Produkt-News

Schubert-Cosmetics
Das scharfe Auge der TLM-Maschinen. Effiziente optische 3D-Erkennung in hoher Aufl├Âsung.

Woher wissen die Roboter in Schuberts vollautomatischen Verpackungsmaschinen, welches Produkt sie wann und wie greifen und absetzen? Sie k├Ânnen sehen. Die Funktion des menschlichen Auges ├╝bernimmt bei den TLM-Anlagen die Bildverarbeitung. Das Team rund um Dr. Abdelmalek Nasraoui, Leiter Entwicklung Bildverarbeitung bei Schubert, arbeitet mit seinen Vision-Systemen t├Ąglich daran, dass die Roboter alles im Blick haben, was f├╝r die effiziente und qualitativ hochwertige Verpackung von Produkten jeglicher Branchen n├Âtig ist. Schubert gilt als Pionier bei der Bildverarbeitung in der Verpackungsbranche und entwickelt die eigenen Technologien kontinuierlich weiter.

Schubert Cosmetics - 3D-Kamerasystem
Das neue 3D-Kamerasystem von Schubert erm├Âglicht eine formatfreie Komponentenzuf├╝hrung dank einer implementierten ÔÇ×Griff in die Kiste“-Funktion f├╝r komplexe Produkte in beliebigen Lagen

Das neue 3D-Kamerasystem realisiert den Wunsch des vollautomatischen ÔÇ×Griff in die Kiste“ f├╝r komplexe Produkte in beliebigen Lagen. Ob unsortiert, verrutscht oder ├╝bereinanderliegend – vier Kameras und zwei Lichtmusterprojektoren des 3D-Bildverarbeitungssystems erkennen zugef├╝hrte Produkte aller Formen und Farbe exakt in Position, H├Âhe und Drehlage. So kann das Roboterwerkzeug formatfrei zugef├╝hrte Komponenten zielgenau aufnehmen, aufw├Ąndige Sortier- und Vereinzelungsanlagen entfallen. Nach jedem Eingreifen des Roboters werden die Objekte erneut dreidimensional erfasst und somit die Position sowie die Lage des als n├Ąchstes aufzunehmenden Produkts berechnet. Aus diesem Grund funktioniert die Produktaufnahme auch dann zuverl├Ąssig, wenn sich durch die Entnahme eines Produktes die Anordnung der anderen Produkte ver├Ąndert.

Das neue leistungsstarke Kamerasystem erzeugt in Sekundenbruchteilen sehr hochaufgel├Âste 3D-Bilder. Dadurch ist es m├Âglich, zus├Ątzlich zur Position und Lage auch schnell die H├Âhe und Qualit├Ąt eines Objekts zu erkennen. So wird sichergestellt, dass die Roboter Produkte in beliebiger Lage im dreidimensionalen Raum aufnehmen. Die zwei Kamerapaare bieten beste Rundumsicht und weniger L├╝cken im Bild als herk├Âmmliche Single-Shot-3D-Kamera-Systeme. Dar├╝ber hinaus befindet sich zwischen den Kameras jeweils ein Projektor, der ein Zufallslichtmuster auf die Produkte wirft. Lichtmusterprojektion und Stereo-Bildverarbeitung werden intelligent kombiniert, um optimale Punktwolken zu erstellen. Die H├Âhen- und Oberfl├Ąchenkontrolle ist eine zentrale Funktion in der Erkennung von Produkten im 3D-Raum und in deren qualitativen Beurteilung.

Die Bilddaten des Vision-Systems und das H├Âhenprofil werden am Bedienterminal angezeigt. Jedes zu erkennende Produkt ist mit einem entsprechenden Parametersatz charakterisiert, der f├╝r den Anlagenbediener ├╝ber ein dazugeh├Âriges Men├╝ zug├Ąnglich ist. Art und Anzahl der Parameter sind anwendungsabh├Ąngig und lassen sich individuell anpassen. Sie werden je nach Aufgabenstellung im Vorfeld definiert und in der Steuerung hinterlegt. W├Ąhrend des Betriebs sind keine Anpassungen n├Âtig.

Schubert Cosmetics - Screenshots
Nach jedem Eingreifen des Roboters werden die Objekte dreidimensional erfasst und somit die Position sowie die Lage des als n├Ąchstes aufzunehmenden Produkts berechnet. So funktioniert die Zufuhr auch dann zuverl├Ąssig, wenn sich durch die Entnahme eines Produktes die Anordnung der anderen Produkte ver├Ąndert.

H├Âheres Tempo dank starken Prozessoren im 3D-Scanner
Dieses neue 3D-Kamerasystem haben die Schubert-Ingenieure auf Basis der bestehenden eigenen Bildverarbeitungssysteme entwickelt. Seit Anfang der 1980er Jahre arbeitet Schubert an der Entwicklung der Bildverarbeitung f├╝r Verpackungsroboter. Auf Durchlicht-, Auflicht- und Farbauflichtscanner folgte 2014 der 3D-Scanner, der die Produkterkennung und die Qualit├Ątskontrolle auf ein neues Leistungsniveau hob. Auch diesen erfolgreich am Markt eingef├╝hrten 3D-Scanner haben die Spezialisten in Crailsheim entwickelt und j├╝ngst noch weiter optimiert. K├╝nftig liefert der 3D-Scanner eine noch h├Âhere Aufl├Âsung. Neben der verbesserten Bildqualit├Ąt ├╝berzeugt der optimierte 3D-Scanner zudem mit einem h├Âheren Durchsatz. ÔÇ×Durch intelligente Hardware-Implementierungen von 3D-Bildverarbeitungsalgorithmen verarbeiten wir die gro├čen Mengen an 3D-Bilddaten nun noch schneller“, sagt Abdelmalek Nasraoui. Der 3D-Scanner von Schubert ist weltweit einzigartig: Er liefert Farb- und H├Âhenbilder und ist in verschiedenen ÔÇ×L├Ąngen“ als kompakte Systemkomponente verf├╝gbar, je nach Bandbreite der Anlage. Im 3D-Scanner sind alle 100 Millimeter abwechselnd hochaufl├Âsende Farbzeilenkameras und Lichtmusterprojektoren verbaut. Jede Kamera teilt ihr Sichtfeld zur H├Ąlfte mit ihrem Nachbarn. Gem├Ą├č dem Prinzip der Stereoskopie gibt es von jedem Produkt zwei Bilder aus unterschiedlichen Sichtwinkeln. Aus diesen l├Ąsst sich die H├Âhe der Produkte berechnen. Ebenso werden aus den Lichtmustern Produkth├Âhen berechnet. Dieses redundante System bietet h├Âchste Anlagensicherheit. Sobald die Produkte den Bereich unter dem Scanner verlassen haben, liegen die 3D-Daten vor.

Schubert Cosmetics - 3D Scanner
Der weltweit einzigartige 3D-Scanner von Schubert: Schematische Darstellung der Sensoren und Projektoren mit den ├ťberlappungen der Sichtfelder der Sensoren sowie den ├ťberlappungen der angestrahlten Bereiche

Zukunft mit KI: K├╝nstliche Intelligenz in der Qualit├Ątssicherung
Aktuell forschen die Bildverarbeitungsexperten bei Schubert zudem an einem intelligenten System f├╝r die Qualit├Ątssicherung. K├╝nstliche Intelligenz (KI) und Deep Learning sind die Stichworte: Neuronale Netze (insbesondere die CNN, Convolutional Neural Networks) sollen im Vorfeld mit mehreren Tausenden von Produktbildern trainiert werden und danach selber erkennen, ob ein bestimmtes Produkt die Qualit├Ątskriterien erf├╝llt und im Verpackungsprozess weiterbearbeitet wird. ÔÇ×Backwaren weisen eine hohe Varianz in Form und Oberfl├Ąche auf. Zudem gibt es pro Produktklasse eine Vielfalt an m├Âglichen Defekten. Diese beiden Faktoren machen die mathematische Beschreibung der Form- und Qualit├Ątsmerkmale zu einer Herausforderung. Neuronale Netze werden hier zunehmend als m├Ąchtiges Instrument eingesetzt, um derartige komplexe Aufgaben zu bewerkstelligen“, sagt Abdelmalek Nasraoui. Wie bei dem 3D-Scanner und dem neuen 3D-Kamerasystem werden mit der Implementierung der Neuronalen Netze in die Verpackungsmaschinen von Schubert weitere Meilensteine der eigenen Bildverarbeitung realisiert.


Schubert-Cosmetics
Das Kompetenzteam entwickelt, konzipiert und liefert innovative Abf├╝ll- und Verpackungsanlagen f├╝r die kosmetische Industrie. Hierbei steht die Schubert-Technologie im Mittelpunkt: Bew├Ąhrte Standardkomponenten und extrem kompakte Maschinenl├Âsungen liefern eine hohe Maschinenverf├╝gbarkeit. K├╝rzeste Produkt- und Formatumstellzeiten erm├Âglichen trotz kleiner Losgr├Â├čen ein kostenattraktives Abf├╝llen und Verpacken.

Schubert-Cosmetics, als Teil der Schubert Packaging Systems GmbH, vereint die Expertise der Gerhard Schubert GmbH und Schubert Packaging Systems. Zusammen bilden sie die perfekte Symbiose, um vollumf├Ąnglich den Anforderungen der Kosmetikbranche gerecht zu werden. Schubert Packaging Systems verf├╝gt ├╝ber jahrzehntelanges Know-how im komplexen Anlagenbau, dem professionellen Projektmanagement, im Einkauf von Maschinentechnologien sowie im Schubert-Consulting. Die Gerhard Schubert GmbH bringt ├╝ber 50-j├Ąhrige Erfahrungen im Endverpackungsbereich mit seinen hochflexiblen auf Robotik basierenden Verpackun
gsmaschinen sowie seiner innovativen Abf├╝lltechnik mit.


Gerhard Schubert GmbH
Mit hoher Konsequenz und Voraussicht richtet sich Schubert Verpackungsmaschinen an den aktuellen und zuk├╝nftigen Bed├╝rfnissen ihrer Kunden aus. Mutig beschreitet das Unternehmen mit seiner Philosophie der modularen und intelligenten TLM-Verpackungsanlagen v├Âllig eigenst├Ąndige technologische Wege. Ziel ist es, den Kunden zukunftssichere L├Âsungen bereitzustellen, einfach in der Bedienung, flexibel in der Formatumstellung und au├čerordentlich leistungsf├Ąhig und stabil in der Funktion. In regelm├Ą├čigen Abst├Ąnden stellt das Unternehmen gro├če Innovationsspr├╝nge vor, die Kundennutzen in neuen Dimensionen bieten, und erobert mit neuen Technologien neue Marktsegmente.

Gegr├╝ndet vor rund 50 Jahren besch├Ąftigt die heute in zweiter Generation gef├╝hrte Unternehmensgruppe mehr als 1.300 Mitarbeiter. Basierend auf wechselseitigem Vertrauen und hoher Eigenverantwortung hat es das Unternehmen verstanden, eine ganz eigene Innovationskultur zu entwickeln. Neben internationalen Niederlassungen umfasst die Schubert-Gruppe Tochterunternehmen aus den Bereichen IT, Engineering, Pr├Ązisionsteile und Verpackungsservice.

Facebook: www.facebook.com/GerhardSchubertGmbh
Twitter: www.twitter.com/GerhardSchubert
LinkedIn Gerhard Schubert GmbH:
www.linkedin.com/company/gerhardschubertgmbhverpackungsmaschinen
LinkedIn Schubert Packaging Systems:
www.linkedin.com/company/schubertpackagingsystems/

Gerhard Schubert - Firmensitz

Schubert Cosmetics - LogoSchubert-Cosmetics
Eine Unit der Schubert Packaging Systems GmbH
Werner-von-Siemens-Stra├če 12
D-74564 Crailsheim

Tel. +49 7951 494-0

info@schubert-packaging-systems.com
www.schubert.group/kosmetik

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