Wie man Oberflächenfehler vermeiden kann

Automatisierte Beschichtungslinien können nun mit einem Online- Inspektionssystem ergänzt werden. Mit vier Kameras werden Beschichtungen und Ränder von Tafeln oder Bahnware zeitgleich auf Sauberkeit sowie die richtige Position und Größe kontrolliert.

Das Hamburger Ingenieurbüro Ibea entwickelt seit über 30 Jahren visuelle Systeme für die Baustoff- und Verpackungsindustrie. Für die Inspektion beschichteter Oberflächen und Tafelware hat Ibea das Inspektionssystem Coating Master entwickelt. Mit dem System lassen sich Beschichtungslinien optimieren und die Produktionsqualität erhöhen. Die kunden- und produktorientierten Inspektionssysteme beinhalten Hard- und Software.

Um die Ränder der Ware auf Sauberkeit, richtige Position und Größe zu überwachen, wird der Coating Master direkt hinter der Beschichtungseinheit über dem Förderband installiert. Das Gehäuse ist aufgrund der Explosionsgefahr in einigen Beschichtungsbetrieben Ex-geschützt. Während der laufenden Produktion werden Tafeln oder Platten kontinuierlich gescannt und defekte Tafeln aussortiert. Die Inspektion von Bahn- beziehungsweise Endlosware ist ebenso möglich.

Der Anwender kann die Fehlergröße und den Kontrast für zwei Arten von Fehlern definieren: In Bezug auf die Ränder können Anzahl, Position, Passermarken und Breite festgelegt werden. Als Beschichtungsfehler kann er Fehlstellen im Lack, unerwünschte Poren und Verschmutzungen definieren.

Das System bietet eine einfache Überwachung aller vier Ränder (Multiscan) von Platten oder Tafeln. Dazu wird der Coating Master mit vier zusätzlichen Matrixkameras ausgerüstet, die bei der Durchfahrt durch den Tunnel des Systems die entsprechenden Aufnahmen durchführen, um alle Randbereiche aufzunehmen. Nach der Aufnahme aller Bilder wird dann innerhalb von 0,1 Sekunden die Inspektion für alle Prüfungen durchgeführt. Im Vorfeld werden anwendungsbezogene Grenzwerte festgelegt. Darauf basieren die eingesetzten Algorithmen. Diese errechnen im Vergleich mit den Grenzwerten für Größe, Kontrast und Clusterweite, ob die Ware im Prüfbericht ein IO oder NIO (in Ordnung, nicht in Ordnung) bekommt. Das System geht dabei von idealen Oberflächen aus. Bis zu 40 Varianten können während des Durchlaufs einfach eingelesen werden. Das „Teach & Go“ Verfahren hat Ibea in den Großteil seiner Inspektionsanlagen integriert. Das befreit den Anwender vor Programmieraufgaben vor Ort. Dank „Teach & Go“ ist die Bedienung vereinfacht und die Anlage kann in wenigen Sekunden in den Inspektionsmodus gebracht werden.

Neben der Fehlerart (Classifier) gibt der Coating Master Auskunft über den Fehlerort und die Fehlergröße. Fehlerbilder können jederzeit im sogenannten „Walk by“-Monitor angesehen werden, um zu beurteilen, ob die Anlage optimal arbeitet. Die Fehlerbilder kann der Anwender zu Dokumentationszwecken abspeichern. Ein weiteres hilfreiches Feature ist der „Indikator Browser“. Mit diesem kann bereits nach einem kurzen Lauf die Tendenz der Inspektion überwacht werden: Sich annähernde Fehler wie zum Beispiel ein allmählich verblassendes Farbbild werden dem Bediener sofort angezeigt (Warning). Der Bediener kann Abhilfe schaffen, bevor Ausschuss entsteht. Dies ist ebenfalls ein Faktor, um die Produktion zu optimieren oder die Fehlertoleranz aufzuweiten.

Als Taktung können bis zu circa 1.600 Teile pro Minute bei einer mittleren Auflösung von der Anlage inspiziert werden (4000 Pixel für die Zeilenkamera SW und 1000 Pixel für die Randkameras SW). Bei höheren Auflösungen kommt es zu entsprechenden Reduktionen der Taktung. Bei Endlos-Inspektionen werden die Darstellungen abschnittweise vorgenommen. Hinzu wird jedoch die Angabe der laufenden Meter eingeblendet, damit eine entsprechende Markierung erfolgen kann. Zusätzlich kann bei Endlosprodukten, die aufgerollt werden, auch eine Markerfahne am Rand geklebt werden, welche bei Geschwindigkeiten von bis zu 1,8 Metern pro Sekunde funktioniert.

Selbstverständlich ist das System fast wartungsfrei. Bei Produktionen mit hohem Staubanfall muss gegebenenfalls eine Reinigung der Glasabdeckungen erfolgen. In den meisten Fällen ist dies nicht erforderlich, da sowohl Kameras wie auch die Beleuchtungen mit der Glasfläche zum Boden geneigt angebracht sind. Zusätzliche Reinigungsvorrichtungen wie Blasdüsen oder Folienvorhang können für schwierige Produktionsvorgänge appliziert werden.

Ränder und Oberflächen zeitgleich inspizieren

Neben der maßlichen Prüfung findet das System zeitgleich mögliche inhomogene Areale in der Beschichtung, um zu verhindern, dass fehlerhaft beschichtete oder verschmutzte Tafeln die Trocknung passieren.Das System signalisiert, ob Interventionen notwendig sind. Außerdem muss der Anwender keine Stichproben mehr für die Randmessung oder Passerkontrolle entnehmen, da diese Bereiche klar über das Inspektionsbild dargestellt werden. Der Coating Master reduziert somit erheblich den Ausschuss und die Sortierkosten und minimiert ungeplante Wartungsstopps zur Fehlersuche. Das System ist vollständig netzwerkfähig, das heißt Statistiken und Bilder können jederzeit übertragen werden. Durch die sehr detaillierte Statistik und in Verbindung mit einem Serverviewer können Rückschlüsse auf die Gründe einer nicht optimalen Produktion gezogen werden, so kann beispielsweise der Einfluss von Witterungsbedingungen oder Zuliefermaterialien analysiert werden. Ebenso kann die Bedienung über Teamviewer und das Internet erfolgen. Damit ist eine Beobachtung und Bedienung von jedem Ort der Welt problemlos möglich. Entsprechend wird auch der Service vom Ibea-Stammhaus aus durchgeführt. Alle Anwender der Oberflächeninspektion konnten mithilfe des Coating Master ihre Produktion um bis zu 15 % optimieren. Als Systemintegrator bietet Ibea seinen Kunden Beratung, Schulung und Fernwartung an.

Ingenieurbüro für Elektronik und Automation GmbH
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