"Kontrollsysteme in Getränke-Abfüllanlagen sind häufig sehr individuelle Lösungen, die zwischen einzelnen Prozessschritten implementiert werden", erzählt Bernhard Voigt, Geschäftsführer der Firma Voigt Technology, die sich auf die Entwicklung und Realisierung von Lösungen in allen Bereichen der Prozess- und Qualitätskontrolle in der Getränkei-Industrie spezialisiert hat. Häufig seien es neue Kontrollschritte, die aufgrund wachsender Qualitätsanforderungen oder im Zuge von Anlagenerweiterungen in bestehenden Anlagen zu ergänzen sind, erklärt Bernhard Voigt.

Eines der jüngsten Projekte von Voigt ist die Ausstattung von Abfüll-Linien in der Sektkellerei Herres in Trier mit Kontrollsystemen zur Erkennung und Überprüfung von aufgedruckten 2D-Data-Matrix-Codes auf Sektkartons. Als Kernkomponenten nutzt Voigt Sensoren von Leuze electronic, bei Herres die Smart Kameras der Baureihe 'LSIS 400i'. Sie vereinen alle notwendigen Komponenten zur Bildverarbeitung – einschließlich Beleuchtung, Datenspeicher und Schnittstellen inklusive Display für Bedienung und Ergebnis-Anzeigen – in einem Gerät. So sind weder eine zusätzliche Anschalteinheit noch eine separat zu installierende Parametriersoftware notwendig. Die Geräte kombinieren Funktionen zur Qualitätskontrolle (Messfunktion) und Code-­Lesung in einem Gerät.

In der Sekt­kellerei Herres nutzt Voigt die Smart Kameras 'LSIS 400i' von Leuze electronic, um Kontroll­systeme für die Getränke­industrie zu realisieren.

© Leuze electronic

Von speziellem Vorteil in Bezug auf die feuchte Umgebung in der Getränke-Produktion ist die industrietaug­liche Ausführung der Smart Kameras im Metallgehäuse. Zudem bieten die Geräte Merkmale wie die motorische Fokusverstellung und eine spezielle homogene Beleuchtung: Die motorische Fokusverstellung ermöglicht einen flexiblen Einsatz für Applikationen mit variierenden Kamera-Abständen. Fokus-Einstellungen erfolgen automatisch über die Programm-Umschaltung und müssen nicht manuell durch­geführt werden. So sind die jeweils ­optimalen Einstellungen jederzeit reproduzierbar.

Anstelle von LEDs nutzt Leuze electronic eine spezielle Optik, die ein rechteckig intensiv ausgeleuchtetes Bildfeld liefert, das in einer Entfernung von 50 bis 250 mm zum Prüfobjekt besonders homogen ist. Mit ­solchen detailreicheren Aufnahmen erfolgt die Bildverarbeitung schneller und sicherer.

Prozesssicher mit BLOBs

Die prozesssichere Realisierung unterschiedlicher Kontrollaufgaben wird vor allem durch die Binary-Large-Object-Analyse (BLOB) unterstützt. Ein BLOB kennzeichnet einen zusammenhängenden Bereich von Bildpunkten (Pixel), deren Lichtintensität zwischen definierten Grenzwerten liegt. Durch die Einstellung von BLOB-Merkmalen lassen sich einzelne Objekte oder Objektgruppen sicher erkennen und unterscheiden – selbst dann noch, wenn andere Verfahren bereits fehlerhafte Ergebnisse liefern. Zur Bewertung von Objekten stehen Kriterien wie Fläche, Umfang, Formfaktor sowie Höhe oder Breite, Länge, Winkel und Mittelpunkt zur Verfügung. Eine Fläche ist beispielsweise die Summierung der in einem BLOB eingeschlossenen Pixel, gegebenenfalls einschließlich möglicher Freiflächen innerhalb des BLOBs. Ein Umfang wird über die Länge der äußeren Konturlinie eines BLOBs in Pixel definiert. Das BLOB-Erkennungstool von Leuze electronic bietet zudem die Möglichkeit, verschiedene Erkennungsmerkmale zusammenzufassen.

Die Parametrierung der Smart Kameras erfolgt direkt über den Webbrowser: Dank der Parametrieroberfläche 'webConfig' erübrigt sich die Installation ­einer speziellen Software auf einem ­separaten Rechner. Der Zugang zum Gerät erfolgt via Ethernet.