Verschlusskontrolle an Kartons und Faltschachteln: offene Laschen, Deckel und Überstände erkennen

Am Ende der Verpackungslinie entscheidet ein Zentimeter Pappe über den Verlauf der nächsten halben Stunde. Eine Lasche, die nicht sauber eingeschlagen ist, hakt im Einlauf der Folgemaschine, kippt auf der Rollenbahn oder verliert ihren Inhalt. Der Fehler ist klein, offensichtlich und wird trotzdem regelmäßig übersehen, weil die erwartete Kante bei jedem Kartonformat anders liegt. Dieser Beitrag beschreibt die typischen Fehlerbilder am Kartonverschluss, klärt die Frage nach der Anzahl der Kameras, zeigt Durchlicht als einfachsten Trennmechanismus und behandelt die Variantenvielfalt.

Wichtige Punkte im Überblick

Ein nicht verschlossener Karton ist vor allem ein Betriebsrisiko: Er staut den Einlauf der Folgemaschine, destabilisiert den Palettenstapel und verliert Inhalt in Antriebe und Weichen.
Die Anzahl der Blickrichtungen ergibt sich aus dem Fehlerkatalog, nicht aus dem Budget: Seitliche Laschen verlangen den seitlichen Blick, der Bodenverschluss einen Bandspalt oder eine Förderübergabe.
Durchlicht ist die einfachste Trennung zwischen offen und geschlossen, weil eine abstehende Lasche die Silhouette eindeutig verlässt, unabhängig von Bedruckung, Kartonfarbe und Verschmutzung.
Mehrere Dutzend Kartonformate werden über drei kombinierbare Strategien beherrscht: ein Prüfprogramm je Format, eine Auswertung relativ zur erkannten Kartonkante und eine Klassifizierung, die das Format selbst erkennt.
Der Überstand von Produkt und Einleger im Siegelbereich ist derselbe Prüfgedanke wie die Laschenkontrolle und wird in derselben Station geprüft, aber getrennt gemeldet.

Warum ein nicht verschlossener Karton die Folgeanlage stoppt

Ein offener Karton ist kein Qualitätsfehler im engeren Sinn, sondern ein Betriebsrisiko. Er passt nicht in das Profil, das die nachfolgende Maschine erwartet, und die Störung folgt einer unangenehmen Reihenfolge: erst ein Stau im Einlauf, dann ein Stillstand, dann eine manuelle Räumung, häufig unter Verlust der Ware.

Die zweite Folge betrifft das Palettieren. Ein Karton mit abstehender Lasche oder nicht sitzendem Deckel steht schief, verändert die Lage der darüberliegenden Schicht und mindert die Stabilität des Stapels. Die dritte Folge ist der Inhalt: Verlorenes Produkt landet in Antrieben, Weichen und Umlenkungen, bei Lebensmitteln kommt die Verunreinigung des Bereichs hinzu.

Die bisherige Kontrolle ist meist eine Sichtprüfung durch die Person, die die Linie bedient, oder eine Lichtschrankenanordnung, die eine einzelne Kante abfragt. Beides sieht nur, wo es hinschaut. Bei Bandgeschwindigkeiten um 1 m/s und Raten von etwa 15 bis deutlich über 100 Packungen pro Minute genügt das nicht.

Typische Fehlerbilder: offene Lasche, abstehendes Klebeband, nicht sitzender Deckel

Wenige Fehlerbilder wiederholen sich, und es lohnt, sie vor der Auslegung vollständig zu sammeln, weil jedes einen anderen Blickwinkel verlangt.

Offene oder unvollständig eingeschlagene Lasche: die häufigste Variante. Nach oben abstehende Laschen sind gut zu sehen, seitlich abstehende schlechter, weil sie mit der Kartonkante fluchten.
Lasche an der Unterseite: der schwierigste Fall, weil Führungsbänder und Rollen den Blick auf den Boden versperren.
Abstehendes oder fehlendes Klebeband: Das Band fehlt, ist nur teilweise angedrückt, oder ein Ende steht ab. Anwesenheit des Bandes und seine Anlage sind zwei verschiedene Merkmale.
Nicht sitzender Deckel: Bei Steckdeckeln und Schachteln mit Einsatz liegt der Deckel auf, ist aber nicht eingerastet; die Höhendifferenz beträgt oft nur wenige Millimeter.
Liner- und Einlegerreste im Werkzeug: In dokumentierten Anwendungen liegt die kleinste zu erkennende Größe bei etwa 5 x 5 mm.
Leere Packung: in derselben Aufnahme mitprüfbar, wenn der Blick in die offene Schachtel möglich ist.

Der Katalog gehört vollständig in das Lastenheft, mit Angabe, welches Fehlerbild ausschleusen und welches nur melden soll. Eine nachträglich erweiterte Station braucht oft einen anderen Blickwinkel und damit eine andere Mechanik.

Oben, seitlich, unten: wie viele Kameras die Anlage wirklich braucht

Die Anzahl der Blickrichtungen ergibt sich aus dem Fehlerkatalog, nicht aus dem Budget. Wer alles von oben prüfen will, findet die nach oben abstehende Lasche und übersieht die seitliche und die untere.

Von oben lassen sich beurteilen: nach oben abstehende Laschen, die Anwesenheit des Klebebands auf der Oberseite, die Höhenlage des Deckels als Kontur, der Inhalt bei noch offener Schachtel. Seitlich zeigen sich abstehende Bandenden, die Kontur der Seitenlaschen und der Sitz des Deckels im Profil. Von unten wird der Bodenverschluss sichtbar, und hier stehen die Führungsbänder im Weg. Der praktikable Ausweg ist ein Bandspalt an definierter Stelle oder eine Übergabe zwischen zwei Förderern, an der der Boden frei liegt.

Für die Umsetzung gibt es zwei Bauformen. Mehrere unabhängige Vision-Sensoren IV4 an ihren Positionen sind die einfachere Variante: Jeder trägt sein Ergebnis bei, die Steuerung verknüpft sie. Das ist robust, günstig und leicht nachrüstbar. Alternativ arbeiten mehrere Kameras auf einem Controller, etwa an einer High-Performance Bildverarbeitung mit integrierter AI der Modellreihe VS-G, wenn die Bilder gemeinsam bewertet und demselben Prüfling zugeordnet werden sollen oder wenn eine AI-Klassifizierung auf bedruckten, wechselnden Kartonoberflächen nötig ist.

Der Takt begrenzt beides. Bei Bandgeschwindigkeiten um 1 m/s bleiben in dokumentierten Anwendungen wenige hundert Millisekunden für Aufnahme, Auswertung und Ausgabe. Werden mehrere Blickrichtungen sequenziell aufgenommen, ist zu prüfen, ob das Zeitbudget das trägt.

Durchlicht als einfachste Trennung zwischen offen und geschlossen

Bevor eine komplexe Auswertung geplant wird, lohnt der Blick auf die Beleuchtung. Der Verschlusszustand ist eine Kontur, und Konturen trennt Durchlicht besser als jedes Auswertewerkzeug.

Der Karton läuft zwischen einer flächigen Hintergrundbeleuchtung und der Kamera durch, sodass sein Umriss als schwarze Silhouette auf hellem Grund erscheint. Eine abstehende Lasche verlässt dieses Profil und ist im Bild eine eindeutige Ausbeulung, unabhängig von Bedruckung, Kartonfarbe und Verschmutzung. Das ist der Vorteil gegenüber dem Auflichtbild, in dem brauner Karton vor braunen oder blauen Förderbauteilen kaum Kantenkontrast liefert.

Praktisch wird das Durchlicht seitlich ausgeführt, mit Leuchte auf der einen und AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 auf der anderen Seite des Förderers. Die Auswertung reduziert sich auf einfache Werkzeuge: Ist im erwarteten Bereich Material, wo keines sein darf? Weicht die Kontur von der Sollhülle ab?

Zwei Einschränkungen gehören dazu. Durchlicht zeigt Konturen, keine Oberflächen, sodass die Silhouette nichts über ein aufgebrachtes Klebeband verrät. Und die Leuchte braucht Bauraum gegenüber der Kamera, was in engen Bestandsanlagen die Anordnung bestimmt.

Variantenvielfalt beim Kartonformat beherrschen

Die eigentliche Schwierigkeit ist nicht der einzelne Karton, sondern der nächste. Mit jedem Format verschiebt sich die erwartete Kante, und in den Aufzeichnungen laufen mehrere Dutzend Kartonvarianten über eine Linie, mit Formaten von etwa 180 x 240 mm bis 615 x 610 mm. Erschwerend unterscheiden sich Varianten in der Höhe teils nur um wenige Zentimeter.

Drei Strategien haben sich bewährt und lassen sich kombinieren. Die erste ist ein Prüfprogramm je Format, umgeschaltet beim Rüsten; der AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 hält dafür bis zu 128 Programme vor. Die zweite ist die Kantenbezugnahme statt der absoluten Position: Wird die Auswertung relativ zur erkannten Kartonkante aufgebaut, decken wenige Programme viele Formate ab. Die dritte ist eine Klassifizierung, die das Format selbst erkennt und ihr Ergebnis mit der Verschlussprüfung verbindet, was zu Anlagen passt, die Kartons anschließend sortieren oder palettieren.

Wie eine solche Klassifizierung aufgebaut wird, beschreibt "Verpackungstypen automatisch klassifizieren: Beutel, Trays und Faltschachteln sicher unterscheiden". Für das Greifen und Ablegen erkannter Kartons und Zwischenlagen kommen 2D VGR und 3D VGR an einer universellen Bildverarbeitungsplattform der Modellreihe CV-X ins Spiel, beim Griff in den Behälter mit Kameras für 3D ROBOT VISION.

Überstand mitprüfen: Produkt und Einleger im Siegelbereich

Der Überstand ist derselbe Prüfgedanke, angewandt auf ein anderes Fehlerbild. Statt zu fragen, ob eine Lasche aus dem Profil ragt, fragt die Prüfung, ob Produkt oder Einleger in den Bereich hineinragt, in dem gefaltet, geklebt oder gesiegelt wird.

Die Folge ist unmittelbar. Liegt Füllgut im Siegelbereich, schließt die Naht nicht vollflächig. Steht ein Einleger über, klemmt er beim Falten und beschädigt Karton oder Werkzeug. Ein Rest im Werkzeug, in dokumentierten Anwendungen ab etwa 5 x 5 mm relevant, wandert in die nächste Packung.

Technisch ist das ein Kontur- oder Flächenmerkmal in einem definierten Bereich, also die Auswertung, die auch die Lasche erkennt. Ein AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 mit Überstands- oder Flächenwerkzeug deckt den Standardfall ab. Variiert die Oberfläche stark, weil Füllgut, Druckbild und Faltenwurf nie gleich aussehen, übernimmt eine All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS mit AI-Klassifizierung.

Bewährt hat sich, Überstand und Verschluss in derselben Station zu prüfen, aber getrennt zu melden. Dann lässt sich unterscheiden, ob das Faltwerkzeug nachjustiert werden muss oder die Befüllung zu hoch dosiert. Zur Identitätsfrage am Etikett führt "Etiketten- und Codekontrolle zur Typunterscheidung: das richtige Etikett auf der richtigen Verpackung", zu Merkmalen auf Endlosmaterial "Etikettenposition, Splice und Druckbildlage: Merkmale auf der laufenden Bahn erkennen". Die Einordnung aller Weichen liefert "Sortieren und Typunterscheidung in der Verpackungs- und Druckindustrie: Verwechslungen zuverlässig ausschließen", den Gesamtüberblick der Verpackung & Druck Hub.

Häufige Fragen

F Welche Verschlussfehler am Karton lassen sich automatisch erkennen?

Offene und unvollständig eingeschlagene Laschen nach oben, seitlich und am Boden, fehlendes oder abstehendes Klebeband, nicht eingerastete Steckdeckel, überstehende Produkte und Einleger im Siegelbereich sowie Liner- und Einlegerreste im Werkzeug, in dokumentierten Anwendungen ab etwa 5 x 5 mm. Leere Packungen lassen sich mitprüfen, wenn der Blick in die noch offene Schachtel möglich ist.

F Reicht eine Kamera von oben für die Verschlusskontrolle?

Nur wenn der Fehlerkatalog es zulässt. Von oben sind nach oben abstehende Laschen, das Klebeband auf der Oberseite und die Deckelkontur gut zu beurteilen. Seitlich abstehende Bandenden und Seitenlaschen verlangen einen seitlichen Blick, der Bodenverschluss einen Blick von unten, für den ein Bandspalt oder eine Förderübergabe eingeplant werden muss.

F Warum ist Durchlicht bei der Laschenkontrolle so wirksam?

Weil der Verschlusszustand eine Kontur ist. Im Gegenlicht erscheint der Karton als Silhouette, und eine abstehende Lasche verlässt dieses Profil eindeutig, unabhängig von Bedruckung, Kartonfarbe und Verschmutzung. Das umgeht das Kontrastproblem von braunem Karton vor braunen oder blauen Förderbauteilen. Oberflächenmerkmale wie die Anwesenheit des Klebebands zeigt Durchlicht allerdings nicht.

F Wie gehe ich mit mehreren Dutzend Kartonformaten auf einer Linie um?

Über drei kombinierbare Wege: ein Prüfprogramm je Format, umgeschaltet beim Rüsten, wofür der AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 bis zu 128 Programme vorhält; eine Auswertung relativ zur erkannten Kartonkante statt zu festen Bildkoordinaten, sodass wenige Programme viele Formate abdecken; und eine Klassifizierung, die das Format selbst erkennt, wenn Formate gemischt laufen und die Steuerung den Typ nicht vorher kennt.

F Wie schnell darf die Linie für eine Verschlusskontrolle laufen?

In dokumentierten Anwendungen arbeiten Verschlusskontrollen bei Bandgeschwindigkeiten um 1 m/s und Raten von etwa 15 bis deutlich über 100 Packungen pro Minute, mit Zeitbudgets von wenigen hundert Millisekunden für Aufnahme, Auswertung und Ausgabe. Bei mehreren Blickrichtungen ist zu prüfen, ob die Aufnahmen sequenziell in dieses Budget passen oder parallel erfolgen müssen.

F Lässt sich der Überstand im Siegelbereich mit derselben Station prüfen?

Ja, technisch ist es dieselbe Auswertung: Material in einem Bereich, in dem keines sein darf. Ein AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 mit Überstands- oder Flächenwerkzeug deckt den Standardfall ab, bei stark variierender Oberfläche eine All-in-One Kamera der Modellreihe VS mit AI-Klassifizierung. Sinnvoll ist, Verschluss und Überstand getrennt zu melden.

Weiterführende Artikel

Übergeordnete Themenseite: Kennzeichnung, Kontrolle und Identifikation in Verpackung und Druck: Der Überblick für Linienbetreiber und Qualitätsverantwortliche

Hauptartikel zum Thema: Sortieren und Typunterscheidung in der Verpackungs- und Druckindustrie: Verwechslungen zuverlässig ausschließen

Weiterer Artikel im Thema: Etiketten- und Codekontrolle zur Typunterscheidung: das richtige Etikett auf der richtigen Verpackung

Weiterer Artikel im Thema: Verpackungstypen automatisch klassifizieren: Beutel, Trays und Faltschachteln sicher unterscheiden

Weiterer Artikel im Thema: Etikettenposition, Splice und Druckbildlage: Merkmale auf der laufenden Bahn erkennen