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Visuelle Inspektion von Kühlboxen für Pharma- und Lebensmittelindustrie
Unser Kunde die eutecma GmbH ist führender Hersteller von Kühllösungen für den Transport temperaturempfindlicher Produkte im Lebensmittel- und Pharmabereich. Mit dem Geschäftsbereich retecma realisiert das Mannheimer Unternehmen den weltweit ersten Recyclingkreislauf für modulare Kühlboxen in Größen von 4 Liter bis 1588 Liter.
Diese EPS-Boxen (Styropor) sind mit RFID-Chips ausgestattet, die jeder Komponente eine eigene Identität mit Typ, Gewicht und Anzahl der Recyclingzyklen geben. Gebrauchte oder nicht mehr benötigte Boxen können an speziellen „Refreshment-Centern“ abgegeben werden und gelangen von dort in einen Kreislauf, der die Wiederverwendung garantiert.
Und genau hier kommt phil-vision ins Spiel. In einer Anlage vermisst ein Kamerasystem die aus mehreren Modulen bestehenden, zurückgelieferten Boxen, vergleicht sie mit den entsprechenden 3D-Modellen und prüft die Außenhülle auf Beschädigungen. Ganz im Sinne der Nachhaltigkeit, denn die so geprüften Transportbehälter können unter optimalen Bedingungen mehr als 15-mal wiederverwendet werden, wenn sichergestellt ist, dass sie keine Beschädigungen aufweisen.
Was die Aufgabe so anspruchsvoll macht, ist die Tatsache, dass die Boxen nicht sortenrein, sondern bunt durcheinander in der Prüfanlage ankommen. Vorgelagerte Prozesse sorgen jedoch dafür, dass die Steuerung das aktuelle Modell kennt und die entsprechenden 3D-Daten laden kann. Die Schwierigkeit besteht jedoch darin, die unterschiedlichen Größen zu erfassen und eine ausreichende Auflösung auf ein unterschiedlich großes Messvolumen zu bringen.
Der für die visuelle Inspektion eingesetzte Sensorkopf besteht aus fünf Stereoköpfen mit 20MP GigE-Kameras, die in einem Abstand von 1550 mm zu den Transportrollen montiert sind, eine Fläche von ca. 200x160 cm erfassen und die Boxen viermal von schräg oben und einmal von oben aufnehmen.
Aus den so gewonnenen Daten wird ein 3D-Bild erzeugt, das anschließend mit dem entsprechenden CAD-Modell verglichen wird. Die Berechnungen erfolgen auf einem IPC, der über ProfiNET angebunden ist.
Die Kameras werden über die GigE-Vision-Schnittstelle eingezogen und mit der Bildverarbeitungssoftware Halcon kalibriert und rekonstruiert. Das Matching und die Überprüfung der Punktabstände zum gematchten Modell erfolgen in einer selbst entwickelten Komponente.
Eine weitere Schwierigkeit bei der Anwendung liegt unter anderem in der Unterscheidung zwischen Hauptfehlern, Pseudofehlern und Artefakten, sowie dem Auftreten von Materialabweichungen. Weicht das Material signifikant vom CAD ab, können Fehler nur mit großem Aufwand gefunden werden.
Überprüfung auf kleinste Beschädigungen
Aktuell prüft die Anlage die Boxen auf Dellen und Ausbrüche > 5mm. Aus diesem Grund ist eine hohe Genauigkeit extrem wichtig. Die Fehlererkennung erfolgt zunächst auf Basis eines Fehleralgorithmus als Grundlage für eine zukünftige Kategorisierung und den Einsatz von künstlicher Intelligenz.
Werden Fehler nicht korrekt erkannt können fehlerhafte Teile als „in Ordnung“ durchgehen oder gute Teile als „nicht in Ordnung“ kategorisiert werden, was zu einer Verzerrung der Materialströme und zu Kundenreklamationen führen kann.
