Camera Aided Sheet Analyser (Kameraunterstützte Folienfehlererkennung)

Reiter Kilian
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Leitner Raphael
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Weiß Florian
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Wögerbauer Tobias
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Wurm Johannes

Ausgangssituation

Ein wichtiges Kriterium der Recyclinganlagen der Firma Starlinger viscotec ist die Qualität der damit hergestellten Kunststofffolien. Da die Folien zum Großteil aus Recyclingmaterial bestehen, enthalten sie Fremdkörper wie verbrannten Kunststoff, Klebstoffreste oder auch Glassplitter. Diese, nur ca. 50μm großen Einschlüsse, erzeugen einen optischen Fehler, der auch Stippe oder Fisheye genannt wird. Die Qualität der Folien wird durch die Anzahl der Stippen definiert, da das optische Erscheinungsbild entscheidend für ein Produkt ist, das später in sichtbaren Anwendungen, wie zum Beispiel der Verpackungsindustrie, zum Einsatz kommt. Bisher musste ein Mitarbeiter ein Folienprobestück gegen eine Lichtquelle halten und die Stippen eines bestimmten Bereiches zählen. Unsere Aufgabe war es, die Stippen eines rund A4 großen Probestückes, mithilfe eines Kamerasystems zu erkennen und die Ergebnisse in einer Visualisierung darzustellen.

 Umsetzung

Als Kamerasystem verwenden wir den Smart Sensor und als Lichtquelle ein 150x300mm großes Backlight von B&R. Die Einschlüsse haben eine durchschnittliche Größe von 50μm. Somit wird durch die Auflösung der Kamera die maximale Fläche des aufgenommenen Bildes definiert. Die Kamera verfährt mithilfe eines Achsenroboters, um den gesamten Bereich abzudecken und alle Stippen erkennen zu können. Durch die Fremdeinschlüsse entstehen Spannungen im Kunststoff, die größer sind als der eigentliche Einschluss selbst. Um die Spannungen und somit auch die Stippen besser erkennen zu können, werden Polarisationsfilter verwendet, die diese Spannungen für die Kamera sichtbar machen. Die Kamera fotografiert also nicht die Einschlüsse selbst, sondern die daraus entstehenden Spannungen.

Das A4 große Folienprobestück wird in einen separaten Spannrahmen eingespannt, welchen man der Maschine entnehmen kann. Nach Einlegen des Probestückes und anschließendem Schließen der Tür kann der Prozess mit dem Start-Befehl am Panel manuell gestartet werden. Das Probestück wird anschließend automatisch analysiert und die entsprechende Qualität wird in einer Visualisierung am Bedienpanel ausgegeben, sowie auf einem USB-Stick gespeichert.

Mit einer Größe von 830 x 600 x 830mm und einem Gewicht von rund 65kg ist die Maschine gut transportierbar und entspricht einem Laborgerät zur Qualitätsüberprüfung von Kunststofffolien.