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Bei Risiken und Nebenwirkungen - Vision-Sensoren erkennen Falschbögen in der Druckweiterverarbeitung

Aufgabe

Eine unbedruckte Seite in einem Roman ist ärgerlich. Fehlen dem Leser gar wichtige Informationen, wird er das Buch zur Seite legen. Solche Vorkommnisse sind bedauerlich, aber nicht so schwerwiegend, wie es das Vertauschen von Beipackzetteln bei Medikamenten sein kann. Bei all diesen Fällen hat die Buchbinderei den falschen Bogen gefalzt, zusammengetragen oder gebunden. Falschbögen sollen deshalb bereits frühzeitig sicher erkannt und aussortiert werden, um die Weiterverarbeitung von ausschließlich korrekten Bögen zu gewährleisten.

Bisher wurden die Bögen mit Barcodes oder Data Matrix Codes gekennzeichnet. Neben dem zusätzlichen Koordinationsaufwand für das Aufbringen hat dieses Verfahren auch den Nachteil, dass bei vielen Druckerzeugnissen der Barcode frühzeitig im Verarbeitungsprozess abgeschnitten wird und so nicht mehr zur Verfügung steht. Zusätzlich haben reine Barcodeleser aufgrund ihrer zeilenförmigen Empfänger den Nachteil, nur Codes quer zum Bogenlauf erfassen zu können. Neben Codelesern gibt es erste separate Lösungen für den Druckbildvergleich, was einen Mehraufwand bei der Einrichtung der beiden unterschiedlichen Systeme bedeutet.


Umsetzung

Abb. 1: Der Bogen-Identifikations- sensor VOS410-BIS-60-WH vergleicht sowohl Bilder als auch Data Matrix Codes
Abb. 1: Der Bogen-Identifikations- sensor VOS410-BIS-60-WH vergleicht sowohl Bilder als auch Data Matrix Codes

Vision Sensoren erkennen Falschbögen anhand ihres Druckbilds. Dazu müssen die unterschiedlichen Bildarten (Text, Foto und Graphik) schnell erfasst werden. Für diese Aufgabe entwickelte das Unternehmen Pepperl+Fuchs einen Bogen-Identifikationssensor. Dieser überwacht die korrekte Bogenfolge in Zusammentrag- und Falzmaschinen und prüft, ob das aktuelle Kamerabild mit einem zuvor eingelernten Referenzbild bzw. -code übereinstimmt. Der Vision Sensor, speziell für die grafische Industrie entwickelt, detektiert die signifikanten Unterschiede.


In der Praxis eingesetzt

Das Unternehmen Wohlenberg Buchbindesysteme verwendet für die Falschbogenerkennung in Zusammentrag- und Klebebindemaschinen die Vision Sensoren von Pepperl+Fuchs. Kamera, Beleuchtungs- und Verarbeitungseinheit wurde bei dem Unternehmen als Komplettsystem installiert. Externe Signalverarbeitungs-Einheiten waren nicht notwendig. Der Integrations-Aufwand war überschaubar, da die beiden Auswerte-Methoden Barcode- und Bildvergleich bereits in einem Gerät vorliegen. Mit der maximalen Bogengeschwindigkeit von 6 m/s und einer Taktzeit von unter 80 ms ist der Vision Sensor auch für hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten geeignet und bietet Reserven für zukünftige schnellere Prozesse. Ein Fehlerbildspeicher, der die Ergebnisse der Auswerte-Einheit speichert, ermöglicht das Nachvollziehen falscher Erkennungen. Dieser unterstützt damit den Anwender beim Einrichtprozess und der Problemanalyse. Aber auch im normalen Betrieb erlaubt die schnelle Bildübertragung eine visuelle Nachkontrolle und Plausibilitätsprüfung. Die Kaufentscheidung bei Wohlenberg fiel aufgrund der Tatsache, dass der Vision Sensor komplett von Pepperl+Fuchs gefertigt wird und dadurch eine langfristige Verfügbarkeit gesichert ist.



Abb. 2: Der VOS410-BIS-60-WH erfolgreich im Einsatz