Etikettenprüfung: Erkennung von Falten und Druckfehlern mit diffuser Beleuchtung

Die Etikettenprüfung ist ein kritischer Qualitätsschritt auf fast jeder Verpackungslinie. Etiketten tragen obligatorische Informationen. Dazu gehören Inhaltsstoffe, Allergene, Chargennummern und Verfallsdaten. Daher kann jeder Fehler schwerwiegend sein. Eine fehlende Zeile, ein falscher Barcode oder eine Falte können einen Rückruf auslösen. Diese Seite erklärt die Beleuchtung, die diese Defekte sichtbar macht.

Die richtige Beleuchtung ist der Schlüssel zu zuverlässigen Ergebnissen. Sie muss den Defekt aufzeigen, ohne falsche Signale hinzuzufügen. Diese Seite behandelt die Hauptaufgaben bei Etiketten und die passenden Geometrien. Zudem listet sie die geeigneten RODER Vision Beleuchtungen auf.

Warum Etikettenoberflächen schwer zu beleuchten sind

Etiketten befinden sich auf gekrümmten, zylindrischen oder unregelmäßigen Oberflächen. Das Material kann Papier, Film, Folie oder ein Laminat sein. Ebenso kann die Oberfläche matt, glänzend, satiniert oder metallisiert sein. Jede Kombination reagiert anders auf Licht. Daher muss die Beleuchtung auf das spezifische Etikett abgestimmt sein.

Glänzende Etiketten erzeugen unter Direktbeleuchtung starke spekulare Reflexionen. Diese Hotspots sättigen den Bildsensor und verbergen den Text. Folien- und metallisierte Etiketten sind noch schlimmer. Tatsächlich wirkt die gesamte Oberfläche wie ein Spiegel. Als Ergebnis enthält das Bild fast keine nutzbaren Informationen.

Matte Papieretiketten verhalten sich anders. Sie reflektieren weniger, zeigen aber Schatten und Gradienten. Folglich erzeugt ungleichmäßiges Licht scheinbare Dichteänderungen. Der Algorithmus wiederum kann diese als Druckfehler interpretieren. Daher ist Gleichmäßigkeit für jeden Etikettentyp wichtig.

Diffuse Beleuchtung für die Etikettenprüfung

Diffuse Beleuchtung verteilt das Licht über einen großen Raumwinkel. Daher beleuchtet sie das Etikett aus vielen Richtungen gleichzeitig. Als Ergebnis wird jede einzelne spekulare Reflexion abgeschwächt. Die reflektierte Energie verstreut sich, anstatt sich zu konzentrieren. Folglich bleibt das Bild trotz geringfügiger Neigung oder Krümmung gleichmäßig.

Flachdom-Beleuchtung für flache und gekrümmte Etiketten

Die Flachdom-Beleuchtung eignet sich für flache und leicht gekrümmte Etiketten. Da das Licht stark diffus ist, bändigt es Glanz- und Folienreflexionen. Daher sieht die Kamera eine gleichmäßige Oberfläche. Als Ergebnis bleiben Text und Druck auf dem gesamten Etikett lesbar.

Ringbeleuchtung für zylindrische Behälter

Etiketten auf Flaschen erfordern einen anderen Aufbau. Hier wird eine Ringbeleuchtung mit einem großen Innendurchmesser verwendet. Die Flasche passt in den Ring, zentriert auf die Etikettenzone. Für die Hochgeschwindigkeits-Rotationsinspektion sitzen mehrere Ringbeleuchtungen um ein Sternrad. Daher werden alle Etikettenflächen in einem Durchgang geprüft.

Erkennung von Druckfehlern und fehlendem Text

Die Druckprüfung vergleicht das Bild mit einer Referenz. Diese Referenz kann ein Bild oder eine parametrische Beschreibung sein. Das System prüft dann mehrere Dinge gleichzeitig. Insbesondere verifiziert es das Vorhandensein und die Position von Elementen. Zudem liest es variable Daten wie Chargen- und Verfallszeitcodes. Es prüft auch die Barcode-Lesbarkeit und findet Streifen, Leerstellen und Schmierer.

Wellenlängenwahl für den Druckkontrast

Die Wellenlänge bestimmt den Kontrast zwischen Tinte und Hintergrund. Für schwarze Tinte auf hellen Etiketten funktioniert jede sichtbare Farbe. Für farbige Tinten ist die Auswahl wichtiger. Insbesondere hängt der Kontrast von der Beziehung zwischen Tinte und Lichtfarbe ab. Daher wird die Wellenlänge so gewählt, dass dieser Kontrast maximiert wird.

Ultraviolettbeleuchtung (UV) für Sicherheitsmerkmale

Viele Etiketten tragen UV-fluoreszierende Sicherheitsmerkmale. Diese sind unter Weißlicht unsichtbar. Dazu gehören UV-reaktive Tinten, Fasern und Beschichtungen. Unter ultraviolettem Licht bei 365 nm oder 395 nm fluoreszieren sie stark. Daher kann die UV-Inspektion deren Vorhandensein und Position bestätigen. Dies dient den Anforderungen in der Pharmaindustrie, der Authentifizierung und dem Markenschutz.

Falten- und Knittererkennung

Falten und Knitterstellen sind mechanische Defekte. Sie entstehen durch fehlerhaftes Aufbringen oder unkorrekte Etikettenspannung. Sie resultieren auch aus Materialfehlern. Folglich verzerren sie das Etikett und können gedruckten Text verbergen. In regulierten Branchen kann ein faltiges Etikett die Lesbarkeitsvorschriften verfehlen.

Schattenbasierte Faltenerkennung

Flachwinkelbeleuchtung ist hier die Schlüsseltechnik. Bei 10° bis 20° zur Horizontalen wirft eine kleine Falte einen langen Schatten. Eine 0,1 mm große Falte wirft beispielsweise einen 0,3 bis 0,6 mm langen Schatten. Daher erkennt der Algorithmus sie leicht. Mit hoher Auflösung werden Falten ab 50 Mikrometern sichtbar.

Verifizierung der Etikettenpräsenz und -position

Zuerst bestätigt das System, dass ein Etikett vorhanden ist. Es prüft auch, ob das Etikett korrekt platziert ist. Eine Ringbeleuchtung oder LED-Matrixbeleuchtung sorgt für die Frontbeleuchtung. Der unbedruckte Behälter unterscheidet sich im Reflexionsvermögen oder in der Farbe vom Etikett. Daher erkennt ein Helligkeits- oder Farbschwellenwert die Präsenz.

Die Positionsmessung prüft anschließend die Platzierungstoleranz. Sie nutzt die Bildkoordinaten der Etikettenkanten. Eine systematische Abweichung deutet auf ein Problem mit dem Applikator oder der Bahnspannung (Web-Tension) hin. Folglich kann das System ein Korrektursignal an den Applikator zurücksenden. Als Ergebnis passt sich die Linie selbst an und bleibt präzise.

Barcode- und Datamatrix-Verifizierung

Serialisierte Produkte erfordern eine zuverlässige Codelesung. Jedes System muss Barcodes und Datamatrix-Codes verifizieren. Ihre Lesbarkeit hängt von der Druckqualität ab. Insbesondere basiert sie auf dem Kontrast, der Genauigkeit der Balkenbreite und sauberen Kanten. Daher ist ein gleichmäßiges, diffuses Licht unerlässlich. Als Ergebnis wird der Code im ersten Durchgang korrekt gelesen.

Beleuchtungsfamilien von RODER Vision für die Etikettenprüfung

Die folgenden Familien decken die Aufgaben Etikettenpräsenz, Druck, Falten und Barcodes ab. Jede bietet eine hohe Gleichmäßigkeit, eine stabile Lichtleistung und robuste Gehäuse. Daher richtet sich die richtige Wahl nach der Oberfläche und dem Defekt.

Die richtige Wahl richtet sich immer nach dem Etikett und der Aufgabe. Für Glanz und Folie eliminiert der FD2-Dom Reflexionen. Flaschen eignen sich stattdessen für den DC6-Ring, der um den Behälter passt. Für farbgetreuen Druck hält die DL6 das Spektrum stabil. Für schnelles Frontlicht bietet die DL5 eine hohe Intensität. In jedem Fall bietet RODER Vision technische Unterstützung, um die Beleuchtung an die Linie anzupassen. Definieren Sie daher zuerst die Oberfläche, den Defekt und die Geschwindigkeit, und wählen Sie dann das passende Licht.

Häufig gestellte Fragen