Multitaskingfähiges Multitalent
Neues KHS-Leerflascheninspektions-System Innocheck EBI setzt Zeichen
Jürgen Herrmann* Beste Produkt- und Flaschenqualität – zwei Aspekte, die sich gegenseitig bedingen. Weil sie im Getränkebetrieb stimmen müssen, um schließlich perfekte Abfüllergebnisse zu erreichen. Für höchstmögliche Flaschenqualität vor allem in Mehrweg-Anlagen unabdingbar: eine Leerflascheninspektion, die maximale Inspektionssicherheit in sich trägt. Mit dem neu entwickelten Leerflaschen-Inspektionssystem für Glasflaschen, Innocheck EBI, bietet KHS genau das. Hier werden beschädigte, verschmutzte oder mit optischen Fehlern behaftete Flaschen ebenso zuverlässig erkannt wie Flaschen, die Restflüssigkeit bzw. Fremdstoffe enthalten oder Mündungsbeschädigungen aufweisen. Doch das ist längst nicht alles, was der Innocheck EBI an Vorzügen in sich vereint. Gleichzeitig erstellt der Innocheck EBI ein Datenprofil jeder Flasche, das seinesgleichen sucht und das jederzeit abrufbereit ist. Zudem zeichnet sich das neue KHS-Inspektionssystem durch einfache und hygienische Gestaltung, kompakte Bauweise, Flexibilität und Zukunftsbereitschaft sowie eine hohe Verfügbarkeit aus. Insgesamt betrachtet lässt sich durchaus behaupten, dass mit dem Innocheck EBI eine neue Generation an Leerflaschen-Inspektionstechnik für die Getränkebranche zum Zug kommt, die weltweit Zeichen setzen wird. Leerflaschen-Linearinspektor für zügige Umrüstung Beim Innocheck EBI handelt es sich um einen Leerflaschen-Linearinspektor. Gegenüber der Rundlaufmaschine überzeugt der Linearinspektor vor allem durch einen reduzierten Umstellaufwand. Hier ist bei Flaschenwechsel einzig und allein eine Verstellung des Antriebsriemens nötig, was eine äußerst zügige Umrüstung und damit verbunden die schnelle Wiederaufnahme des Produktionsbetriebs ermöglicht. Inspektionsleistung bis zu 60.000 Glasflaschen/h Die Inspektionsleistung des Innocheck EBI beträgt bis zu 60.000 Glasflaschen/h Nennleistung. Standardmäßig werden unterschiedlichste* Leiter Competence Center Inspektionstechnik, KHS GmbH, Dortmund, Tel.: 02 31/5 69 1 01 17 Flaschenvarianten in einer Größe von 0,2- bis 1,5 Liter geprüft. Sollte die Inspektion von größeren oder kleineren Flaschen gefordert sein, lässt sich der Innocheck EBI an individuelle Vorgaben konstruktiv anpassen. Vorab-Kontrolle findet statt Grundsätzlich ist der Innocheck EBI mit einer Vorab-Kontrolle der Flaschen versehen. Hier wird geprüft, ob Flaschen den Vorgaben entsprechen oder zu hoch, zu niedrig, zu breit, zu schmal sind bzw. Mündungsdefekte enthalten. Die Kontrolle geschieht mittels Sensortechnik. Ultraschall-Sensorik blickt von oben her auf die Mündung jeder einzelnen Flasche und ruft Daten zur Beschaffenheit der Mündung sowie zur Flaschenhöhe ab. Infrarot-Detektoren ermitteln Breite und Höhe der Flaschen. Sind voreinstellbare Toleranzbereiche nicht eingehalten oder werden Mündungsdefekte erkannt, sorgt ein Pusher für die Ausleitung der betroffenen Flaschen in einen bereitgestellten Glascontainer. Auf diese Art und Weise lassen sich Störungen oder Stopps innerhalb der Basismaschine bereits von vorne herein ausschließen. Für jede einzelne Flasche die individuelle ID-Nummer Im Einlauf der Inspektionsmaschine wird jede einzelne Flasche durch einen Infrarot-Sensor erfasst und erhält dort gleichzeitig ihre individuelle ID-Nummer. Eine ID-Nummer, die an sämtlichen Erkennungseinheiten innerhalb des Systems explizit abgefragt wird. Eine exakte Verfolgung jeder einzelnen Flasche innerhalb des Systems ist somit gegeben. Damit verbunden ist allerhöchste Sicherheit. Ein Beispiel, das den hoch verlässlichen Umgang mit ID-Nummern aufzeigt: Im Falle eines abrupten Anlagenstopps können Flaschen unter Umständen auf einen Flaschenpulk auflaufen und in ihrer Position verrutschen. Passiert das innerhalb des Innocheck EBI-Bereiches und ist eine Flasche bei der ID-Abfrage nicht mehr klar identifizierbar, wird sie – wie bei sämtlichen weiteren denkbaren Unstimmigkeiten auch – nach einem Durchlaufen der Maschine automatisch ausgestoßen. Generell trägt die ID-Vergabe den höchsten Sicherheitsstandard, den eine Linearmaschine bieten kann, mit in sich. Angelehnt ist das bei der Leerflascheninspektion erstmals innerhalb der Getränkebranche verwendete ID-System an technische Lösungen im Hochsicherheitsbereich. Umfassende Inspektions-Informationen jederzeit abrufbereit Wird eine Flasche anhand ihrer ID-Nummer vor der Ausleitstation des Innocheck EBI erkannt und aufgrund des Vergleichs gesammelter Daten mit vorgegebenen Soll-Werten für gut befunden, läuft sie nicht nur weiter in Richtung Füllsystem, sondern liefert gleichzeitig – und das ist ein weiterer entscheidender Vorteil, der auch für „Schlecht-Flaschen“ greift – Informationen zu den Ergebnissen sämtlicher durchlaufener Inspektionsschritte. Ergebnisse, auf die sich auch zu einem späteren Zeitpunkt einfach wieder zugreifen lässt. Was mit beinhaltet, dass Inspektionsdaten auf Wunsch hin in eine Gesamtstatistik bzw. in eine Statistik zu einzelnen Kriterien der Flascheninspektion einfließen können und unterschiedlichste Abfragen und Auswertungen jederzeit machbar sind. Äußere Seitenwandkontrolle mal Vier Erster Inspektionsschritt im Innocheck EBI: die äußere Seitenwandkontrolle. Insgesamt gesehen verfügt der Innocheck EBI über vier Seitenwand-Kontrollsysteme. Zwei davon befinden sich im Einlauf, zwei weitere im Auslauf der Maschine. Bei jeder Seitenwandkontrolle dienen auf der einen Flaschenseite LED-Blitze als Lichtgeber, auf der anderen Flaschenseite ist eine hoch auflösende Kamera installiert. Eine spezielle Hohlwellen-Spiegeloptik bringt für Kamera-Aufnahmen den Vorteil, dass im Vergleich zu klassischen Lösungen eine erweiterte Sicht um die Flasche herum stattfinden kann. Bei erster und zweiter Seitenwandkontrolle im Einlauf sind ebenso wie bei dritter und vierter Seitenwandkontrolle im Auslauf Kamera und LED-Blitz jeweils spiegelverkehrt zueinander angeordnet. Während des Transports durch den Innocheck EBI erfahren die Flaschen eine definierte Drehung. So ist nach einem Durchlaufen aller Seitenwandkontrollen die zuverlässige 360 Grad-Inspektion und damit verbunden die 100prozentige Prüfsicherheit gewährleistet. Kunststoffriemen für den schonenden Transport Sobald die Flaschen erste und zweite Seitenwandinspektion passiert haben, werden sie im Innocheck EBI mittels parallel laufender Riemen gefördert. Diese Kunststoffriemen stehen für den schonenden Transport der Flaschen durch die Basismaschine sowie für Wartungsfreundlichkeit und Hygienic Design. Konsequente Umsetzung von Hygienic Design Generell wurde auf die konsequente Umsetzung von Hygienic Design im Innocheck EBI größter Wert gelegt. Der Aufbau der Maschine mit glatten Oberflächen und offenen Rohrkonstruktionen ermöglicht eine einfache, zuverlässige und schnelle Reinigung. Die giebelförmige Dachkonstruktion sorgt für ein perfektes Ablaufen von – insbesondere in wärmeren Regionen – eventuell entstehendem Kondenswasser. Nach unten hin ist der Innocheck EBI völlig offen gestaltet. Fremdstoffe und Flüssigkeiten gelangen so direkt in den Bodenbereich und lassen sich zügig entfernen. Mündungskontrolle Innerhalb des Innocheck EBI folgt als nächster Inspektionsschritt die Mündungskontrolle. Ein LED-Lichtblitz ist hierbei in der Licht-Richtcharakteristik so ausgelegt, dass die Dichtfläche der Mündung perfekt beleuchtet wird. Die Reflektion der Mündung gelangt über eine parallele Optik nach oben in Richtung Kamera. Die Kamera nimmt ausschließlich den oberen kreisrunden Mündungsbereich auf. Es finden Außenring-, Innenring- und Dichtflächenkontrolle statt. Optional lässt sich der Blick auf die Mündung durch eine so genannte Mündungseichelkontrolle erweitern. Eine zusätzliche Maßnahme, die sich insbesondere für Bierflaschen anbietet. Bodenkontrolle, innere Seitenwandkontrolle und Infrarot-Restflüssigkeitskontrolle – in nur einem Optikblock realisiert Bodenkontrolle, innere Seitenwandkontrolle sowie Infrarot-Restflüssigkeitskontrolle finden – und das ist eine weitere wesentliche Neuerung und gleichzeitig ein entscheidender Pluspunkt des Innocheck EBI – gemeinsam innerhalb eines speziell hierfür gestalteten Optikblocks statt. Er ist mit verschiedenen Spiegeln und so genannten Splittern, die über unterschiedliche Lichtwellendurchlässigkeit verfügen, ausgestattet. Die optische Einheit wird für alle drei Kontrollen von einer einzigen Lichtquelle aus bedient. Vorteil: Störungen von Inspektionen aufgrund verschiedenartiger Lichtblitze für die jeweiligen Inspektionsvorgänge kommen innerhalb des Systems erst gar nicht vor. Gekapselte, automatisch zu reinigende Lichtquelle für maximale Anlagenverfügbarkeit Ein weiterer Vorteil, den KHS für die einzige Lichtquelle des Optikblocks generiert und zum Patent angemeldet hat: Sie ist in einer transparenten Rolle gekapselt. Diese transparente Rolle läuft synchron mit dem Kettenantrieb. Gereinigt wird die transparente Rolle automatisch durch eine Wasserdüse und einen in das System mit integrierten Abstreifer, der nach Scheibenwischerprinzip arbeitet. Bedingt durch Kapselung und automatische Reinigung ist die permanente Einsatzbereitschaft der Lichtquelle gegeben. Eine manuelle Reinigung ist nicht mehr notwendig. Damit wird konkret Zeit eingespart. Bei klassischen Leerflaschen-Inspektionssystemen üblich: die stündliche ein- bis zehnmalige manuelle Reinigung der Lichtquellen. Pro manuellem Reinigungsvorgang sind durchschnittlich drei Minuten Zeit einzukalkulieren. Eine Zeitspanne, in der die Inspektionsmaschine und damit verbunden die Gesamtanlage stillstehen. Geht man von nur einmaliger stündlicher Reinigung der Lichtquellen aus, bedeutet das einen fünfprozentigen Verlust an Produktionszeit. Bei zugrunde gelegten 5.000 Produktionsstunden/Jahr summiert sich der Verlust an Produktionszeit – wohlgemerkt bei nur einmaliger stündlicher Reinigung – auf 250 Stunden. Mit dem Innocheck EBI gelingt es nun, erst gar keine Produktionsstunden durch Reinigungsmaßnahmen zu verlieren. Was neben der wesentlich erhöhten Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit letztlich auch den Gewinn von barem Geld bedeutet. Bodenkontrolle bei Abfrage unterschiedlicher Algorithmen Bei der Bodenkontrolle werden Bodenfläche und Boden-Standbereich mit Hilfe unterschiedlicher Algorithmen abgefragt. Zunächst ist der Fokus auf den inneren Flächenbereich und damit verbunden auf die Erkennung von eventuellen Schmutzpartikeln, Glasrissen oder sonstigen Defekten gerichtet. Hell-/Dunkel-Übergänge werden bei der Bodenkontrolle stets gezielt ausgefiltert und mittels eines gesonderten Inspektionsalgorithmus nochmals separat betrachtet. Das bedeutet beste Inspektions-Genauigkeit in sich. Die für die Bodeninspektion im Einsatz befindliche Kamera betrachtet die von unten mittels LED-Blitz beleuchteten Flaschen durch den Optikturm hindurch. Gleiches geschieht bei der auf die Bodenkontrolle folgenden inneren Seitenwandkontrolle, für die ein weiteres Kamerasystem speziell auf die innere Seitenwand ausgerichtete Aufnahmen anfertigt. Redundant arbeitende Kamerasysteme als Option Vor allem in Hinblick auf die hohe Verfügbarkeit des Innocheck EBI von bedeutendem Vorteil: Beide Inspektionen lassen sich – ebenso wie alle weiteren optischen Systeme innerhalb des Innocheck EBI – mit zusätzlichen, redundant arbeitenden Kamerasystemen ausrüsten. Sollte bei Inanspruchnahme der Option Kamera-Redundanz die eine Kamera ausfallen, schaltet sich die andere automatisch in den Inspektionsprozess mit ein. Infrarot-Restflüssigkeitskontrolle für nicht leitende Flüssigkeiten Für die Restflüssigkeitskontrolle kommen die in den LED-Lichtblitz des Optikturms integrierten Infrarot-Lichtgeber zum Tragen, welche mit einer besonders hohen Leistung ausgestattet sind. Die Lichtleistung wird auch hier vom Boden aus nach oben in den optischen Turm projiziert. Je mehr an Flüssigkeit, die infrarotes Licht absorbiert, in einer Flasche enthalten ist, desto weniger kommt an Lichtleistung des gefilterten Wellenlängenbereiches bei dem auswertenden Sensor an. Die Infrarot-Restflüssigkeitskontrolle detektiert nicht leitende Flüssigkeiten wie beispielsweise Öl und Benzin. Hochfrequenz-Restflüssigkeitskontrolle detektiert leitende Flüssigkeiten Letzte Inspektion vor den beiden äußeren Seitenwandkontrollen: die Hochfrequenz-Restflüssigkeitskontrolle. Höchste Sicherheit – so lautet auch hier die Devise. Während die Infrarot-Restflüssigkeitskontrolle nicht leitfähige Flüssigkeiten erkennt, detektiert die Hochfrequenz-Restflüssigkeitskontrolle leitende Flüssigkeiten. Damit ist das gesamte mögliche Flüssigkeitsspektrum perfekt abgedeckt. Äußerst kompakte Bauweise Drei Inspektionsvorgänge in nur einer Einheit integriert – ein wesentlicher Vorteil des Innocheck EBI, der auch dessen besonders kompakte Bauweise bedingt. So beträgt die Gesamtlänge des Innocheck EBI inklusive äußerer Seitenwandkontrollen gerade einmal 2,40 Meter. Das lässt unter anderem eine Platz sparende Integration des Innocheck EBI in vorhandene Abfüll-Linien zu. Gewindekontrolle Auf die innerhalb des Optikturms durchgeführten Inspektionen folgt die Gewindekontrolle. Hier findet eine Beleuchtung jedes Gewindes in einem speziell vorgegebenen Strahlungswinkel statt. Licht wird von außen durch das Gewinde nach innen projiziert und fällt schließlich als Abbild des Gewindes über eine hyperzentrische Linse nach oben in den Einfallswinkel des Sichtbereiches der Kamera. Die Kameraaufnahme ist optisch mit der Aufnahme einer Zwiebelscheibe zu vergleichen. Besteht ein Defekt im Gewinde, zeigt sich das dem entsprechend als Lücke innerhalb der „Zwiebelscheibe“. ID-Prüfung und Abruf sämtlicher ermittelter Daten zum Abschluss Im Anschluss an die Hochfrequenz-Flüssigkeitskontrolle gelangen die Flaschen auf Kettentransporteure und durchlaufen die beiden bereits erwähnten Seitenwand-Kontrollen im Auslaufbereich. Im Auslauf selbst geschieht schließlich die Überprüfung jeder Flasche auf ihre im Einlauf erhaltene ID-Nummer. Sämtliche während der einzelnen Inspektionsschritte gesammelten Daten werden bei stimmiger ID-Nummer explizit abgerufen und laufen über Prüfungsalgorithmen, deren Endergebnis bestimmt, ob es sich bei der jeweiligen Flasche um eine als gut oder schlecht einzustufende Flasche handelt. Alle abgerufenen Daten werden im System gesammelt und sind auf Wunsch jederzeit verfügbar. Maximale Flexibilität auch in Hinblick auf weitere Inspektionskomponenten Höchst flexibel verhält sich das System auch in Hinblick auf eventuell zu einem späteren Zeitpunkt mit aufzunehmende weitere Inspektionstechniken. Ob Flaschenfarberkennung oder Füllhöhen- und Verschlusskontrolle – sämtliche Inspektionseinheiten, die in einer Anlage denkbar sind, lassen sich nach deren Installation im Betrieb an die im Innocheck EBI integrierte Steuereinheit Innocheck CUB einfach andocken. Notwendige Software ist innerhalb der Steuereinheit Innocheck CUB hinterlegt und kann nach Freischaltung einfach an gewünschte individuelle Standards angepasst werden. Besonders bedienerfreundlich: Jede vom Bediener erstellte Inspektionsschrittkette, die aus einer bestehenden KHS Library Tool Box generiert und gleichzeitig dokumentiert wird, lässt sich explizit auf deren Plausibilität prüfen. Und: Menüleisten für Statistik und Störmeldungen sowie für Diagnose und Parametrierung sind fünfsprachig gehalten und sogar während der Produktion auf verschiedene Sprachversionen umschaltbar. Dazu kommt: Die Steuereinheit Innocheck CUB besteht aus gebräuchlichen Industriekomponenten, die weltweit erhältlich sind. Das erhöht einmal mehr die Verfügbarkeit. An neue Bedingungen passt sich auch die Hardware schnell und einfach an. Stößt ein Rechnermodul der Steuereinheit an seine Leistungsgrenzen, genügt es beispielsweise das CUB Terminal zu öffnen und ein weiteres Modul dort einzustecken. Einfacher und zukunftssicherer geht es auch hier wohl kaum. Automatisch ablaufendes Testflaschenprogramm Der Innocheck EBI wird innerhalb festgelegter Zyklen durch Einsatz von präparierten Testflaschen auf seine Funktionsfähigkeit hin überprüft. Das Testflaschenprogramm meldet sich ganz an den vorgegebenen Zyklen orientiert mit dem Befehl „Testflaschenprogramm starten“. Der Bediener aktiviert das automatisch ablaufende Testflaschenprogramm am Bedienterminal auf Knopfdruck. Im Auslaufbereich ermittelt der Innocheck EBI, ob sämtliche Fehlermerkmale durch die Aggregate zuverlässig erkannt wurden. Standardmäßig verfügt der Innocheck EBI über zwei Ausleitsysteme. Das eine regelt die Rückführung von Schmutzflaschen zur Flaschenreinigungsmaschine, das andere stößt beschädigte oder kontaminierte Flaschen in einen Flaschencontainer aus. Fazit: Innocheck EBI mit umfassendem Vorteilspaket Fazit: Beim Innocheck EBI handelt es sich um ein Leerflaschen-Inspektionssystem, das Zeichen setzt. In vielerlei Hinsicht. Als kompakt gestaltete Einheit überzeugt das System neben höchster Inspektionsgenauigkeit durch eine Verfügbarkeit und Datenvielfalt, die ihresgleichen sucht. Gleichzeitig sind maximale Flexibilität von Soft- und Hardware sowie die besonders einfache Bedienung gegeben. So tritt der Innocheck EBI als ein multitaskingfähiges Multitalent auf, das für die Getränkebranche ein ganzes Paket an Vorteilen bereithält. Ein ganzes Paket an Vorteilen, das in naher Zukunft auch für die PET-Leerflascheninspektion zur Verfügung stehen wird.
