Erkennung von Pinholes bei der Verarbeitung von Aluminium-Materialien

Das deutsch-österreichische Unternehmen Mendel RG-Systems und G. Rauch Präzisionswerkzeugbau GmbH, das sich als Hersteller von Folienstanzautomaten einen Namen gemacht hat, bietet seinen Kunden eine neue Lösung für die Erkennung von winzigen Löchern im Material, sogenannten Pinholes. Das SMARTSCAN 200%-Inspektionssystem von Erhardt+Leimer wurde zu diesem Zweck in Zusammenarbeit mit Mendel RG-Systems weiterentwickelt, so dass es nun neben Druckfehlern auch Löcher im Material bis zu einer Größe von 20 µm erkennt. Diese Locherkennung ist speziell bei der Verarbeitung von Verschlussmitteln im Getränke- und Food-Bereich ein wichtiges Qualitätskriterium zur Gewährleistung der Dichtigkeit bei den Endprodukten.

Das Spezielle an SMARTSCAN ist das 200%-Inspektionsverfahren. Durch ein besonderes Beleuchtungsverfahren mit einer Kombination aus klassischer Auflicht-Inspektion und Rückseitenbeleuchtung sowie der doppelten Bildaufnahme des unterschiedlich belichteten Materials werden neue Standards bei der Qualitätssicherung gesetzt. So erfasst die SMARTSCAN Kamera im Auflicht-Verfahren über die gesamte Bahnbreite Fehler im Druck. Außerdem können Klebestellen, Flags, Verunreinigungen und Farbfehler detektiert werden. Anschließend wird zeitlich versetzt ein weiteres Bild aufgenommen, bei dem ausschließlich der Rückseitenblitz eingeschaltet ist. Durch die Abschaltung des Auflichts wird die Materialbahn komplett schwarz dargestellt. Löcher hingegen werden durch den Rückseitenblitz bis zu einer Größe von 20 µm zuverlässig sichtbar gemacht. Zudem werden sie eigens klassifiziert und können gesondert dargestellt werden, indem der Bediener am Multi-Touch-Monitor zwischen Druckbild- und Pinhole-Inspektion umschaltet. SMARTSCAN ist für Bahnbreiten bis 22 Zoll (560 mm) verfügbar, die Bahngeschwindigkeit kann bis zu 300 m/min betragen.

„Bisher war es üblich, zwei getrennte Kamerasysteme für die Druck-Inspektion und die Oberflächen-Inspektion einzusetzen oder ausschließlich über die eingeschränkte 100%-Inspektion zu prüfen,“ erklärt Alexander Thomalla, Produktmanager bei Erhardt+Leimer. „Erst durch das doppelte Bildaufnahmeverfahren wird die sogenannte 200%-Inspektion ermöglicht, die zwei separate Systeme in einer Einheit kombiniert.“

Mendel RG-Systems wird das SMARTSCAN System für die Pinhole-Erkennung auf der Drupa 2021 ausstellen.

Die 200 %-Technologie im Detail

Erhardt+Leimer bietet mit SMARTSCAN das erste 200 %-Inspektionssystem inklusive Pinhole-Erkennung für die Converting-Industrie. Zum Einsatz kommt hier ein spezielles Beleuchtungs- und Bildaufnahmeverfahren.
Über ein Auflicht wird die Warenbahn von oben diffus beleuchtet. Die Kamera nimmt zeitgleich Bilder auf, die dem Maschinenbediener am Monitor in Farbe dargestellt werden (siehe Abbildung „Druckbild-Inspektion“). Dies ist das Bild, das zur Erkennung von Druckfehlern verwendet wird. Dabei werden während der Nachverarbeitung alle Bildreihen von der Kamera aufgenommen und mit einem vorher definierten Referenzbild (Golden Template) verglichen.
Bei der SMARTSCAN 200 %-Inspektion wird die Warenbahn neben der Auflichtbeleuchtung zusätzlich von hinten beleuchtet und dabei das Auflicht kurzzeitig abgeschaltet. Während dieser Zeit wird parallel zum Hauptbild ein weiteres Bild aufgenommen und dieses auf Lochfehler überprüft. Als Ergebnis stellen sich im Kamerabild Löcher als Hellflächen dar, weil dort das Licht von hinten durch das Material scheint (siehe Abbildung „Pinhole-Erkennung“).
Wenn Abweichungen zum Referenzbild bzw. Pinholes erkannt werden, löst das System eine entsprechende Aktion aus, um beispielsweise den Bediener zu warnen (Lampe) oder um den Stanzvorgang im fehlerhaften Bereich zu stoppen.

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