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VisCodia: Dosenboden-Codierung

Druckcode-Prüfung am Dosenboden (VisCodia) ist ein System zur Kontrolle von Tintenstrahldruckcodes an Dosenböden, das diverse Fehler bei der Codierung erkennen kann. Es verwendet Hochgeschwindigkeits-Industriekameras sowie die eigenentwickelte universelle Prüfsoftwareplattform XispVision® zur präzisen und effizienten Erkennung der Codes und aussortiert fehlerhafte Produkte.


Anwendungsbereich:

Dosen

Einbaulage:

Nach dem Sterilisator

Systembeschreibung

VisCodia zur Prüfung von Druckcodes am Dosenboden ist ein zuverlässiges und stabiles Prüfgerät. Je nach tatsächlicher Bandgeschwindigkeit können unterschiedliche Steuerzentren gewählt werden; die maximale Prüfgeschwindigkeit beträgt 90.000 Dosen pro Stunde.

Passend zu den verschiedenen Codierarten werden spezielle Lichtquellen konzipiert, um eine einwandfreie Prüfqualität sicherzustellen. Das Gerät erkennt zuverlässig und effizient fehlende Codes, unvollständige Zeichen, Herstellungsdaten und Schichtkennzeichnungen und sortiert fehlerhafte Produkte aus.


Prüfpunkte

Jet-Code vorhanden oder nicht vorhanden

Zeichen fehlt

Datumserkennung

Erkennung von Schichten

Barcode, 2D-Code-Lesung

OCR

System Vorteile

Hohe Toleranz gegenüber Rotationen des Behälters

Kompatibel mit allen gängigen Codiergeräten, sowohl Tintenstrahl- als auch Lasercodierer

Das Prüfmodul verfügt über die Schutzart IP65 und ist für anspruchsvolle Produktionsumgebungen geeignet

Funktion zur aufeinanderfolgenden Alarmierung, vermeidet unnötige Stillstände und Fehlauswürfe

Einführung in das Prinzip

Hochwertige Bilder sind die Grundlage für eine stabile Prüfung – insbesondere bei Tintenstrahldruckcodes am Dosenboden. Häufige Herausforderungen sind die gewölbte Oberfläche des Dosenbodens, Störungen durch die Gussnummern in der Mitte sowie punktförmige Schriftzeichen.

Wir entwickeln individuelle Lichtquellen und optische Systeme abgestimmt auf Codierart, Dosenmaterial und Bodenform. Spezielle Lichtquellen beseitigen Reflexe an gewölbten Dosenböden, maximieren Kontrast und Erkennbarkeit zwischen Druckcode und Hintergrund und erzeugen klare, gleichmäßige Bilder mit geringen Störungen. Dadurch steigen die Genauigkeit der Bildverarbeitung und die Systemstabilität. Dies ist der zentrale Wettbewerbsvorteil von Xispek.
Die nachfolgenden Abbildungen zeigen Aufnahmen der Tintenstrahldruckcodes von zwei gängigen Produkten.


Tintenstrahldrucker Coding

Laser Coding

Bild Verarbeitung

Die Bildverarbeitung für Druckcodes am Dosenboden gliedert sich in fünf Hauptschritte:

Bestimmung des Dosenbodenmittelpunkts

Trennung von Schrift und Hintergrund

Ausrichtungserkennung und Korrektur

Zeichensegmentierung

Zeichenprüfung

Die folgende Abbildung zeigt die Verarbeitungskette zur Bildprüfung von Dosenboden-Druckcodes mit der eigenentwickelten Software XispVision® von Xispek.


1.Bestimmung des Dosenbodenmittelpunkts

Der erste Schritt der Bildverarbeitung besteht in der genauen Lokalisierung des Dosenbodens. Erst wenn der Bereich des Dosenbodens ermittelt ist, lässt sich der zu prüfende Bereich des Druckcodes festlegen. Alle nachfolgenden interessierenden Bereiche der Bildverarbeitung orientieren sich am Mittelpunkt des Dosenbodens. Auf Produktionslinien weisen aufgenommene Bilder unvermeidliche Positionssprünge auf. Aus diesem Grund nutzt das System einen stabilen Algorithmus zur Mittelpunkterkennung. Solange sich der Dosenboden im Sichtfeld befindet, können Dosenboden und Druckcode exakt positioniert werden – eine grundlegende Voraussetzung für eine zuverlässige Erkennung.


2.Trennung von Schrift und Hintergrund

Um die anschließende Texterkennung zu optimieren, müssen Schriftzeichen vollständig vom Hintergrund getrennt werden. Da Beleuchtung und Grauwerte auf dem gesamten Dosenboden ungleichmäßig verteilt sind, verwendet das System einen lokal adaptiven Binarisierungsalgorithmus zur intelligenten Trennung von Schrift und Hintergrund – siehe folgende Abbildung.
Der Algorithmus erlaubt die Anpassung von lokalem Kontrast und Empfindlichkeit, sodass auch bei ungleichmäßiger Beleuchtung ideale Ergebnisse erzielt werden.


3.Ausrichtungserkennung und Korrektur
Bei der Montage wird das Prüfmodul möglichst nahe am Tintenstrahldrucker angebracht, um eine starke Drehung der Dosen bis zum Prüfpunkt zu vermeiden. Dennoch sind Position und Winkel der Dosen während des Transports unregelmäßig. Der Algorithmus erkennt die Ausrichtung der Schriftzeichen und dreht sie in die horizontale Lage. Bei einem Drehwinkel von bis zu ±30° werden die Prüfergebnisse in keiner Weise beeinträchtigt.


4.Zeichensegmentierung

Bei der Zeichensegmentierung werden die einzelnen Schriftbereiche herausgetrennt. Dieser Vorgang ist für die Überprüfung von Tintenstrahldruckcodes unerlässlich, insbesondere bei der OCR-Erkennung. Nach der Ausrichtungserkennung und Korrektur werden die Druckcodes anhand der ermittelten Zeichenbreite und -höhe weiter aufgeteilt. Dadurch wird jedes Zeichen einzeln abgetrennt, was die anschließende Prüfung erleichtert. Einige Aluminiumdosen weisen durch ihre Metalloberfläche viele linienförmige Bildstörungen auf. Daher kommen bei der Segmentierung bereichsbasierte Algorithmen und Auswahlverfahren zur Rauschunterdrückung zum Einsatz, um klare Bildverhältnisse zu gewährleisten.


5.Zeichenprüfung

Nach abgeschlossener Zeichensegmentierung erfolgt die Prüfung und Überprüfung der Tintenstrahldruckcodes. Der Algorithmus bewertet die Codes anhand von Merkmalen wie Zeichenanzahl und Zeichenfläche. XispVision® kann zudem Herstellungsdaten, Mindesthaltbarkeitsdaten (BBD) und Chargennummern auslesen. Im praktischen Einsatz wird die OCR-Funktion üblicherweise mit einer Alarmierung bei aufeinanderfolgenden Aussortierungen kombiniert, um Fehlauswürfe weitgehend zu vermeiden.

Kontinuierlicher Fehleralarm

Wenn das System zur Prüfung von Dosenboden-Druckcodes bei m aufeinanderfolgenden Produkten n fehlerhafte Druckcodes erkennt, wird ein Alarm ausgelöst oder ein Aussortierbefehl aktiviert. Die Werte für m und n werden im System individuell an Prüf- und Produktionsbedingungen angepasst.
Beispiel: Im obigen Bild sind m = 8 und n = 6 eingestellt. Sobald bei acht aufeinanderfolgenden Produkten sechs oder mehr fehlerhafte Einheiten auftreten, erfolgt umgehend eine Alarmauslösung.


Die wichtigsten Vorteile der Alarmfunktion bei aufeinanderfolgenden Fehlern:

Vermeidung von Produktionsverlusten aufgrund fehlerhafter Dateneinstellungen

Verhütung unnötiger Anlagenstillstände und Fehlauswürfe

Einfache Konfiguration und intuitive Bedienung

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