SICK in der Verpackungsindustrie

Die Verpackungsindustrie braucht intelligente Systeme und Geräte, um die geforderte Güte sicherzustellen. SICK nimmt diese Herausforderung an und bietet der Branche ein breites Spektrum an intelligenten Sensoren und Sensorsystemen, die auf komplexe, häufig wechselnde Aufgaben zugeschnitten sind und zugleich die stetig steigenden Anforderungen an Markenschutz, Sicherheit und Dokumentierbarkeit erfüllen.

Die Verpackungsindustrie braucht intelligente Systeme und Geräte, um die geforderte Qualität sicherzustellen.

«Qualität ist kein Zufall, sie ist immer das Ergebnis angestrengten Denkens.» John Ruskin, englischer Kunstkritiker und Sozialökonom des 19. Jahrhunderts, war ein leidenschaftlicher Vordenker und Förderer von Qualität. Denken freilich setzt Intelligenz voraus, und deshalb ist es nachvollziehbar, wenn die Technik des 21. Jahrhunderts immer «intelligenter» wird. Denn in den hochkomplexen Umgebungen der Industrie muss sich der Mensch mehr und mehr auf künstliche Intelligenz verlassen, um seine steigenden Qualitätsansprüche verwirklichen zu können. Qualität ist der Gradmesser für die Erfüllung aller Anforderungen an Produkte, Waren und Dienstleistungen, aber auch weiter gefasst für Verfahren und Prozesse. Diese Anforderungen sind gerade in der Verpackungsindustrie besonders hoch. Die Qualität der Verpackung repräsentiert die Qualität des Inhalts und ist ein Schlüssel zum Verkauf am Point of Sale. Es geht um nicht weniger als perfekte Primär-, Sekundär- und Endverpackungen, aber auch um die anspruchsvollen Vorgaben im industriellen Workflow.

Verlässliche Qualität bei hohen Taktzeiten

In allen Branchen der Verpackungsindustrie, ob Pharma, Kosmetik, Nahrungs- und Genussmittel, Haushaltswaren oder Hygiene, zählen verlässliche Qualität und Güte zu den herausragenden Unternehmenszielen. Die hohen Durchlaufgeschwindigkeiten und Taktzeiten der Anlagen und Verpackungsmaschinen ermöglichen grundsätzlich eine grosse Produktivität, die allerdings nur dann erreicht wird, wenn eine lückenlose Qualitätskontrolle sichergestellt werden kann. Daher müssen Ausfallzeiten so weit wie möglich minimiert und Prozessdaten für vielfältigste Automatisierungsaufgaben auch im Hinblick auf die anstehenden hohen Erwartungen im Rahmen von Industrie 4.0 erfassbar gemacht werden.

SICK bietet intelligente Sensorlösungen, von kompakten, einfach zu integrierenden Geräten über konfigurierbare Stand-alone-Lösungen bis hin zu programmierbaren Hochgeschwindigkeitskameras. Aber auch neue Lösungen, bestehend aus SICK-eigenen Bausteinen sowie aus integrierbaren Funktionen von Bildverarbeitungsbibliotheken, bieten der Verpackungsindustrie intelligente Unterstützung in den Bereichen Qualitätskontrolle, Nachverfolgbarkeit, Objektdatenerfassung und vorausschauende Wartung.

Herausfordernde Primärverpackungen

In der Verpackungsautomation gilt es, eine schier unüberschaubare Fülle von Verpackungsaufgaben mit Hilfe smarter Sensorik zu erfüllen. Am Beginn der Prozesskette steht die Primärverpackung. In der Consumer-Goods-Industrie ist sie Träger von Markenkonzepten. Entscheidend für deren erfolgreiche Umsetzung in Produktideen sind Anlagen, die vollständige, stabile, hygienische und markengerechte Primärverpackungen sicherstellen. Hohe Anlagengeschwindigkeiten stellen hohe Ansprüche an die Zuverlässigkeit und Robustheit der Sensorik. Lichtschranken im Behältereinlauf und -auslauf erkennen speziell transparente Objekte wie Glas- oder PET-Flaschen und kontrollieren zuverlässig Anwesenheit, Position, Geschwindigkeit und Kontur. Beim Verschliessen der Behälter kommen energetische Reflexions-Lichttaster zum Einsatz, die in Vibrationsförderern den Füllstand regulieren, und Reflexions-Lichtschranken überwachen anschliessend die Verschlusszuführung. Auskunft über Füllstand, Druck, Durchfluss oder Temperatur im Vorlagetank geben kapazitive Näherungssensoren oder Sensoren mit geführter Mikrowellentechnik (LFP INOX).

Mit dem Pattern-Sensor PS30 können die Trends in der Verpackungsindustrie hin zu immer aufwendigeren und ausgefalleneren Etiketten problemlos und flexibel gehandhabt werden.

Der kamerabasierte Codeleser Lector62x ist ein intelligenter Sensor zur automatischen, stationären Decodierung von Codes auf bewegten oder unbewegten Objekten.

Deckelkontrolle mit 3D-Vision-Sensor TriSpector1000

Ob der letzte Schritt im Handling der Primärverpackung, also das Verschliessen der Behälter, erfolgreich ausgeführt wurde, ermittelt der konfigurierbare Stand-alone-Sensor TriSpector1000. Damit hat SICK eine kostengünstige 3D-Inspektion auf den Markt gebracht, die sich ideal für die Qualitätskontrolle in der Konsumgüterindustrie eignet. Geprüft wird beispielsweise, ob die Deckel auf Confitürengläsern fest sitzen und die Gläser luftdicht verschlossen sind. Fehlerhafte Ware wird ausgeschleust.

Handelt es sich bei der Primärverpackung um Verbundkartonagen, wie z. B. in den Abfüllanlagen für Molkereiprodukte, kommen vor allem Kameralösungen zum Einsatz: 2D- und 3D-Kameras überprüfen die korrekt ausgestanzten Ausgiessöffnungen im Kartonzuschnitt oder verifizieren die aufgebrachte Abdecklasche über der Ausgiessöffnung auf korrekte Position. Encoder ermitteln dabei die genaue Geschwindigkeit.

Safeguard Detector, das Sicherheitssystem für Verpackungsmaschinen, sorgt für zuverlässigen Eingreifschutz an Kartonmagazinen.

Perfekte Sekundärverpackung

Hohe Qualitätsanforderungen bestehen auch für die Sekundärverpackung. Handel und Verbraucher sind anspruchsvoll und erwarten bei der Konfektionierung der Artikel und der Kommissionierung in Schachteln, Kästen, Gebinden und Displays vor allem Perfektion.

Der TriSpector1000 ist eine kostengünstige 3D-Inspektion, die sich ideal für die Qualitätskontrolle in der Konsumgüterindustrie eignet.

Das Qualitätskontrollsystem Inline Code Matcher stellt durch Lesen eines Codes auf der Verpackung sicher, dass die richtige Verpackung für das richtige Produkt verwendet wird. Als einfach zu integrierende Stand-alone-Lösung von modular vernetzten Codelesern Lector 62x eignet sich das System besonders zur Nachrüstung bestehender Anlagen.

Eine besondere Herausforderung ist jedoch der Trend in der Verpackungsindustrie zu immer aufwendigeren und ausgefalleneren Etiketten. Mit dem innovativen Pattern-Sensor PS30 sind sie aber problemlos und flexibel zu handhaben. Eingelernte, markante Muster eines Bildes dienen als Referenz für das anschliessende stabile Erkennen und Positionieren von Objekten, unabhängig von speziellen Referenzmarken. Mehr Designfreiheit, weniger Materialverbrauch und eine effektive Prozesskontrolle sind die Vorteile.

Im Kartonierer kommen eine Vielzahl von Lichtschranken und Lichttastern zum Einsatz, um der Komplexität des Einpackvorganges gerecht zu werden. IO-Link, die innovative Schnittstelle von SICK, sorgt für höchste Effizienz im Prozess und für eine schnelle, komfortable Umstellung bei Formatwechseln. Werden Artikel kartoniert oder in Schrumpffolie verpackt, ist die Vollständigkeit des Gebindes oberstes Qualitätsziel. Der 3D-Vision-Sensor TriSpector1000 kommt hier erneut zum Einsatz. Er detektiert, ob der Karton vollständig befüllt ist. Mit dem Blob-Finder lokalisiert er Objekte innerhalb eines benutzerdefinierten Grössenbereichs, selbst wenn diese Objekte, wie etwa Pralinen in einer Pralinenschachtel, unterschiedliche Formen haben.

Lector62x für Null-Fehler-Toleranz in der Pharmaindustrie

Codierdrucker bringen Data-Matrix-Codes auf die Sekundärverpackungen auf, und deren lückenlose Überprüfung ist in vielen Branchen entscheidend für den Qualitätsprozess. Soll im ersten Schritt geprüft werden, ob der Druckvorgang erfolgreich und die Druckqualität ausreichend ist, kommt der Print Detector der KTX/KTS-Reihe zum Einsatz. In der Pharmaindustrie gilt die Null-Fehler-Toleranz: Hier werden besondere Anforderungen an Bestückungssicherheit und Dokumentierfähigkeit gestellt. Darüber hinaus ist der Schutz vor Markenpiraterie ein grosses Thema. Der kamerabasierte Codeleser Lector62x ist ein intelligenter Sensor zur automatischen stationären Decodierung von Codes auf bewegten oder unbewegten Objekten: die ideale Lösung für die Pharmabranche.

Endverpackung: Nur einwandfreie Ware darf zum Kunden

Sind Primär- und Sekundärverpackungsqualität sichergestellt, geht es an die Endverpackung. Ob Versandschachtelverpackung, Palettierroboter oder Folienwickelmaschine: Alle Endverpackungsanlagen müssen sich einer grossen Aufgabenvielfalt stellen. Denn es geht nicht nur um verschiedene Paketformen und Paketgrössen oder um das Handling von Verpackungsmaterialien und der Gefahrstellenabsicherung. Auch die Gewährleistung des Materialflusses und die unterschiedlichen Leseabstände für ID-Träger müssen bewältigt werden. Die wichtigste Qualitätsanforderung besteht darin, dass die Ware in einwandfreiem Zustand beim Kunden ankommt. SICK bietet dafür eine grosse Vielzahl an Lichtschranken-, Sensor- und Scannersystemen an.

Mehr Qualität durch mehr Sicherheit im Prozess und an der Maschine

Das Angebot von SICK umfasst ein komplettes Programm an Schutzeinrichtungen – von sicheren Lichtgittern, Lichtschranken, Sicherheitslaserscannern, Sicherheitsschaltern oder sicheren Steuerungen bis hin zu kompletten Dienstleistungen. Für Flexibilität beim Formatwechsel von Kartonzuschnitten und gleichzeitig als sicherheitstechnische Schutzvorkehrung hat SICK das zertifizierte Sicherheitssystem Safeguard Detector entwickelt. Das neue Sicherheitssystem für Verpackungsmaschinen sorgt für zuverlässigen Eingreifschutz an Kartonmagazinen.

Die Linienkompetenz von SICK für die Verpackungsindustrie ist umfassend. Bei jedem Verpackungsschritt, von der ersten Tube, Flasche oder Spritze, vom ersten Blister, Beutel oder Karton über das Verkaufsgebinde für den Supermarkt bis hin zum kompletten Gebinde für den Versand steht die Qualitätssicherung im Fokus. Ob Standardsensorik, komplette Systeme oder Serviceleistungen: Für alle Verpackungsbranchen bietet SICK intelligente Sensor-, Sicherheits- und Auto-Identsysteme auf dem neuesten Stand der technischen Entwicklung. Qualität ist eben kein Zufall.