Sick TriSpector1000: 3D-Kameratechnologie als Problemlöser

Der TriSpector1000 ist ein intuitiv konfigurierbarer Stand-alone-Sensor für kostengünstige 3D-Inspektionen. Er eignet sich ideal für die Qualitätskontrolle in der Konsumgüter- und Verpackungsindustrie.

Jano Crema hatte ein Problem. In den letzten Jahren wurden einigen seiner Kunden versehentlich zu wenig der in Cremas Unternehmen hergestellten Pappbecherdeckel geliefert. Dieses Problem musste schnellstmöglich angegangen werden. Das Unternehmen Crema ist auf die Herstellung von Pappbechern und Deckeln für die Gastronomie spezialisiert – ein höchst umkämpfter Markt. Wenn ein Kunde anruft und ihm mitteilt, dass die Hälfte der von ihm bezahlten Ware fehlt, ist das das Letzte, was der Business Excellence Manager hören möchte. Leider war die Produktionslinie so aufgebaut, dass das Problem nicht einfach dadurch gelöst werden konnte, dass man die Förderbänder schärfer beobachten ließ, in der Hoffnung, die Zahlen würden sich von selbst korrigieren.

Die 3D-Kamera TriSpector1000 von Sick ist einfach in Betrieb zu nehmen: „Man schraubt das Gerät an, gibt eine Geschwindigkeit ein und es macht Bilder“, erklärt Kevin Zarczynski, Verkaufsingenieur bei Sick.

Kollisionsprobleme auf der Hochgeschwindigkeitslinie

Die Linie, auf der die Kunststoffdeckel für die Becher hergestellt werden, läuft sehr schnell. „Wir haben viele Maschinen, die Becher herstellen. Aber wir haben nur eine Linie, auf der die Deckel hergestellt werden. Daher arbeitet sie unglaublich schnell und höchst automatisiert. Das macht es äußerst schwierig, Probleme noch vor dem Verpacken zu erkennen. Hin und wieder bekamen wir vom Kunden eine Beschwerde darüber, dass in manchen Verpackungseinheiten nur die Hälfte oder nicht die komplette Menge an Deckeln waren. Das passierte vielleicht nur ein paar Mal im Jahr, aber es war ärgerlich, weil es gar nicht passieren sollte. Wir suchten nach einer Möglichkeit, die Qualitätsprüfung der Hochgeschwindigkeits-Produktionslinie zu automatisieren, damit wir nicht darauf angewiesen sind, dass die Bediener die Linie manuell überwachen, um dieses Problem zu vermeiden“, beschreibt Crema die Ausgangssituation.

Als Crema und sein Team das Problem analysierten, stellten sie fest, dass die Verpackungseinheiten oft zu dem Zeitpunkt mit Fehlern produziert wurden, als an anderer Stelle Probleme an der Linie vorlagen. Oft waren die Bediener dann damit beschäftigt, andere Probleme zu beheben und die Linie wieder zum Laufen zu bringen, was bedeutete, dass die Verpackungseinheiten mit den falschen Mengen verpackt wurden. An dieser Stelle kommt die 3D-Kamera TriSpector1000 von Sick ins Spiel.

Der Trispector 1000 ist mit verschiedenen Sichtfeldgrößen erhältlich und daher für ein breites Anwendungsspektrum geeignet.

Zuverlässige Prozesse mit einem einfach einzurichtenden System

„Wir dachten, es muss doch irgendeine Technologie geben, die uns helfen kann“, sagt Crema. „Da habe ich mich auf der Website von Sick umgeschaut und mir die verschiedenen Möglichkeiten angesehen. Mit meinem Ingenieurs- und Fertigungshintergrund bin ich durchaus mit den Prozessen und Technologien vertraut, die da draußen verfügbar sind. Dabei bin ich auf den TriSpector1000 gestoßen. In Anbetracht des Platzangebots innerhalb der Linie und der Abmessungen des Produkts dachte ich: ‚Das ist etwas, das vielleicht passen könnte‘. Ich rief bei Sick an und sprach mit Kevin Zarczynski über dieses Thema. Er sagte, dass sie uns dabei helfen könnten. Er lud mich ein, zu ihrem Standort in Castle Hill in Sydney zu kommen. Dort haben wir einige Tests mit verschiedenen Produkten durchgeführt und konnten feststellen, dass das System funktionieren würde“, erzählt er und Kevin Zarczynski fügt ergänzend hinzu: „Herr Crema hatte uns einige Muster gegeben, an denen wir in unserem Büro einige Vorabprüfungen und später einen Machbarkeitsnachweis durchgeführt haben. Die Ergebnisse haben ihn von der Lösung überzeugt. Er hat den TriSpector1000 gekauft, die Montage durchgeführt und wir haben die Programmierung übernommen.“

Jano Crema und sein Team sehen den TriSpector1000 als eine großartige Lösung für ihre Probleme. Ihnen gefällt vor allem auch die Tatsache, dass diese 3D-Kamera an ihre Zwecke angepasst werden kann. „Anfangs mussten wir viele Produkte ausschleusen, weil zu viele Fehlalarme erzeugt wurden. Aber durch die Feinabstimmung der Parameter – die Länge, die Höhe und die Auflösung des TriSpector1000 – sind wir jetzt so weit, dass die Bediener diese Ausschleusung nicht mehr benötigen“, freut sich Crema.

Laut Kevin Zarczynski sei das Gerät recht einfach einzurichten. „Es ist kalibriert und wird mit Tools geliefert, dank denen man keine separaten Programme schreiben muss, um die gewünschten Messungen durchzuführen“, so Zarczynski. „Man schraubt es an, gibt eine Geschwindigkeit ein und es macht Bilder. Es handelt sich also um ein sehr einfach zu installierendes Produkt“, betont er. Einer der größten Vorteile für Cremas Unternehmen war, dass man das Gerät an Maschinen einfach nachrüsten konnte.

Automatisierte Fehlersuche – Messen der Produktlänge und -höhe

Künftig soll die 3D-Kamera TriSpector1000 auch in nachgeschalteten Anlagenteilen eingesetzt werden, um das Unternehmen noch effizienter zu machen. „Im Moment führen wir Längenmessungen nur in einer Dimension durch. Die Kamera kann jedoch auch die Höhe messen. Es handelt sich hierbei um ein Lasersystem, das in einem Abstand arbeitet, in dem ein 3D-Oberflächenprofil der Produkte erstellt werden kann. Diese Funktion ist enorm leistungsfähig“, erklärt Jano Crema und er führt weiter aus: „Jetzt, wo wir das System verstehen, suchen wir nach weiteren Anwendungen, bei denen wir diese Art von Technologie zur automatischen Fehlersuche einsetzen können. Die Herausforderung in jedem Prozess für schnelldrehende Produkte besteht darin, dass wir stets nach mehr Ertrag, höheren Geschwindigkeiten und mehr Effizienz streben. Wenn man einen herkömmlichen, manuellen Stichprobenprozess durchführt, stößt man bei dem, was man eigentlich effektiv und schnellstmöglich erreichen möchte, schnell an die Grenzen der Machbarkeit.“

Zarczynski stimmt dem zu – die Messung der Länge an einer Produktionslinie ist nur eine von vielen Funktionen des Geräts. „Auf der Kamera sind eine ganze Reihe von Inspektionstools vorinstalliert, um Volumina, Abstände und Höhen zu messen und mehrere Dinge innerhalb einer Aufgabe zu bestimmen. Man kann die Höhe in jeder Richtung messen, das Volumen ermitteln und das Volumen von einer Seite zur anderen vergleichen – und das alles in einem Durchlauf“, betont er.

Erfassung von 3D-Profilen

Insgesamt ist Jano Crema mehr als zufrieden mit dem TriSpector1000 und seiner Fähigkeit, ein Problem zu lösen, das sonst möglicherweise fortbestanden und dem Ruf seines Unternehmens geschadet hätte. Er sieht es als eine ideale Lösung, auch wenn es Alternativen gab. „Man kann ausschließlich an der Prozesssteuerung ansetzen, um sicherzustellen, dass man keine Fehler macht. Ich denke jedoch, dass diese Art von Technologie, insbesondere mit der Möglichkeit zur Erfassung von 3D-Profilen, ein enormes Potenzial hat, um eine viel umfangreichere Inspektion von Produkten in Echtzeit bzw. während der Herstellung zu ermöglichen. Diese Technologie stellt sicher, dass fast jedes produzierte Stück perfekt ist“, resümiert er.

SPS Halle 7A, Stand 340