuvor gedruckten
Produktionsdaten, das Verfallsdatum, die
Chargennummer sowie die Packstoffnummer
als 2-D-Matrixcode.
Anspruchsvolle Auswertung
Die zeilenförmigen Bilddaten aller drei Bildverarbeitungsstationen
werden an einen
speziell zusammengestellten Rechner übergeben,
in dem ein Frame Grabber des Typs
Microenable IV von Silicon Software die
eingehenden Zeilendaten puffert, zu kompletten
Bildern zusammensetzt und dann
auswertet. Dieser Teil der Aufgabe war extrem
anspruchsvoll, denn die Bilder werden
über die einzelnen Produkte hinweg überlappend
aufgenommen. Jedes Bild besteht
aus dem Ende des vorangegangenen Produkts,
des kompletten aktuellen Produkts
und dem Anfang des nachfolgenden Produkts.
Auf diese Weise kann sichergestellt
werden, dass auch Fehler an den Schnittstellen
zweier Produkte zuverlässig erkannt
werden. Da alle Aufnahmen getriggert erfolgen,
können die Positionen aller fehlerhaften
Produkte im Prozess exakt verfolgt werden,
um diese am Ende der Maschine als
Schlechtteile auszuwerfen.
Nach diversen vergeblichen Versuchen mit
anderen Technologien konnte das Bildverarbeitungsteam
von Harro Höfliger diese Verarbeitungsaufgabe
mit einem Frame Grabber
in Kombination mit der Softwareumgebung
Visual Applets von Silicon Software lösen.
Einen rechenintensiven Teil der Bildverarbeitung
übernimmt dabei ein FPGA auf
dem Frame Grabber und reduziert damit die
CPU-Belastung des Industrie-PCs durch eine
geeignete Bildvorverarbeitung.
Kompetenter Partner
Nach einer Schulung von Silicon Software
zur optimalen Nutzung der FPGA-Architektur
auf dem Frame Grabber in Kombination
mit Visual Applets wurden die speziell für
diese Anforderungen nötigen Anpassungen
bei Stemmer Imaging in Auftrag gegeben.
Stemmer Imaging hat dabei die FPGA-Programmierung
übernommen und das Bildverarbeitungssystem
mit Harro Höflinger
gemeinsam kontinuierlich weiterentwickelt,
um unter anderem Monochrom- und Farbzeilenkameras
einsetzen zu können.
Harro Höfliger vertraut bereits seit vielen
Jahren auf Stemmer Imaging. Von den hier
beschriebenen Anlagen hat Harro Höfliger
mittlerweile weltweit bereits über 100 Stück
verkauft. Auch für zukünftige Anlagen mit
Bahnbreiten über 300 mm steht beim Thema
Bilderverarbeitung fest: Stemmer Imaging
ist als Komponenten- und Technologiepartner
für gemeinsame Entwicklungen im
Bildverarbeitungsbereich weiterhin gesetzt.
www.prozesstechnik-online.de
Suchwort: phpro0218stemmer
AUTOR:
PETER STIEFENHÖFER
Fachjournalist
phpro 02-2018 53