Bildverarbeitung für hochautomatisierte Lebensmittelverpackungssysteme Zuverlässig sortiert und verpackt

Redakteur: Silvano Böni

Kibele-Pims hat für die Unilever-Unternehmen Knorr und Lipton hochautomatisierte Lebensmittelverpackungssysteme entwickelt und implementiert, die auf Bildverarbeitungssystemen von Teledyne Dalsa basieren.

Firmen zum Thema

Mit 19 Kameras können Knorr-Lebensmittel in kleinen Kartons identifiziert, in 17 Linien sortiert und von drei Robotern für den Transport auf einzelnen Paletten vorbereitet werden.
Mit 19 Kameras können Knorr-Lebensmittel in kleinen Kartons identifiziert, in 17 Linien sortiert und von drei Robotern für den Transport auf einzelnen Paletten vorbereitet werden.
(Bild: Kibele-Pims)

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 äusserst erfolgreich: Es entwickelt und implementiert schlüsselfertige Systeme für Kunden aus aller Welt, mit denen verpackte Lebensmittel weltweit versandt werden.

In Istanbul hat Kibele-Pims für die Unilever-Unternehmen Knorr und Lipton zwei hochmoderne vollautomatisierte Anlagen entwickelt und in Betrieb genommen, auf denen Lebensmittel erkannt, sortiert und anschliessend von Robotern auf Paletten gestapelt werden. Für Knorr wurde die grössere der beiden Anlagen realisiert. Ihre Aufgabe ist es, die über ein 27 Meter 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 werden anschlies­send über Transportbänder zur Abholung durch LKWs bereitgestellt.

Bildergalerie

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 insgesamt 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 be-
urteilt 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 vorbei transportiert, mit denen die Anzahl der Paletten, die Verfallsdaten und erneut die Art des Produkts aufgezeichnet werden. 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 Verwendung der Flächen­kameras Genie Nano M1920 von Teledyne Dalsa. Dieses Modell erfüllte alle zuvor von Kibele-Pims festgelegten Anforderungen in Bezug auf die Auf­lösung und die 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 Bildverarbeitungssoftware Inspect ausgestattet sind, werden alle Bilder mit Hilfe 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 Geva-312T-Workstations ist ihr integrierter 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 Geva-­PCs und haben somit die Möglichkeit, an dieser Stelle eine Vielzahl von Berichten zu erstellen und diese gegebenenfalls an die Server unserer Kunden weiterzuleiten.»

Langjähriges Vertrauen

Das Vertrauen von Kibele-Pims in Teledyne Dalsa als festen 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 qualitativ sehr hochwertige Bilderfassungskarten, speziell 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. Die langjährigen Erfahrungen aus dieser Vielzahl von Anwendungen nutzt Teledyne Dalsa bei der Entwicklung neuer Produkte, und davon profitieren wir und damit auch unsere Kunden in erheblichem Masse.»

Zuverlässige Lösungen

Etwa ein Jahr vor der Anlage für Knorr hatte Kibele-­Pims bereits ein anderes System entwickelt und in Betrieb genommen, auf dem zehn verschiedene Tee-Sorten des Herstellers Lipton vorsortiert und verpackt werden. 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 deutliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und erheblich weniger Fehler bei der korrekten Verpackung der Lebensmittel. Die Bildgebungskomponenten von Teledyne Dalsa, die in diesen vollautomatisierten Sortier- und Verpackungslinien verwendet werden, waren ein wesentlicher Garant für den erzielten Erfolg.»

Die derzeitigen Systeme sind für grosse Händler konzipiert, die üblicherweise komplette Paletten einer einzigen Lebensmittelart bestellen. Kibele-­Pims arbeitet aktuell an Systemen, mit denen verschiedene Arten von Lebensmitteln auf einer Palette verpackt werden können. 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. SMM

(ID:47294590)