Suchen

Inspektionssystem Schnelle 3D-Inspektion von Mehrwegbehältern

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

In der Logistik werden nicht zuletzt aus ökologischen Gründen Einweg-Transportbehälter zunehmend durch Mehrweg-Behälter ersetzt. Das ist ökologisch sinnvoll, aber aufwendig in der Praxis: Die Behälter müssen regelmäßig kontrolliert werden, denn Beschädigungen oder Verschmutzungen beeinträchtigen ihre Wiederverwendbarkeit. Industrielle Bildverarbeitung hilft, die Behälterinspektion effizient zu automatisieren.

Firmen zum Thema

Ein Mehrwegbehälter fährt in den Inspektionstunnel
Ein Mehrwegbehälter fährt in den Inspektionstunnel
( Archiv: Vogel Business Media )

Wegen der kontrastarmen Umgebung des meist monochromen Behältermaterials ist eine Bildverarbeitungslösung indes nicht trivial und erfordert den Einsatz neuester 3D-Lichtschnittsensoren, um bestimmte Schadensbilder sichtbar zu machen. Dies gilt besonders für strukturelle Mängel wie Ausbrüche oder Verformungen.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Blick in die Kiste

Die Wiesbadener Firma Eckelmann hat dafür das System zur Behälterinspektion E-SEE CON-TROL entwickelt. „Wir nutzen das sogenannte Lichtschnittverfahren, um 3D-Bilder der Behälter zu gewinnen. In Bruchteilen einer Sekunde werden diese Bilddaten mit einem Modell der Kiste verglichen“, erläutert Dr. Johannes Stelter, Leiter des Geschäftsbereichs Intralogistik und Bildverarbeitung bei Eckelmann. „E-SEE CON-TROL entscheidet, ob es sich um tolerierbare Gebrauchsspuren, gravierende Verschmutzungen oder Beschädigungen handelt. Je nach Klassifikation wird der Behälter ausgeschleust und damit dem Behälterkreislauf entzogen.

Bei Bedarf wird dazu ein Schadensbericht erstellt, der auch gleich die Beweisfotos enthält. Auf diese Weise lässt sich der Lebenslauf eines Behälters dokumentieren und ggf. nach der Ursache des Schadens fahnden. Für beschädigte Behälter kann automatisch ein Reparaturauftrag erzeugt und im System hinterlegt werden. Sobald der dazugehörige Behälter in der Werkstatt eintrifft, lässt sich dieser Reparaturauftrag durch Einscannen der Behälter-ID aufrufen. Dadurch reduzieren sich die Standzeiten defekter Behälter merklich.

Weiterhin ist das Inspektionssystem mit einer Reihe konventioneller Flächenkameras zur Detektion von Verschmutzungen im Behälterinneren ausgestattet. Damit kann die Einhaltung von Hygiene-Vorschriften, beispielsweise für den Transport von Lebensmitteln, sicher überwacht werden. Das System eignet sich für Mehrwegbehälter, Ladungsträger und Getränkekisten. Je nach Prüftiefe lassen sich rund 2000 Behälter pro Stunde inspizieren und bewerten. Das System ist in jede Materialflusssteuerung einbindbar. Da eine zusätzliche Kamera den Barcode der Kiste scannt, ist die Rückverfolgbarkeit jederzeit gegeben.

Tiefe Bilder

Eine wesentliche Herausforderung war die Wahl eines geeigneten Verfahrens zur Bilderfassung. Konventionelle Flächenkameras liefern in diesem Fall nicht die notwendigen Informationen, um die geometrischen Eigenschaften der meist einfarbigen Behälter zu erkennen und zu beurteilen. Die Erkennungsleistung konventioneller Flächenkameras basiert auf Helligkeits- oder Farbunterschieden, sodass in kontrastarmen Umgebungen viele Informationen verborgen bleiben.

Deshalb verwendet E-SEE CON-TROL zur Detektion bestimmter Beschädigungen (Deformationen oder Ausbrüche) spezielle Lichtschnittkameras — mit deren sog. Lichtschnittverfahren lassen sich solche 3D-Bilder gewinnen: Ein Laser projiziert dazu eine haarfeine Linie auf ein Objekt. Eine Kamera beobachtet dies aus einem festen Winkel zur Laserquelle und erfasst die Linien-Projektion. Dabei erzeugt ein Höhenunterschied am beobachteten Objekt eine treppenförmig versetzte Laserprojektion, die von der Lichtschnittkamera aufgezeichnet wird. Aus den so gewonnenen Daten lassen sich durch einfache Triangulation Höhenprofile der Objekte gewinnen – ein Verfahren, das aus der Landvermessung bekannt ist.

Zwei seitlich montierte 3D-Hochgeschwindigkeitskameras nehmen die Längsseiten der Kisten auf. Die Stirnseiten sowie der Boden der Kiste und der Innenraum werden hingegen mit konventionellen Flächenkameras aufgenommen. Insgesamt machen sich sieben weitere Flächenkameras aus unterschiedlichen Perspektiven ein genaues Bild von der Kiste – auch vom Boden.

(ID:379498)