Die Pharma- und Nahrungsmittelindustrie verarbeitet große Mengen von Granulaten und Pulvern. Diese müssen auf enthaltene Fremdkörper untersucht werden. Ein schnelles und hochgenaues Inspektionssystem erkennt und eliminiert diese und sorgt so für Qualitätsverbesserung.

Schnelle und hochpräzise Inspektionssysteme, die Fremdkörper in großen Rohstoffmengen erkennen und entfernen können, werden sowohl in der Pharma- als auch der Nahrungsmittelindustrie benötigt. JPS Imaging in Durham, Großbritannien, hat ein hochgenaues Inspektionssystem entwickelt, das mit Hilfe der industriellen Bildverarbeitung die äußere Beschaffenheit von Granulaten und Pulvern untersucht. Üblicherweise werden diese Schüttgüter von den Pharmaunternehmen eingekapselt, in Tablettenform gepresst oder in Beutel verpackt. Auch Nahrungsmittelhersteller setzen das Inspektionssystem ein, um Rohmaterialien wie Mehl oder Zucker vor der Verarbeitung zu überprüfen.

Hochgenaue Prüfung in Echtzeit

Das Granulat wird kontinuierlich durch einen Trichter geleitet und gelangt als gleichmäßig dünne Schicht auf zwei vibrierende Transportbänder. Jedes Transportband verfügt über sechs Point Grey Flea3 1,3 MP GigE-Visionkameras, die das Granulat kontinuierlich auf Fehler untersuchen. Die Kameras werden von drei Industriecomputern Matrox 4Sight gesteuert, die jeweils mit einer Solios-Erfassungskarte vom gleichen Hersteller ausgerüstet sind. An jeden Industriecomputer sind vier Kameras angeschlossen. Die Bilder können zeitgleich und in Echtzeit, d.h. innerhalb der Kamera-Bildrate von 30 Bildern/Sekunde, erfasst und analysiert werden. 

Robert Jones, Managing Director bei JPS Imaging, erläutert: „Aufgrund der hohen Leistung der Systeme haben wir uns für die Produkte von Matrox entschieden." Es werden Bilder mit einer Auflösung von 1.280 x 960 Pixeln bei typischen Fehlergrößen von 0,25 x 0,25 mm in Echtzeit erfasst und verarbeitet. Die Bildanalyse erfolgt mit den Modulen Bildverarbeitung, Vermessung und Teilchenanalyse der Matrox Imaging Library (MIL). Das Inspektionssystem kann Fehler wie Fasern und Haare bis zu einer minimalen Größe von 0,1 auf 2,0 mm, schwarze Partikel etwa Insektenteile, Kunststoffe und feste Stoffe bis 0,2 auf 0,2 mm sowie helle oder dunkle Metallteile bis 0,3 mm auf 0,3 mm Länge erkennen. Die extrem helle OPT-LED-Beleuchtung erreicht über die gesamte Breite der vibrierenden Fördervorrichtung eine gleichmäßige Intensität. Alle erkannten Fehlerteilchen werden automatisch über einen Auswurfmechanismus entfernt.

Benutzeroberfläche und Berichtswesen

Das Visionsystem ist über ein lokales Netzwerk mit einem Master-PC-System verbunden. Dieses steuert die Benutzereingaben, Live-Bilder, Fehlerbilder und Setups des Systems. Bilder von Fehlern werden über die Netzwerkverbindung automatisch von jedem Visionsystem auf den Master-PC übertragen und dort gespeichert. Diese Bilder können auf ein Produktionsnetzwerk geladen und dann bei Bedarf von der Qualitätskontrolle oder anderen Abteilungen betrachtet werden. Produktionsdaten und Prüfbedingungen werden über den Touchscreen und die intuitive Benutzeroberfläche überwacht sowie gesteuert. Außerdem kann das Personal Prüf- und Fehlerberichte über diese Oberfläche abrufen.

Keine fehlerhaften Chargen

Über die Beschickungsvorrichtung wird kontinuierlich Material zugeführt. Mehrere Linien erlauben eine extrem hohe Verarbeitungsrate. Das Inspektionssystem kann pro Stunde 100 kg Material (Pulver/Granulat) mit einer Dichte ähnlich der von Streuzucker verarbeiten. Da die Effizienz des Systems höher als 99% ist, kann der Anteil des fälschlicherweise aussortierten Materials vernachlässigt werden. Jones erläutert: „Mit unserem Inspektionssystem haben Arzneimittel- und Lebensmittelhersteller die vollständige Kontrolle über ihren Produktionsprozess. Darüber hinaus können Probleme erkannt und vermieden werden, die zu fehlerhaften Chargen führen würden, was wiederrum hohe Kosten bezüglich Fertigungszeit und Material verursachen würde."