Neue Hochgeschwindigkeitskameras sorgen für einen Durchbruch bei der mehrzeiligen CMOS-Technologie. Sie bieten eine bisher ungekannte Geschwindigkeit und Reaktionszeiten und ermöglichen so neue Ansätze bei Anwendungen beispielsweise für die Verpackungsbranche und die Druckinspektion.

In einigen Branchen kommt es neben hohen Geschwindigkeiten ebenso auf Präzision an. Die mehrzeilige CMOS-Technologie ermöglicht beides, und am Horizont zeigt sich bereits die 3D-Bildverarbeitung als Lösung für dieselben Herausforderungen. Technologische Fortschritte erlauben den Einsatz von 3D-Technik in neuen Anwendungen dank verbesserter Bildsensoren, der Standardisierung von Schnittstellentechnologien und der steigenden Nachfrage nach neuen Lösungen für immer komplexere Bildverarbeitung.

Hochgeschwindigkeitsinspektion in der Gebäck-Verpackung

Das lateinamerikanische Unternehmen MCPack liefert fortschrittliche Inspektionslösungen, mit denen seine Kunden aus den Branchen Lebensmittel und Getränke, Kosmetik und Pharmazie die Qualität und Unversehrtheit der Produktverpackungen gewährleisten können.

Als einer dieser Kunden mithilfe von Robotertechnologie die finalen Produktionsschritte bei Verpackung und Versand vollständig automatisieren wollte, wurden die bestehenden manuellen Inspektionsabläufe zur Herausforderung. Die Arbeiter mussten beim Einpacken in Kartons für den Versand über eine Sichtprüfung feststellen, ob die Pakete vollständig versiegelt und ob die Versiegelungen richtig geschlossen und intakt waren, das heißt frei von Rissen oder Löchern.

Der Direktor von MCPack, Marcelo Cozac, erklärt: „Das Überprüfen der Pakete vor dem Versand ist ein enorm wichtiger Schritt im Herstellungsprozess unseres Kunden, die eingesetzte manuelle Inspektion war jedoch zeitaufwändig und sehr unzuverlässig. Es war für die Mitarbeiter praktisch unmöglich, sämtliche Pakete zu überprüfen. Insgesamt waren dadurch die letzten Produktionsschritte langsam und anstrengend - und führten schließlich zu einer längeren Zeit vom Verpacken bis zum Eintreffen im Verkauf.“

Rund oder eckig?

MCPack hatte es sich zur Aufgabe gemacht, die Qualitätskontrolle zu verbessern und zu gewährleisten, so dass alle Pakete jedes versendeten Produkts den hohen Standards des Unternehmens entsprachen. Aus diesem Grund entschieden sie sich zur Unterstützung der Problemlösung für die Bildverarbeitungssysteme von Teledyne DALSA. Beide Unternehmen arbeiteten zusammen an der Entwicklung und Bereitstellung zweier unterschiedlicher Inspektionssysteme, die den besonderen Verpackungsanforderungen von quadratischem und rundem Gebäck gerecht werden.

Das erste automatisierte System wurde für die Inspektion rechteckiger Verpackungen mit quadratischen Enden entwickelt und installiert. Es nutzt die BOA-Smart-Kameras von Teledyne DALSA mit eingebetteter Sherlock-Software für das Bildverarbeitungssystem. Nach dem Erfolg der ersten Anwendung entwickelten die Unternehmen gemeinsam eine zweite Anwendung für die Inspektion der Versiegelung an zylindrischen Verpackungen mit runden Enden.

Die Genie-Kameras von Teledyne DALSA mit einer Auflösung von 1024 x 768 Pixeln wurden an vier Produktionslinien installiert und in das eingebettete Bildverarbeitungssystem GEVA300 sowie die Bildverarbeitungssoftware Sherlock Professional integriert.

Präzise Druckinspektion in Hochgeschwindigkeit

Druckinspektionen sind ein weiterer Bereich, in dem hohe Geschwindigkeiten und hohe Präzision Voraussetzungen sind. Videk ist ein weltweit agierender Anbieter von Druckprüfsystemen auf Bildverarbeitungsbasis mit Sitz in Fairpoint, New York (USA). Das Unternehmen stellt Systeme bereit, mit denen Druckdienstleister und interne Druckereien akkurate und hochwertige Dokumente erstellen können.

Es liefert die Dokumente, die von den Kunden verlangt werden – von Schecks über Erläuterungen für Bezugsformulare bis hin zu Abrechnungen – während gleichzeitig die Produktivität gesteigert, der Abfall reduziert, die Anforderungen an die Sicherheit erfüllt und Vorschriften eingehalten werden.

Vor weniger als zehn Jahren haben Hochgeschwindigkeits-Laserdrucker diese Dokumente noch mit schwarzem Toner auf Vordrucken bedruckt, die bereits farblich für verschiedene Dinge wie Firmenlogo und Haftungsausschlüsse vorbereitet waren. Bildverarbeitungssysteme wurden hauptsächlich integriert, um variable Daten zu prüfen, beispielsweise die Kontonummer oder den Scheckbetrag.

Ansonsten konnte der Prozess mit ein oder zwei Schwarz-Weiß-Kameras, die über der Papierrolle angebracht waren, und der zugehörigen Inspektionssoftware durchgeführt werden. Dieses System erfasste Daten, die dann zum Vergleich mit der Druckdatei und zur Überprüfung an den Kunden übertragen wurden.

Prüfung von Farbdokumenten

Mit dem Aufkommen digitaler Hochgeschwindigkeits-Tintendrucker-Technologie wollten immer mehr Kunden auch die neuen Farbmöglichkeiten nutzen und vorgedrucktes Papier durch flexibler einsetzbares und kostengünstigeres weißes Papier ersetzen, das dynamisch mit personalisierten Daten bedruckt werden kann. Neben dieser Variabilität bei den Inhalten haben Benutzer auch die Möglichkeit, zielgerichtet Marketinginformationen einzufügen und herkömmliche Transaktionsdokumente für Cross-Selling-Aktivitäten für andere Produkte und Dienstleistungen zu nutzen. Viele Organisationen empfanden diese Marketingstrategie als sehr effizient.

Diese Weiterentwicklung der Anforderungen stellte für Videk eine Gelegenheit dar, die in der Entwicklung des DocuVision 8600 Color Print Verification Systems mündete, mit dem die neuen Farbdokumente bei der Produktion und in Echtzeit überprüft werden können. Ein wichtiger Bestandteil von DocuVision 8600 ist der Piranha4 von Teledyne DALSA – ein leistungsstarker CMOS-Zeilenscanner mit hohen Werten bei Zeilenrate, Auflösung und Pixelgröße, der damit genau die Anforderungen an die Genauigkeit bei Hochgeschwindigkeitsinspektionen erfüllt.

„Die Inspektionen, die mit DocuVision 8600 durchgeführt werden, sind enorm komplex. Das System prüft die Datenintegrität und die Druckqualität jeder einzelnen Seite“, sagt Christine Thomas, Marketingmanagerin bei Videk. „Die Präzision, die bei solchen Inspektionen gefordert ist, ist genau die Stärke von DocuVision und der Grund, warum Videk eine hochauflösende Kamera wie die Piranha4 von Teledyne DALSA einsetzt: Sie liefert auch dann noch akkurate Ergebnisse, wenn sich die Druckbahn mit Geschwindigkeiten von mehr als 200 Zoll pro Sekunde bewegt.“

Schnellere Kameras mit einer höheren Auflösung bedeuten eine schnellere und präzisere Inspektion. Durch die 3D-Bildverarbeitung verändern sich Inspektionsanwendungen schon heute und es eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Positionserkennung und die Automatisierung.