Die Herstellung von in Dosen konfektionierten Nahrungsmitteln muss so rationell wie möglich erfolgen. Deshalb gilt es, die Fertigungslinien optimal auszulasten. Hohe Stückzahlen eines Produktes, beispielsweise Tomatensuppe in Dosen, werden häufig zwischengelagert, bis die individuelle Etikettierung der Dosen, auf Abruf des Kunden, unmittelbar vor der Auslieferung erfolgt.
Die Kontrolle der Dosen – damit auch drin ist, was drauf steht – muss die hohe Geschwindigkeit im Fertigungsfluss gewährleisten. Jedwede manuelle Inspektion scheidet von vornherein aus, da das menschliche Auge schlichtweg überfordert wäre. Entsprechend der Transportgeschwindigkeit steht für jede Dose nur ein Zeitfenster von 60 ms zur Verfügung.
Für diese Aufgabe bietet sich die industrielle Bildverarbeitung an. Eine besondere Herausforderung ist, dass die Artikelnummer gegen den hellen oder glänzenden Hintergrund der Dose absolut sicher erkannt wird. Der Ansatz einer PC-gestützten Lösung erwies sich in diesem speziellen Anwendungsfall – durch den höheren Installationsaufwand und die harten industriellen Umgebungsbedingungen von Hitze und Verunreinigungen – in Umsetzung und Wirtschaftlichkeit als nicht vorteilhaft.
Der Systemintegrator Matrix Technologies löste das Anforderungsprofil der Automatisierungsaufgabe mit dem Ansatz eines vollkommen autarken und kompakten Vision-Systems. Das In-Sight-5600-Bildverarbeitungssystem von Cognex mit integrierter Hellfeldbeleuchtung konnte mit seinen technischen Merkmalen überzeugen. Es verfügt zum einen über eine leistungsfähige Hardware, zum anderen über die äußerst funktionssichere Bildverarbeitungssoftware PatMax. Im Grunde genommen kann dieses Vision-System Aufgaben übernehmen, die bislang PC-gestützter Bildverarbeitung vorbehalten waren. Weitere Vorteile ergaben sich durch die einfache Installation, besonders komfortable Programmierung und simple Einbindung in die Prozesskommunikation. Die patentierten Verfahren der Vision-Software PatMax von Cognex verwenden im Gegensatz zur Grauwertkorrelation die geometrischen Grundstrukturen von Objekten (ähnlich der CAD-Konstruktion) in einem dreistufigen Verfahren. Zuerst werden die wichtigsten Einzelmerkmale eines Objektes wie Kanten, Abmessungen, Formen, Winkel, Bögen und Schattierungen isoliert identifiziert. Die räumlichen Verhältnisse zwischen diesen zentralen Merkmalen des eintrainierten Bildes werden mit dem Echtzeit-Bild verglichen. Aus der Analyse der geometrischen Informationen sowohl der Merkmale als auch deren räumliche Relation wird dann das Objekt eindeutig und mit höchster Genauigkeit bestimmt. Merkmale wie Konturen mit geringem Kontrast können dadurch wesentlich zuverlässiger, genauer und schneller erkannt werden. Das Vision-Tool ist invariant gegenüber Lage, Orientierung und Maßstabsveränderung des Objektes. Durch gleichzeitige Untersuchung von Kontur und Struktur des Objektbildes werden wechselnde Beleuchtungs- und Kontrastverhältnisse eliminiert.
