Aufgabenstellung:
Thermoformprodukte wie Trinkbecher und Aufbewahrungsbecher mit und ohne Deckel haben im täglichen Leben besonders in der Lebensmittelindustrie einen großen Anteil. Ob 20g Portionspackung oder 500g Speisequark. Es gibt kaum eine wirtschaftliche Alternative zu der thermogeformten Kunststoffverpackung. Dabei ist die Maßhaltigkeit der Becher und Deckel besonders für die Stapelbarkeit und Dichtheit bei Deckelverschluss ein wichtiger Faktor. Die Maßhaltigkeit spielt auch eine Rolle bei der kundenspezifischen Optimierung der Kraft mit der ein Verschlussdeckel aufgebracht oder abgezogen werden kann. Die präzise Vermessung der Becher und Deckel soll dazu genutzt werden die Thermoformen (also der Werkzeuge für das Thermoformen) beim Einfahren eines neuen Produktes schnell zu optimieren als auch die Qualität der Thermoformen und damit die Qualität der Produkte zu sichern. Dazu muss die große Teilevielfalt vom runden Trinkbecher bis zum Rechteckdeckel bombiert mit Aufreißlasche ohne großen Aufwand präzise vermessen werden.
Realisierung.
Bei der Konzeption des optischen Messsystems, war die Teilevielfalt und die Forderung nach möglichst einfacher Handhabung des Messsystems ohne mechanische Verstellung der optischen Komponenten und ohne Programmierung bzw. Parametrierung der Messaufgabe eine Herausforderung. Die Becher und Deckel können transparent oder weiß sein. Die zulässige Becher- oder Deckelhöhe liegt zwischen 1mm und 185mm. Die Becher können dabei auf dem Becherboden stehend oder mit der Öffnung nach unten vermessen werden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde ein optisches Messsystem mit blauer Durchlichtbeleuchtung, hochauflösender GigE-Kamera und Bi-Telezentrischem Messobjektiv mit 245mm Öffnungsdurchmesser und 260mm Telezentriebereich in einem stabilen mechanischen Aufbau realisiert. Die einfache Bedienung des Systems wird softwareseitig durch die OCTUM Systemsoftware CV-Inspect sichergestellt. CV-Inspect verwendet als Grundlage für das Einlernen und Vermessen unter anderem auch DXF-Dateien direkt aus dem CAD-System des Produktherstellers. Aus diesen DXF-Dateien werden die Prüfregionen für die optische Vermessung automatisch generiert. Nach manuellem Einlegen der Becher bzw. Deckel werden diese dann halbautomatisch auf Durchmesser, Rundheit und weitere formspezifische Maße gemessen. Die Messgenauigkeit beträgt +/- 50µm. Die Messwerte werden visualisiert um direkte Rückschlüsse für eine Thermoform Optimierung zu ermöglichen als auch statistisch erfasst als Qualitästnachweis für den Kunden. Die Aufstellung und Inbetriebnahme des Messsystems fand an zwei Tagen beim Produkthersteller statt. Nach Kalibrierung des Systems und Aufspielen der CAD-Daten war das System messbereit.
Kundennutzen.
Die objektive und schnelle Vermessung der Produkte liefert sofort Daten für die Prozessoptimierung beim Einfahren neuer Produkte. Die kontinuierliche Überprüfung der Produkte sichert langfristig eine gleichbleibende Qualität von Massenprodukten des täglichen Gebrauchs.