Bei Lebensmitteln muss nicht nur der Geschmack stimmen, sondern auch die Optik. Daher setzt das niederländische Unternehmen Niverplast –  Herstellern von Maschinen zur Inspektion von Backwaren – auf Bildverarbeitungssysteme, um fehlerhafte Brote und Brötchen zu erkennen. 

1986 wurde Niverplast in Rijssen gegründet, seit 2009 ist das Unternehmen im Bereich Backwaren tätig. „Etwa 80 Prozent unserer Anlagen sind für Großbäckereien konzipiert und kommen in aller Welt zum Einsatz“, erläutert Albert Danneberg von der Forschungs- & Entwicklungsabteilung bei Niverplast.

Den prinzipiellen Ablauf einer solchen Anlage zum Prüfen und Zählen von Backwaren beschreibt Danneberg wie folgt: „Die vorgebackenen Brote oder Brötchen können der Maschine je nach Wunsch des Anwenders auf zwei unterschiedliche Arten zugeführt werden: Entweder entwickeln wir eine automatisierte Zuführung direkt aus dem Gefrierschrank heraus oder die gefrorenen Teigwaren werden manuell auf das Transportband aufgelegt. Bevor die Produkte in die Maschine laufen prüft zunächst ein Metalldetektor, ob in vorangegangenen Prozessschritten unerwünschte Metallteile in die Backwaren gelangt sind.“

Bei den dann folgenden Schritten spielen Bildverarbeitungssysteme die entscheidende Rolle: An der ersten Station erfolgt eine Qualitätsprüfung, bei der die geometrischen Abmessungen wie Länge und Breite der Backwaren erfasst und analysiert werden. Zudem erkennt die Anlage an dieser Stelle, ob Bruchfehler vorliegen oder ob zum Beispiel die Einschnitte an der Oberseite von Baguettes korrekt sind. Fehlerhafte Produkte werden nach dieser ersten Station über verfahrbare Transportbänder vollautomatisch aussortiert, bevor die positiv bewerteten Backwaren an der zweiten Station gezählt werden.

Im Anschluss erfolgt die Verpackung der Backwaren in der gewünschten Stückzahl nach den Vorgaben des Kunden, zum Beispiel in Kartons oder Tüten. In der beschriebenen Anlage wollte der Kunde die geprüften Backwaren in bestimmten Mengen in Tüten verpacken lassen, die in Kartons eingelegt sind. Hier sind zwei separat ansteuerbare Bänder im Einsatz, die den Transport der leeren und vollen Kartons übernehmen.

Kein Brot ist wie das andere

Wesentliches Kernelement der beiden Prüfzellen sind Bildverarbeitungssysteme des langjährigen Partners Stemmer Imaging. Dietmar Serbée, Geschäftsführer der Benelux-Niederlassung von Stemmer Imaging, erinnert sich noch gut an den Beginn der Zusammenarbeit mit Niverplast: „Zuerst lag die Anforderung nur im Zählen von Backwaren. Die Erkennung von Fehlern kam erst später hinzu. Niverplast hatte dazu bereits mehrere andere Bildverarbeiter angesprochen und nach Lösungen gesucht, doch keiner konnte ein geeignetes System anbieten.

Denn die Formen der vorgebackenen Brote und Brötchen sind nie identisch, sondern weisen immer leichte Abweichungen auf. Es ist für ein automatisiertes System beispielsweise sehr schwer zu entscheiden, ob es sich bei einer Vertiefung an der Oberfläche eines Baguettes um einen gewollten Einschnitt oder um den ungewollten Anfang eines Bruches handelt“, beschreibt Serbées die Schwierigkeit der Aufgabe.

Mit einer eigenen Software-Lösung, die auf der Bildverarbeitungsbibliothek Common Vision Blox basierte, konnte Serbée solche Merkmale nach einer intensiven Entwicklungsphase schließlich sicher unterscheiden. Auch die erforderlichen Hardware-Komponenten der Bildverarbeitungssysteme wählte er aus: „In Voruntersuchungen haben wir getestet, mit welcher Kamera, Optik und Beleuchtung die optimalen Ergebnisse erzielt werden können. Die Entscheidung fiel am Ende auf eine Kombination aus Zeilenkameras sowie dazu passende Zeilenbeleuchtungen und Optiken. Damit lassen sich die bis zu 1.300 mm breiten Transportbänder optimal abdecken.“

Service aus einer Hand

Neben der Lieferung einiger weiterer Komponenten wie der PC-Systeme und diverser Kabel übernahm Stemmer Imaging auch die Anbindung der Bildverarbeitungs-Software an die grafische Benutzeroberfläche des Systems, über die unter anderem die Programme für die nächste Charge an Backwaren eingestellt wird. „Die GUI selbst wurde von Niverplast erstellt. Bei der Anbindung haben wir eng zusammengearbeitet, um die Wünsche unseres Kunden vollständig zu erfüllen“, erinnert sich Serbée.

Mit dem Service seines Bildverarbeitungspartners ist Albert Danneberg mehr als zufrieden: „Niverplast hat keine eigenen BV-Spezialisten im Haus, aber aufgrund der bisherigen Erfahrungen verlassen wir uns in diesem Bereich gerne auf die Unterstützung von Stemmer Imaging.“