Produkte, die aufwendig in Blechdosen verpackt sind, umweht stets auch ein Hauch von Luxus. Umso wichtiger ist es, dass nur einwandfreie Qualität die Produktion verlässt.

Vilsbiburg, 14.07.2016 - Fehler in der Beschichtung, Kratzer, Dellen und Risse im Blech sind da noch harmlose Fehler im Vergleich zu scharfen Kanten, an denen sich der Kunde verletzen kann.

Schmuckdosen aus Metall umhüllen Kekse, Pralinen, Gewürze, Hochprozentiges, aber auch Werkzeuge, Uhren, DVDs und viele andere Artikel. Das Metall schützt empfindliche Produkte vor Licht und vor Bruchschäden und es schließt Aroma sicher ein. Selbst Alltägliches wie ein Bundle aus Deo und Duschgel macht in einer hübsch gestalteten Blechdose gleich viel mehr her - was sich auch im erzielbaren Verkaufspreis positiv niederschlägt.

Doch wie prüft man die mehr als zwei Millionen Dosen, die die Klann Packaging GmbH pro Jahr produziert? Die Lösung besteht aus zwei computergesteuerten optischen Stationen, die während der laufenden Produktion jeden einzelnen Dosenrumpf beziehungsweise jeden Deckel prüft. Die besonderen Anforderungen an die fast identisch arbeitenden Anlagen sind zuverlässige Ergebnisse, Schnelligkeit bei der Aufnahme der Teile, hohe Dynamik während der Prüfung, eine leistungsstarke Bildverarbeitung und ein Sortiervorgang, der ebenfalls schnell, sicher und einfach ist.

Perfektes Zusammenspiel von Robotik und optischem System

Die Anlage von NeuPro Solutions prüft pro Minute 30 Teile. Dabei werden innerhalb kürzester Zeit auch solche Fehler erkannt, die kleiner sind als 1/10 Millimeter. So eine Leistung ist mit menschlicher Arbeitskraft und mit menschlichen Sinnen nicht annähernd erreichbar. "Unser Ziel ist eine theoretische hundertprozentige Verfügbarkeit der Anlage", erklärt Michael Neumaier, Geschäftsführer der NeuPro Solutions GmbH. "Jeder Ausfall der Prüfstation würde einen Stillstand in der Produktion bedeuten. Darum haben wir für Klann Packaging zwei hochwertige und zugleich extrem robuste Anlagen entwickelt."

Der Prüfverlauf im Detail

Ein sogenannter Delta Roboter nimmt mithilfe eines Vakuums den Rumpf oder an der zweiten Anlage den Deckel der Dose auf. Weil alles besonders schnell gehen muss, um den Produktionsprozess nicht aufzuhalten, wurde bei der Konstruktion des Pickers auch an Gewicht gespart: Er besteht aus reinem Karbon, das zudem die nötige Steifigkeit hat, um Schwingungen des Objekts vor der Prüfkamera auszuschließen. Die Aufnahmeleistung des Delta Roboters liegt bei Teilen bis zu einem Gewicht von drei Kilogramm. Sein Aktionsradius beträgt 1.130 Millimeter.

Mit dem zu prüfenden Teil fährt der Roboter weiter und wickelt es so schnell vor dem Zeilenkamerasystem ab, dass das menschliche Auge dem Prozess gar nicht folgen kann. "Wir erreichen hier mit dem Delta Roboter die enorme Beschleunigung von bis zu 150 m/sek2, was in etwa der 15-fachen Erdbeschleunigung entspricht", berichtet Michael Neumaier begeistert.

Unter vier verschiedenen Beleuchtungsszenarien werden vier Bilder aufgenommen und einzeln bewertet. Genauer gesagt sind es drei Auflichtaufnahmen und eine Durchlichtaufnahme in Schwarz-Weiß. Mit den Ergebnissen der Auflichtaufnahmen ermittelt die Anlage die Konstruktion der Teile, die Farben und die Oberflächenstruktur. Mit der schwarz-weißen Durchlichtaufnahme sind es die Konturen. Das optische Prüfsystem verarbeitet pro Durchlauf mehr als 56.000 Zeilen - und das in nur 800 Millisekunden. Nach der Prüfung stößt ein Pusher die als fehlerhaft erkannten Produkte blitzschnell vom Band.

"Wer die Anlage in Aktion sieht, mag kaum glauben, dass diese eintönige Arbeit früher von Menschen erledigt wurde", meint Michael Neumaier. "Die Mitarbeiter mussten viele Pausen machen, um überhaupt einen Arbeitstag zu überstehen. Vom viel geringeren Output und der erheblich höheren Fehlerquote ganz zu schweigen. Moderne Robotersysteme tragen dazu bei, dass es immer weniger solcher belastenden Arbeitssituationen gibt."