Zählen auf dem Abförderband bis zur Sollmenge: Kartonwechsel nach Stückzahl statt nach Gewicht oder Fördertakt

Gewicht, Fördertakt, Handzählung: warum die Stückzahl im Karton schwankt

Jede der drei üblichen Methoden misst etwas anderes als die Zahl. Ein Betrieb wechselt den Karton nach einer festen Anzahl von Fördertakten. Weil je Förderzyklus unterschiedlich viele Teile ankommen können, weicht der Inhalt ab; Anlass waren Reklamationen wegen falscher Stückzahlen aus Schichten ohne Personal. An rund zehn Spritzgießanlagen eines anderen Betriebs gibt es keine direkte Zählung, gearbeitet wird mit Gewichten, und am Jahresende ergeben sich Differenzen.

Ähnlich liegen weitere Anwendungen. Ein Betrieb arbeitet bisher mit der Waage und will Stückzahlschwankungen in den Kisten nach dem Spritzguss vermeiden. Bei hellen Kunststoffteilen, die an vielen Anlagen in Behälter gezählt werden, wird ebenfalls gewogen, und es gehen teils deutlich mehr Teile an den Kunden als bestellt. In einem neuen Reinraum wird mehr verpackt, als in die Kiste müsste. Und Gummibälge werden heute von Hand gezählt; hier ist das Motiv die Zeit, die das kostet.

Gewicht und Takt stehen für die Stückzahl nur so lange, wie ihr Verhältnis zur Zahl gleich bleibt. Wer nach Stückzahl wechseln will, zählt deshalb die Teile selbst, und das Abförderband ist dafür ein naheliegender Ort.

Mitzählen im Durchlauf: was der Vision-Sensor auf dem Band erfasst

In den meisten dieser Vorgänge geht es um den AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 über dem Band. Für bewegte Teile ist sein AI Dynamic Count Modus dokumentiert: Gezählt wird an einer Zähllinie im Bild, mehrere Objekte gleichzeitig, und das Band muss nicht anhalten. Der Zählwert reicht bis 9.999.999. Der Ausgang schaltet bei Gleichheit mit dem Sollwert oder wenn der Sollwert erreicht und überschritten ist, ein automatischer Reset ist vorgesehen. Das Werkzeug AI Count erfasst bis zu 500 Objekte je Werkzeug.

Im Betrieb mit den Fördertakten sollen Spritzgussteile im Durchlauf gezählt werden, mit einem Signal bei einigen tausend Stück. Wie sich prüfen lässt, ob die Zählung dabei stimmt, zeigt der letzte Abschnitt.

Im neuen Reinraum funktionierte das Zählen im Test gut.

Für kleine Spritzgussteile auf einem neuen Band von rund 30 cm Breite sah ein Test ebenfalls gut aus; visualisiert werden soll dort über einen vorhandenen PC. Beim Entladen von Spritzgussartikeln hat das Zählen in einem Test an der Anlage gut funktioniert; die dort zusätzlich getestete Vollteilkontrolle ist eine eigene Prüfaufgabe.

Teile, die sich berühren oder übereinander liegen

Im Betrieb mit den rund zehn Anlagen sah der Test mit dem Zählmodus gut aus. Einige Male zählte der Sensor allerdings doppelt, wo nur ein Teil war, und die Ursache ist noch zu klären. Solche Restfehler gehören in jede Testauswertung. Wie oft treten sie auf, bei welcher Teilelage, und beseitigt eine Änderung an Zähllinie, Beleuchtung oder Teileführung sie?

Die Teileführung ist auch der Ansatz eines weiteren Vorgangs. Spritzgussteile sollen, vermutlich auf einem Band, so geführt werden, dass sie nicht aneinanderliegen, gezählt würde mit der All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS. Ihr Blob-Werkzeug zählt und misst Fläche und Schwerpunkt jedes Objekts.

Kommen Gummiteile aufeinander und übereinander, hilft die Höhe weiter als das Bild von oben. Ein 2D/3D Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 zählte solche Teile im Test in der Anlage sehr gut. Daneben bleibt die Fördertechnik eine Stellgröße: Eine Führung, die das Übereinanderliegen verhindert, vereinfacht jede Zählung. Die Auslegung einer 3D-Zählung im Durchlauf und die Übergabe des Zählwerts an die Steuerung behandelt der Beitrag zu Zählen und Bestückungskontrolle in Verpackungs- und Montagelinien.

Schuss gegen Kavitäten nach dem Auswerfen: mehrere Teile je Zyklus richtig zählen

Ein Mehrfachwerkzeug wirft je Zyklus so viele Teile aus, wie es Kavitäten hat. Auf dem Band oder der Rutsche lässt sich damit zweierlei prüfen: ob jeder Schuss vollständig angekommen ist und wie viele Teile ein Auftrag bisher ergeben hat. Rechnerisch ist die Auftragsmenge die Zahl der Schüsse mal der Kavitätenzahl, aber nur, wenn jeder Schuss vollständig ist; die Zählung nach dem Auswerfen prüft genau diese Annahme. Das geöffnete Werkzeug gehört zur Kavitätenkontrolle am Entnahmehandling, das Nest zur Vollständigkeitsprüfung.

Große Teile aus einem Zweifachwerkzeug kommen über eine Rutsche und können sich berühren, deshalb ist ein Kamerasystem nötig. In einem anderen Reinraum laufen Teile aus mehreren Kavitäten auf dem Band in eine Verpackung, und Kavitäten zu zählen ist dort immer wieder ein Thema.

Bei Kleinteilen von etwa 10 mm, die jeweils zu viert ankommen, ist offen, ob das einem Schuss entspricht. Die Umgebung an der Maschine ist heiß. Für den Vision-Sensor nennt der Katalog eine Umgebungstemperatur im Betrieb von 0 bis +50 °C, oberhalb von 40 °C mit Maßnahmen zur Wärmeableitung; ob am Einbauort eine Kühlung nötig ist, gehört deshalb zu den ersten Fragen. Wechselt mit dem Werkzeug die Kavitätenzahl, kann je Werkzeug ein eigenes Programm angelegt werden; intern hält der Vision-Sensor 32 Programme.

Das Signal bei der Sollmenge und was danach am Karton passiert

Das Signal bei der Sollmenge stößt in den Vorgängen unterschiedliche Aktionen an: den Kartonwechsel, das Anhalten des Bands oder den Start eines Schweißvorgangs. Ein Betrieb kann sich vorstellen, Teile zu zählen, damit das Verschweißen der Folie nicht zu früh startet, weil Mitarbeitende teils Kabelbinder hineinfallen lassen.

Konkreter wird die Frage nach dem Überschuss bei einem Betrieb mit mindestens zwei Spritzgießmaschinen, die mal mehr, mal weniger Teile an den Kunden schicken. Zu einer neuen Verpackungsanlage gehört dort eine Zählung. Die Frage betrifft den Menschen am Karton: Fallen nach dem Signal weitere Teile, muss sie noch jemand herausnehmen. Ob das Band stoppt, eine Weiche umschaltet oder ein Puffer die Teile aufnimmt, ist deshalb eine Auslegungsfrage für den Beginn.

Mehrere Maschinen mit gleichem Zählgut: Zählung prüfen, Einstellung übertragen

In vielen Spritzgießbetrieben fällt dieselbe Zählaufgabe an mehreren Maschinen mit gleichem Zählgut an, im dokumentierten Fall etwa an rund zehn Spritzgießanlagen ohne direkte Zählung. Bei Kunststoffdübeln zählt ein Roboter die große Ausführung; für kleinere Teile stellt sich die Frage einer Zählung vor der Verpackung.

Für die Prüfung der Zählung taugt ein einfaches Muster: einige Kartons mit Zählung fahren, von Hand nachzählen, die Abweichungen festhalten. Erst wenn die Zahlen an einer Maschine stimmen, lohnt es sich, dieselbe Einstellung auf Maschinen mit gleichem Zählgut zu übertragen.

Häufige Fragen

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