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Knorr and aku.automation achieve 100% inspection rates of food packages with In-Sight

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Die Beutelabpackmaschine bei Knorr in Heilbronn hat schon viele Millionen von Knorr Fix Produkten abgepackt, wie zum Beispiel Spaghetti Bolognese Fix, Gulasch Fix oder Schmorbraten Fix. Kontinuierliche Verbesserungsmaßnahmen haben sie auf dem Laufenden gehalten und dafür gesorgt, dass sie immer den neuesten technischen und lebensmittelhygienischen Anforderungen genügt. Per TPM – Total Productive Maintanance – ist es gelungen, ihre Leistungsfähigkeit nicht nur zu erhalten, sondern über die Jahre immer weiter zu steigern. Der neueste Verbesserungsschritt war der Einbau eines intelligenten Vision-Systems von Cognex zur 100-Prozent-Kontrolle der Siegelnähte im Jahr 2011. Installiert wurde das Bildverarbeitungssystem, bestehend aus der Kamera InSight Micro 1400, der Vision-Software InSight Explorer mit PatMax Mustererkennungstechnoogie und Steuerungsmonitor Cognex Vision View 700, von arku.automation GmbH aus Aalen.

100 Prozent Qualität

Bei Verpackungsvorgängen im Hochgeschwindigkeitsbereich verwundert es nicht, wenn es im Verlauf der Beutelfertigung, -befüllung und dem abschließenden Verschweißen zu vereinzelten Fehlern kommen kann. Obwohl diese sich im Bereich von nur kleiner zwei Promille bewegen, toleriert der Qualitätsproduzent Knorr für den Lebensmittelhandel nur eine Null-Fehler-Quote. Da sich, wie bei den meisten Produktionsmaschinen unterschiedlichster Branchen, eine minimale Fehlerrate unter anderem aufgrund von Verschleiß nicht vermeiden lässt, bleibt zum Ausschluss von möglicher Fehlteile nur die Kontrolle der Endprodukte. Bis Mitte 2011 erfolgte diese durch Mitarbeiter am Ausgang der Herstellungslinie, die gefüllte Trays per Auge in nur wenigen Sekunden auf fehlerhafte Siegelnähte untersuchten. Auch wenn dies sehr gut gelang und kundenseitig keine Produktreklamationen eintraten, wollte Knorr mit dem intelligenten Vision-System von Cognex auf Nummer sicher gehen.

Skepsis weicht Begeisterung

Die anfängliche Skepsis der Mitarbeiter, ob die automatische optische Produktkontrolle in den Prozess integriert mit der hohen Anlagengeschwindigkeit würde mithalten können, wich schon nach kürzester Zeit Begeisterung. Was Anfangs nur schwer vorstellbar war, können die Mitarbeiter jetzt mit eigenen Augen sehen: In die bestehende Anlage integriert wertet das Vision-System von Cognex in rasender Geschwindigkeit die Qualität der Siegelnähte aus. Im s/w-Modus der Kamera liefert das feine Relief der verschweißten Siegelnähte sehr gute Hell-Dunkel-Kontraste. Mögliche Materialüberlappungen oder fehlerhafte Verschweißungen werden sofort erkannt und das Produkt wird ausgeschleust.
Ein wichtiges Qualitätsmerkmal ist auch der Winkel der Siegelnähte zur Außenkante der Beutel. Mittels der Mustererkennungstechnologie PatMax erfasst die In-Sight Micro 1400 die Ist-Werte, setzt sie mittels internem Prozessor in Relation zu den Toleranzwerten und sendet im Falle eines Über- oder Unterschreitens das NIO-Signal an die SPS, die das Produkt aus dem Prozess nimmt.
Mit einer Verkleinerung des Bildausschnitts auf auschließlich für die Qualitätsprüfung relevante Bildbereiche ist es den Bildverarbeitungsexperten von aku.automation gelungen, die Auswertungsrate auf 840 Aufnahmen pro Minute zu steigern. Damit verfügt das Vision-System immer noch über genügend Leistungsreserven und prüft  zuverlässig.

Klasse statt Masse

Mit der In-Sight Micro 1400 von Cognex verlassen sich Knorr und aku.automation auf ein komplettes Bildverarbeitungssystem, das in fasznierend kleinen 30mm x 30mm x 60mm untergebracht ist. Aufgrund der geringen Größe verfügt die In-Sight Micro über extrem flexible Montagemöglichkeiten für den Einsatz überall an der Produktionslinie, selbst unter beengten Verhältnissen an Robotern und schwer zugänglichen Orten. Dank der Benutzeroberflächenanzeige VisionView 700 gestaltet sich die Überwachung von Fertigungsverfahren sehr einfach. Die leistungsstarke und kostengünstige Benutzeroberfläche erlaubt die passwortgeschützte Benutzersteuerung, um Vision-Tool-Parameter und Zielbereiche ganz ohne PC auf Werksebene einzustellen. So können die verantwortlichen Mitarbeiter von Knorr schon nach kurzer Einlernphase selbstständig die Anlage parametrieren und bei Abweichungen regulierend in den Prozess eingreifen.

 

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