Wie lässt sich die ISBM-Flaschenqualitätsprüfung automatisieren?

Was dieser Artikel beweisen muss

Die Flaschenqualitätsprüfung wird automatisiert, indem zunächst Fehler definiert, Kameras und Sensoren für die optische Prüfung ausgewählt, die Flaschenpräsentation kontrolliert, die Rückverfolgbarkeit der Kavität sichergestellt und die Leistung bei Fehlausschüssen und Fehlausschüssen nachgewiesen wird. Eine fundierte Ausgangsbasis bildet die Sammlung realer Beispiele für schwarze Flecken, Trübungen, Angussmarken, Grat, Fehlstellen, Verformungen, Kratzer und Verunreinigungen. Die erste Prüfmethode ist die Kennzeichnung nach Schweregrad und Kundenspezifikation. Anschließend werden nur noch Prüfungen durchgeführt, die die im Titel versprochene Antwort wesentlich beeinflussen können. Wenn ein exakter Betriebswert von der Harzsorte, der Flaschenzeichnung, der Form oder der gelieferten Maschine abhängt, bestimmt die genehmigte Projektspezifikation die endgültige Einstellung.

Definieren Sie, was das Bildverarbeitungssystem entscheiden muss.

Defektbibliothek

Defektbibliothek. Sammeln Sie reale Beispiele für schwarze Flecken, Trübungen, Angussspuren, Blitze, Kurzschlüsse, Verformungen, Kratzer und Verunreinigungen. Kennzeichnen Sie diese nach Schweregrad und Kundenspezifikation. Definieren Sie für die Fehlerdatenbank zunächst den Fehler oder die Messentscheidung und wählen Sie anschließend Sensoren, Beleuchtung oder Logik aus, die diese bestätigen können. Verknüpfen Sie in diesem Zusammenhang die Fehlerdatenbank mit dem beobachteten Flaschenzustand und prüfen Sie anschließend, ob die Fehlerdatenbank die gleiche Diagnose ermöglicht. Der Kauf einer Kamera vor der Fehlerdefinition führt zwar zu beeindruckenden Bildern, aber zu ungenauen Entscheidungen.

Prüfpunkte anhand tatsächlicher Mängel auswählen

Inspektionszeitpunkt

Inspektionszeitpunkt. Entscheiden Sie, ob die Prüfung unmittelbar nach dem Formen, nach dem Abkühlen, nach der Dichtigkeitsprüfung oder vor dem Verpacken erfolgen soll. Platzieren Sie jede Prüfung dort, wo der Defekt stabil ist und die Flaschenpräsentation kontrolliert wird. Definieren Sie für den Prüfzeitpunkt zunächst die Fehler- oder Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Beurteilen Sie diesen Faktor nicht allein anhand des HMI-Wertes; vergleichen Sie ihn mit dem tatsächlichen Ergebnis an der Flasche und fahren Sie erst mit der Festlegung des Prüfzeitpunkts fort, wenn der Zusammenhang klar ist. Eine warme Flasche kann ihre Form nach der visuellen Entscheidung verändern.

Flaschenpräsentation und Beleuchtung

Beleuchtung

Beleuchtung. Verwenden Sie Hintergrundbeleuchtung, Hellfeld-, Dunkelfeld- oder Polarisationsbeleuchtung, um Defekte an transparenten Flaschen zu untersuchen. Prüfen Sie die tatsächlichen Harzfarben und den Oberflächenglanz. Definieren Sie bei der Beleuchtung zunächst den Defekt oder die Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Halten Sie die Beleuchtung während der Prüfung auf dem validierten Ausgangsniveau, damit die Reaktion der Flasche auf eine einzige Ursache zurückgeführt werden kann. Eine einzige Beleuchtungskonfiguration erfasst selten sowohl schwarze Flecken als auch feine Oberflächenkratzer gleichermaßen gut.

Flaschenausrichtung

Flaschenausrichtung. Steuern Sie Rotation und Position von ovalen Flaschen, Logos, Angüssen oder asymmetrischen Paneelen. Nutzen Sie mechanische Führungen oder Tracking-Funktionen und überprüfen Sie die Wiederholgenauigkeit in Produktionsgeschwindigkeit. Definieren Sie für die Flaschenausrichtung zunächst den Fehler oder die Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Verwenden Sie die kleinstmögliche kontrollierte Änderung, die den Effekt der Flaschenausrichtung belegt, und stellen Sie den Ausgangswert wieder her, bevor Sie eine andere Anpassung, wie z. B. die Flaschenausrichtung, vornehmen. Eine zufällige Ausrichtung führt zu Fehlausschüssen, wenn das System den falschen Bereich vergleicht.

Arbeitsbedingungen für diese spezifische Aufgabe

Defektbibliothek

Sammeln Sie reale Beispiele für schwarze Flecken, Trübungen, Angussspuren, Grat, Kurzschlüsse, Verformungen, Kratzer und Verunreinigungen.

Inspektionszeitpunkt

Entscheiden Sie, ob die Inspektion unmittelbar nach dem Formen, nach dem Abkühlen, nach der Dichtigkeitsprüfung oder vor dem Verpacken erfolgen soll.

Beleuchtung

Zur Untersuchung von Defekten an transparenten Flaschen eignen sich Hintergrundbeleuchtung, Hellfeld-, Dunkelfeld- oder Polarisationsmikroskopie.

Flaschenausrichtung

Steuerung von Rotation und Position für ovale Flaschen, Logos, Tore oder asymmetrische Paneele.

Hals, Korpus, Boden und Tonband separat prüfen

Halsinspektion

Halsuntersuchung. Prüfen Sie Gewinde-/Bolzenoberflächen, Grat, Ovalitätsindikatoren und Verunreinigungen mithilfe geeigneter Optiken. Kombinieren Sie Sichtprüfung mit Mess- oder Dimensionssensoren, wenn absolute Maße entscheidend sind. Definieren Sie bei der Halsprüfung zunächst den Fehler oder die Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Dieser Faktor gehört in die Einrichtungsbeschreibung, da er die Bedingungen, unter denen die Halsprüfung ausgewertet wird, direkt beeinflusst. Ein optisch einwandfreier Hals kann dennoch außerhalb der Toleranz liegen.

Ergänzen Sie Dimensions- oder Dichtheitsprüfungen, wenn die Sicht nicht ausreicht.

Basis und Tor

Sockel und Tor. Prüfen Sie die Zentrierung des Angusses, schwarze Flecken, Risse, Verformungen des Sockels und die Geometrie des Fußes. Verwenden Sie mehrere Kamerawinkel, wenn tiefe Erhebungen den Anguss verdecken. Definieren Sie für Sockel und Anguss zunächst den Defekt oder die Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Wenn sich die Ergebnisse je nach Kavität unterscheiden, vergleichen Sie die lokale Hardware für Sockel und Anguss, bevor Sie mit der Messung von Sockel und Anguss fortfahren. Eine einzelne Kamera von oben kann einen Defekt an einem vertieften Sockel möglicherweise übersehen.

Der Übersicht der Multi-Material-ISBM-Plattform Hilft auch dabei, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie Maschinenarchitektur, Materialien, Versorgungseinrichtungen und Flaschenanwendungen auf Linienebene zusammenpassen.

Fehler mit Hohlräumen und Rezeptur verknüpfen

Karosserieinspektion

Karosserieinspektion. Erkennen Sie Farbe, Trübung, kurze Stöße, Verformungen von Paneelen und Fremdkörper innerhalb der praktischen Grenzen des optischen Systems. Trainieren Sie das System anhand realer Gut-/Schadensverteilungen anstatt ausschließlich perfekter CAD-Bilder. Definieren Sie bei der Karosserieprüfung zunächst den Defekt oder die Messentscheidung und wählen Sie anschließend Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Dieser Punkt gilt erst dann als erledigt, wenn das Ergebnis nach der thermischen Stabilisierung reproduzierbar bleibt und die nächste Prüfung, die Karosserieprüfung, es nicht widerlegt. Transparente Wände und Reflexionen können falsche Kanten erzeugen, die eine einfache Schwellenwertbestimmung erschweren.

Rückverfolgbarkeit des Hohlraums

Rückverfolgbarkeit des Hohlraums. Ordnen Sie jede Flasche der Formkavität zu, sofern dies durch Maschine und Handhabungsablauf möglich ist. Analysieren Sie die Fehlerrate pro Kavität. Definieren Sie für die Kavitätenrückverfolgbarkeit zunächst die Fehler- oder Messentscheidung und wählen Sie anschließend Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese belegen können. Definieren Sie für die Wiederholbarkeit, wer die Kavitätenrückverfolgbarkeit misst, wo die Messung erfolgt und welche Flaschennachweise vor der Überprüfung der Kavitätenrückverfolgbarkeit erforderlich sind. Eine visuelle Darstellung ohne Kavitätendaten identifiziert zwar Ausschuss, verpasst aber die Chance, die Fehlerquelle schnell zu beheben.

Logik zur Designablehnung und -verifizierung

Ablehnungsmechanismus

Ablehnungsmechanismus. Verwenden Sie eine bestätigte Auswurfaktion und einen Sensor, um sicherzustellen, dass die fehlerhafte Flasche den einwandfreien Produktionsstrom verlässt. Konzentrieren Sie sich auf die maximale Liniengeschwindigkeit und die Flaschenvariation. Definieren Sie für den Auswurfmechanismus zunächst die Fehler- oder Messentscheidung und wählen Sie anschließend Sensoren, Beleuchtung oder Logik, die diese bestätigen können. Protokollieren Sie das Flaschenverhalten zusammen mit den Einstellungen oder Messwerten des Auswurfmechanismus; dieses Protokoll dient als Ausgangszustand für die Überprüfung des Auswurfmechanismus. Eine korrekte Prüfung ist nutzlos, wenn die Auswurfklappe gelegentlich Fehler aufweist.

Falsche Ablehnungen, Escape-Sequenzen und Typumwandlungen validieren

Validierung

Validierung. Testen Sie das System mit bekannten Fehlersätzen und quantifizieren Sie die Falsch-Ausschuss- und Durchlaufquoten über alle Artikel hinweg. Wiederholen Sie den Test nach Änderungen an Beleuchtung, Kamera, Flasche oder Software. Definieren Sie zur Validierung zunächst den Fehler oder die Messentscheidung und wählen Sie dann Sensoren, Beleuchtung oder Logik aus, die diese bestätigen können. Wenn sich das Symptom oder das Leistungsziel nicht wie erwartet entwickelt, führen Sie die Validierung auf den Ausgangswert zurück und untersuchen Sie die Validierung selbst, anstatt Korrekturen zu stapeln. Ein Bildverarbeitungssystem, das nicht systematisch getestet wird, kann vom Kundenqualitätsstandard abweichen.

Spezielle Fragen zur Automatisierung der ISBM-Flaschenqualitätsprüfung

Praktische Schlussfolgerung

Eine zuverlässige Lösung für die automatisierte ISBM-Flaschenqualitätsprüfung sollte einen Neustart und eine vollständige thermische Stabilisierungsphase unbeschadet überstehen. Die Einrichtungsprotokollierung sollte daher die Fehlerdatenbank mit Boden, Anguss und dem Validierungsergebnis der Flasche verknüpfen. Eine einzelne Kamera von oben kann einen Fehler an einem vertieften Boden möglicherweise übersehen.