Die industrielle Bildverarbeitung hat sich seit Jahren als wirksames Werkzeug für die Verpackungskontrolle von Produkten aller Art erwiesen. Dies gilt auch für die Verpackung von Lebensmitteln, einem boomenden Bildverarbeitungsmarkt. Das türkische Unternehmen Kibele-Pims ist in diesem Bereich sehr erfolgreich: Es entwickelt und implementiert schlüsselfertige Systeme für Kunden aus aller Welt, die damit verpackte Lebensmittel weltweit versenden.
In Istanbul hat Kibele-Pims für die Unilever-Unternehmen Knorr und Lipton zwei vollautomatisierte Anlagen entwickelt und in Betrieb genommen, die Lebensmittel erkennen, sortieren und anschließend mittels Robotern auf Paletten stapeln. Für Knorr realisierte der Automatisierer die größere der beiden Anlagen. Ihre Aufgabe ist es, die über ein 27 m langes Transportband aus der Produktion angelieferten, in kleinen Chargen verpackten Suppen, Saucen und weiteren Produkte des Unternehmens zunächst nach ihrer Sorte zu erkennen und die identifizierten Produktarten dann zu der jeweils zugeordneten Packstation zu befördern. Auf diese Weise werden die Kartons sortenrein auf 17 Stationen verteilt, dort von drei auf Linearachsen installierten Kuka-Robotern auf Paletten gesetzt und mit Klebefolie eingewickelt, sobald eine Palette voll beladen ist. Fertige Paletten gelangen anschließend über Transportbänder zum Warenausgang, wo LKWs zur Abholung bereitstehen.

Sortierung per Bildverarbeitung

„Bildverarbeitungssysteme spielen in dieser Anwendung eine entscheidende Rolle, ohne sie wäre eine zuverlässige Lösung nicht realisierbar“, betont Erdal Başaraner, der für Kibele-Pims maßgeblich an der Entwicklung der beiden Anlagen beteiligt war. „In der Ausführung für Knorr sind 19 Kameras im Einsatz: Am Anfang jeder Packstation liest je eine Kamera Barcodes auf den Kartons, anhand derer die Klassifizierung der Produktsorte und die Zuordnung an das richtige Transportband erfolgt. Zugleich werden die ankommenden Kartons an dieser Stelle auf eventuelle Schäden an den Verpackungen überprüft. Fehlerhafte Kartons durchlaufen das Eingangstransportband komplett und werden am Ende gesammelt, um manuell beurteilt und nach Möglichkeit nochmals verpackt zu werden.“
Nachdem die Roboter die unbeschädigten Kartons auf die Paletten geladen haben, werden die fertigen Paletten an zwei zusätzlichen Kameras vorbeitransportiert, die die Anzahl der Paletten, die Verfallsdaten und erneut die Art des Produkts aufzeichnen. Diese Informationen werden dann an eine Etikettiermaschine gesendet, die die zugehörigen Transportetiketten druckt, sie auf den Paletten anbringt und sie damit für den Versand freigibt.
Bei der Auswahl der richtigen Kameras für diese Anwendung entschieden sich Başaraner und seine Kollegen für die Genie-Nano-M1920-Flächenkameras von Teledyne Dalsa. Dieses Modell erfüllte die Anforderungen in Bezug auf Auflösung und Geschwindigkeit. „Darüber hinaus wussten wir aus unseren früheren Erfahrungen mit der Genie-Nano-Serie, dass diese Produkte die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit aufweisen, um auch unter rauen industriellen Bedingungen eine gute Leistung zu erzielen“, betont Başaraner.
Auf vier industriellen Bildverarbeitungs-PCs des Typs Geva 312T, die mit der Bildverarbeitungs-Software Inspect ausgestattet sind, werden alle Bilder mithilfe von Produkten des kanadischen Herstellers ausgewertet. Drei dieser Geva-PCs verarbeiten die Bilder der 17 Kameras im Förderbandbereich, der vierte berechnet die Daten der beiden Kameras am Ende der Knorr-Linie. „Ein großer Vorteil der Workstations ist ihr Touchscreen“, erklärt Başaraner seine Wahl. „Wir können sie daher auch als grafische Benutzeroberfläche verwenden. Darüber hinaus speichern wir die vollständigen Daten der Produkte und Paletten auf den PCs und können so viele Berichte erstellen und diese gegebenenfalls an die Server unserer Kunden weiterleiten.“

Statt Tütensuppen wird Tee sortiert

Das Vertrauen von Kibele-Pims in Teledyne Dalsa als festem Partner für das gesamte Bildverarbeitungsequipment basiert laut Başaraner auf einer langen Historie: „Für die Realisierung diverser Anlagen hatten wir in der Vergangenheit schon die unterschiedlichsten Anforderungen an die Bildverarbeitungssysteme, die wir integrieren wollten. Je nach Art des Inspektionsprozesses kamen dabei bereits Flächen- und Zeilenkameras oder sogar Röntgenkameras zum Einsatz, um die jeweiligen Aufgabenstellungen optimal zu lösen. Hier zeigt sich schon seit Jahren eine wesentliche Stärke von Teledyne Dalsa: Wir können von dort praktisch jede Vision-Technologie beziehen, die wir benötigen, um unsere Applikationen in der benötigten Zuverlässigkeit zu realisieren. Neben den Kameras führt unser Partner auch hochwertige Bild­erfassungskarten, optimierte Industrie-PCs wie die Rechner der Geva-Serie oder auch leistungsfähige Software-Pakete wie Inspect und Sherlock, die für unsere Kunden und darüber hinaus in zahlreichen Applikationen weltweit im Einsatz sind.“
Etwa ein Jahr vor der Anlage für Knorr hatte Kibele-Pims bereits ein anderes System entwickelt und in Betrieb genommen, das zehn Teesorten des Herstellers Lipton vorsortiert und verpackt. Diese Variante ist der Knorr-Anlage sehr ähnlich, wenn sie auch mit zehn Linien, fünf Robotern von Universal Robots, zwölf Genie-Nano-Kameras und drei Geva-312T-Workstations etwas kleiner ausfällt. Mit den Ergebnissen beider Sortierstraßen ist Başaraner hoch zufrieden: „Die Sortierung der Lebensmittel erfolgte vor der Umstellung auf die vollautomatisierten Lösungen manuell und war eine sehr anstrengende Aufgabe. Im neuen Setup kommt bei der Knorr-Linie im Durchschnitt alle 1,5 Sekunden ein Karton an, bei der Lipton-Anlage alle 2 Sekunden. Im Vergleich zur manuellen Sortierung bedeutet dies eine deutlich höhere Wirtschaftlichkeit und erheblich weniger Fehler beim Verpacken der Lebensmittel.“
Die derzeitigen Systeme sind für große Händler konzipiert, die üblicherweise komplette Paletten einer einzigen Lebensmittelart bestellen. Kibele-Pims arbeitet aktuell an Systemen, mit denen sich verschiedene Arten von Lebensmitteln auf einer Palette verpacken lassen. Dieses Konzept ist für kleinere Einzelhändler effektiver, da die Bestellmengen auf diese Weise kleiner sein können. „Für diese nächste Systemgeneration werden wir sicherlich wieder auf Bildverarbeitung von Teledyne Dalsa vertrauen“, ist Erdal Başaraner aufgrund der positiven Erfahrungen mit dem kanadischen Partner von Kibele-Pims überzeugt.

Autor
Peter Stiefenhöfer, Inhaber von PS Marcom