Use Case

KI-Qualitätsprüfung von Aluminium-Dosen

Präzise Erkennung von Stückzahl, Anomalien und Lage in Echtzeit

Mit den pylon AI Softwaremodulen wird die Qualitätskontrolle in der Aluminiumdosenproduktion intelligent automatisiert. Das Vision System erfasst die Dosen auf dem Förderband, erkennt und zählt sie und überwacht den Produktionsfortschritt und Ausschuss. Die KI erkennt umgefallene Dosen anhand ihrer Lage und identifiziert Anomalien wie Dellen oder Deformationen. So entsteht maximale Transparenz und Effizienz im Produktionsfluss.

Softwarebasierte Dosen-Inspektion

Kleinste Defekte, reflektierende Objekte und hoher Durchsatz

In Produktionslinien der Dosenproduktion treffen mehrere Herausforderungen aufeinander: reflektierende Aluminiumoberflächen, hohe Objektgeschwindigkeiten und die Notwendigkeit, selbst kleinste Defekte sicher zu erkennen. Genau hier setzt die Kombination aus pylon AI Software und einem robusten IP67 Vision System an.

Defekte Dosen

Details: kleinste Defekte

Kleinste Fehler wie Dellen, Kratzer oder Verformungen an der Dosenunterseite müssen vom Vision System zuverlässig erkannt werden, um die Produktqualität sicherzustellen. Besonders bei hohen Liniengeschwindigkeiten ist es entscheidend, dass selbst minimale Abweichungen in Echtzeit erkannt werden, damit fehlerhafte Dosen zuverlässig aussortiert werden können.

Aluminium sorgt für starke Lichtreflexionen

Aluminium

Die glatte Oberfläche von Aluminium sorgt dafür, dass einfallende Lichtstrahlen stark reflektiert werden. Diese Lichtreflexionen verursachen helle Flecken im Bild. Durch die Optimierung von Beleuchtung und Kameraeinstellungen können Reflexionen minimiert werden, sodass die Bildauswertung zuverlässig und präzise gelingt.

Dosen auf einem Massenförderband mit 3 m Breite

2.000 Dosen pro Minute

Nach dem Waschen werden die Dosen auf einem Massenförderband mit 3 m Breite bewegt. Je nach Anlagentyp, Dosengröße und Linienkonfiguration erreichen moderne Produktionslinien einen Durchsatz von 1.200 bis 2.000 Dosen pro Minute.

Mit KI-Software alle wichtigen Informationen extrahieren

Die pylon AI Software erkennt Defekte wie Dellen, identifiziert liegende Dosen und zählt die Dosen zuverlässig – sowohl Durchsatz als auch Ausschuss. So entstehen volle Transparenz, hohe Produktqualität und eine automatisierte Inline-Prozesskontrolle.

Detektion aller Dosen
Bounding Boxes mit Konfidenzwerten für zuverlässige Detektion und Lokalisierung aller Dosen im Frame

Zuverlässige Detektion aller Dosen auf dem Massenförderband

Um eine effiziente Chargenproduktion zu gewährleisten, ist es unerlässlich, die produzierten Dosen in ihrer Anzahl zu erfassen. So lässt sich exakt feststellen, wann die gewünschte Stückzahl erreicht ist – und Über- oder Unterproduktion zuverlässig vermeiden.

Im ersten Schritt werden dazu mithilfe von Object Detection alle Dosen auf dem Förderband erfasst - egal, ob sie stehen oder liegen. Auf diese Weise können die Dosen auch gezählt werden. Das Triggering der Kamera muss auf die Geschwindigkeit des Förderbands angepasst sein, sodass sich die Frames nicht überschneiden und Dosen nicht doppelt gezählt werden.

Klassifizierung von umgefallenen Dosen
Jede Dose wird nach ihrer Ausrichtung klassifiziert und in "OK" oder "Misaligned" einsortiert

Inline-Prozesskontrolle: Ausrichtung der Dosen erkennen

Mithilfe von monochromen Flächenkameras und pylon AI kann das IP67-Bildverarbeitungssystem erkennen, ob die Dosen aufrecht stehen. Falsch ausgerichtete oder umgefallene Dosen werden im zweiten Schritt mithilfe des pylon AI Add-ons Classification detektiert. Dafür wird jede einzelne zuvor als Dose erkannte Dose als "OK" oder "Missorientiert" ("Misaligned") klassifiziert.

Die mit Object Detection erkannten Koordinaten werden an Roboter übermittelt. Die Roboter können die Dosen gezielt greifen und aufrichten, bevor sie in kritische nachgelagerte Prozesse wie Trocknung, Beschichtung oder Bedruckung weitergeleitet werden.

Anomalie-Erkennung
Kleinste Anomalien werden erkannt und anhand von Heatmaps markiert

100 % einwandfreie Dosen: Anomalien präzise erfassen

Für die weiteren Verarbeitungsschritte bis hin zur auslieferungsfähigen Dose dürfen diese keinerlei Mängel aufweisen. Dafür inspiziert die KI mit dem pylon AI Add-on Anomaly Detection den Unterboden jeder einzelnen Aluminiumdose.

Die Heatmap zeigt Regionen mit auffälliger Modellabweichung. Rote Bereiche markieren potenzielle Anomalien, die z. B. durch Fehler oder Materialunregelmäßigkeiten verursacht sein können. Ein Schwellwert hilft, ein Bild als "defekt" oder "in Ordnung" zu klassifizieren.

Inline-Dosenzählen für Chargenproduktion
Inline-Dosenzählung auf dem Förderband zu verschiedenen Zeitpunkten mittels Object Detection

Genaue Chargenproduktion durch Inline-Dosenzählen

Die pylon AI Add-ons ermöglichen eine exakte Dosenzählung in Echtzeit – auch bei Fördergeschwindigkeiten von bis zu 2.000 Dosen pro Minute. Die erfassten Daten lassen sich direkt in MES- oder WMS-Systeme integrieren und unterstützen so eine präzise Bestandskontrolle und effiziente Umstellungsplanung.

Je nach Anforderung stehen zwei Zählmethoden zur Verfügung:

  1. Alle Dosen auf dem Band werden erfasst, unabhängig davon, ob sie liegen, stehen oder defekt sind. Der Ausschuss wird im Nachgang abgezogen.

  2. Nur die einwandfreien Dosen werden gezählt, nachdem defekte Dosen aussortiert und umgekippte aufgerichtet wurden.


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KI lernt anhand von Bildbeispielen und erkennt automatisch relevante Merkmale in den aufgenommenen Bildern – ideal für komplexe oder unstrukturierte Anwendungen. Gerade bei vielfältigen Permutationen, wie etwa umgefallenen Dosen, zeigt sich der Vorteil gegenüber klassischen Algorithmen: Die KI liefert robuste Ergebnisse, wo definierte Regeln an ihre Grenzen stoßen.
Santhirarajah Mathimugan
Santhirarajah Mathimugan
Field Application Engineer, Basler AG

IP67 Vision System für die Qualitätskontrolle von Dosen

Unser IP67-geschütztes Vision System liefert zuverlässig Bilder unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen mit Staub, Schmutz und Wasser.

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Qualitätskontrolle in der Dosenproduktion – auch unter anspruchsvollen Bedingungen

Mit dem Vision System und der intelligenten pylon AI Software bieten wir eine leistungsstarke Lösung für die Inline-Inspektion nach dem Waschprozess. Das System erkennt selbst an sich bewegenden Objekten mit reflektierenden Aluminiumoberflächen und im hohen Durchsatz zuverlässig Dellen, Verformungen und liegende Dosen. Durch das kontinuierliche Zählen der Dosen liefert es zudem grundlegende Informationen über den Herstellungsprozess.

  • KI-gestützte Anomaliedetektion

  • KI-gestützte Ausrichtungserkennung von Dosen

  • Inline-Chargenmengenzählung

  • Optimierte Bildqualität: Robustes Vision System mit IP67-Komponenten für Umgebungen mit Dampf und Feuchtigkeit

So sorgt das System für Qualitäts- und Prozesssicherheit – effizient und individuell anpassbar.

Qualitätskontrolle von Getränkedosen auf Massenförderband
IP67 Vision System mit vier Balkenlichtern und einem Arbeitsabstand von 1,8 m

Mit dem richtigen Vision Systemaufbau zur passenden Bildqualität

Geschwindigkeit, Arbeitsabstand, Field of View oder Region of Interest: Damit präzise und robuste KI-Entscheidungen getroffen werden können, bedarf es guter Bildqualität. Mit passender Flächenkamera, geschütztem Objektiv und weiteren IP67-Komponenten gelingt das Kamera-System auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen.

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