Erste Pilotkunden
Spilker setzt bei einer seiner Stanzmaschinen das Vision-System von B&R ein (Quelle: Roßmann)
Der von Spilker eingesetzte Smart Sensor liefert für jedes produzierte Etikett Positionswerte in Echtzeit, die zur Regelung der Stanzwerkzeuge der Anlage verwendet werden (Quelle: Roßmann)
Zu den ersten Kunden, die das neue Vision-System im Einsatz haben, gehört unter anderem die Spilker GmbH. Das Unternehmen entwickelt und fertigt seit mehr als 55 Jahren Stanzwerkzeuge, Rotationswerkzeuge und Stanzbleche für die Druck-, Etiketten-, Automobil-, Pharma- und Verpackungsindustrie. Als spezialisierter Anbieter von Lösungen für rotative Stanz- und Konfektionierungsprozesse bietet Spilker zusätzlich die komplette Dienstleistung des Sondermaschinenbaus, von der Idee über das Konzept bis zur Konstruktion und Realisierung beim Kunden. „Bei seinen Etiketten-Stanzmaschinen setzt Spilker bereits Steuerungstechnik von B&R ein. Das Vision-System stammte bislang von einem etablierten IBV-Anbieter. Mit diesem war es allerdings nur möglich, Gut-Schlecht-Informationen über den Prozess zu erhalten“, erklärt M. Sandhöfner. Das bedeutete in der Praxis, dass im Fall dass nicht mehr tolerierte Abweichungen festgestellt wurden, der Prozess angehalten und nachjustiert werden musste.
Der Produktionsprozess folgt dem Rolle-zu-Rolle-Verfahren und läuft wie folgt ab: Auf der zuführenden Rolle befinden sich 50 mm × 70 mm große selbstklebende Etiketten, von denen jeweils zwei nebeneinander positioniert sind. Die Etiketten, werden zunächst präzise ausgestanzt und an der nächsten Station mit einem zusätzlichen Sticker versehen. Anschließend werden sie abgeschält und auf ein Trägerpad, das später wieder einer Rolle zugeführt wird, mittig aufgebracht. „Wurden mit dem bisherigen Vision-System Abweichungen von den Toleranzen ermittelt, lag der Ausschuss bis zum Anhalten des Prozesses bei 15 bis 20 Etiketten. Hinzu kam, dass es sehr aufwendig war, den Teil der Rolle, auf dem sich die ausschüssigen Etiketten befanden, abzulängen und den Teil mit der Gut-Ware wieder der Rolle zuzuführen“, beschreibt M. Sandhöfner die Ausgangssituation. „Das waren Aspekte, die Spliker dazu bewog, unsere Vision-Lösung zu testen: Sie liefert neben den bisherigen Längeninformationen auch solche zur Breite und Orientierung. Dadurch eignet sie sich nicht nur zur Qualitätssicherung, sondern zusätzlich zur Prozessregelung.“
Konkret kommt bei Spilker ein Smart Sensor mit integrierter Beleuchtung und einer Auflösung von 1,3 Megapixeln zum Einsatz. Die 16 eingebauten Hochleistungs-LED arbeiten mit Belichtungszeiten von <100 ms. Anhand von Produktionsmustern wurden zunächst mithilfe des B&R-Support-Teams die Grobeinstellungen vorgenommen und über die integrierte Matching-Funktion des Vision-Systems einige Messfunktionen entsprechend der Aufgabenstellung eingerichtet. Darüber werden nun die drei Positionsparameter geliefert. Wird die Abweichung zu groß, werden die Werkzeuge in den Bearbeitungsstationen entsprechend nachgeführt. Der Smart Sensor ist direkt in die Entwicklungsumgebung der Steuerung und über OPC UA eingebunden. Somit müssen keine Schnittstellen programmiert werden. Die Position, Orientierung und weitere Daten sind für jeden Messpunkt direkt und in Echtzeit in der Steuerung verfügbar. Die Antriebe können somit auf jede Abweichung schnell und hochgenau reagieren.