Case Study: Industrie-Etikettiermaschine für Kartonzuschnitte mit Kamerainspektion
Die von Etisoft gebaute Print & Apply Station – eine Industrie-Etikettiermaschine für flachliegende Kartonzuschnitte – kennzeichnet diese mit rund 60 Stück/min, bei einer maximalen Maschinenleistung von 70 Stück/min und einer geforderten Positionstoleranz des Etiketts von ±2,5 mm, die eine Kamera überwacht. Zuvor etikettierte der Kunde aus der HLK-Branche (HVAC) die Kartonzuschnitte manuell. Nach der Umsetzung bedienen 1-2 Werker den Prozess, und die Umrüstung zwischen Artikelvarianten dauert unter 10 Minuten. Das bedeutet reale Zeiteinsparungen, weniger Bedarf an manueller Arbeit und eine höhere Effizienz der gesamten Linie – dieselben Personen können Aufgaben übernehmen, die die Maschine nicht erledigt.
Inhaltsverzeichnis
Herausforderung: manuelle Etikettierung der Kartonzuschnitte
Unser Kunde aus der HLK-Branche führte die Kennzeichnung flachliegender Kartonzuschnitte manuell aus. Ein Werker entnahm die Zuschnitte aus einem Karton und brachte die Etiketten von Hand auf. Diese Lösung erforderte einen hohen Personaleinsatz, begrenzte die Prozessleistung und sicherte keine vollständige Wiederholgenauigkeit der Etikettenposition auf der Kartonwand.
Mit dem steigenden Produktionsbedarf entstand die Notwendigkeit, den Prozess zu automatisieren. Der Kunde erwartete eine Lösung, die die Etikettierung beschleunigt, die Applikationsgenauigkeit erhöht und die Zahl der am Prozess beteiligten Personen reduziert.
Lösung: Industrie-Etikettiermaschine als komplette Station
Als Antwort auf den Bedarf des Kunden konstruierte und baute Etisoft eine automatische Station zur Etikettierung von Kartonzuschnitten, die die wichtigsten zuvor manuell ausgeführten Tätigkeiten übernahm.
Der Prozess beginnt damit, dass die flachliegenden Kartonzuschnitte als Stapel in die Zuführung eingelegt werden. Der Bereich der verarbeitbaren Breiten und Längen der Kartonzuschnitte liegt zwischen 100 und 300 mm.
Die Maschine entnimmt die Zuschnitte automatisch vom Stapel und übergibt sie einzeln an ein kurzes Transportband, mit einer Leistung von bis zu 70 Stück/min.
Anschließend gelangt der Kartonzuschnitt in die Applikationszone, in der das Etikett auf seiner Oberseite automatisch aufgebracht wird – mit dem Applikator Arca Evolution 250, der Etiketten bis zu einer Breite von 250 mm verarbeitet. Das Kernstück der Station ist die Industrie-Etikettiermaschine, also der Applikator Arca Evolution 250; die übrigen Module – Zuführung, Transportband, Kamerainspektion und Ausschuss – bilden um ihn herum den vollständigen Prozess.
Die Automatisierung dieses Schritts brachte eine deutlich höhere Wiederholgenauigkeit der Etikettenposition als die manuelle Applikation. Die Station von Etisoft nutzt den Applikator Arca Evolution 250, und dieser sorgt für ein konstantes, vom Werker unabhängiges Aufbringen des Etiketts – jedes Stück erhält das Etikett an derselben Stelle, unabhängig davon, welche Stunde der Schicht gerade läuft.
Technische Daten der Station
| Parameter | Wert |
| Maximale Maschinenleistung | 70 Stück/min |
| Beim Kunden erreichte Leistung | ca. 60 Kartonzuschnitte/min, je nach Länge des Zuschnitts |
| Positionstoleranz des Etiketts | ±2,5 mm |
| Abmessungsbereich des Kartonzuschnitts (Breite und Länge) | 100-300 mm |
| Maximale Etikettenbreite | 250 mm |
| Applikator | Arca Evolution 250 |
| Qualitätskontrolle | Kamerainspektion der Etikettenposition |
| Ausschuss fehlerhafter Stücke | pneumatische Fallklappe |
| Umrüstzeit zwischen Artikelvarianten | unter 10 min |
| Personaleinsatz im Prozess | 1-2 Werker |
| Bedienoberfläche | HMI-Panel: Parametrierung und Aufruf von Einstellungen, Fehlermeldung und Fehlerbeschreibung, Diagnose |
Visionsysteme – Sicherheit der korrekten Kennzeichnung
Ein wesentliches Element der Lösung ist die automatische Kamerainspektion. Nach der Applikation des Etiketts durchläuft der Kartonzuschnitt die Inspektionsstelle, an der eine Kamera die Position des Etiketts prüft.
Kontrolliert werden unter anderem die Abstände der Etikettenkanten zu den Kanten des Kartonzuschnitts. Das System vergleicht die gemessenen Werte mit den definierten Anforderungen und bewertet automatisch, ob das Etikett korrekt aufgebracht wurde. Erforderlich war eine Toleranz der Etikettenapplikation von ±2,5 mm.
Damit wanderte die Qualitätskontrolle vom Werker zum automatischen System. Jeder Kartonzuschnitt kann nach denselben definierten Kriterien geprüft werden. Das Kamerasystem in der Station von Etisoft misst die Etikettenposition an jedem einzelnen Stück, weshalb die Korrektheit der Kennzeichnung keine Frage der Sichtprüfung mehr ist, sondern das Ergebnis einer Messung – das ist für sich genommen ein Argument gegenüber Abnehmern, die dokumentierte Qualität fordern.
Automatischer Ausschuss fehlerhafter Produkte
Erkennt das Kamerasystem eine fehlerhafte Etikettenposition, wird der Kartonzuschnitt automatisch ausgeschleust.
Für das Entfernen des fehlerhaften Produkts vom Transportband sorgt eine pneumatische Fallklappe. Zum passenden Zeitpunkt öffnet sie und wirft den Kartonzuschnitt aus der Haupttransportspur.
So lassen sich korrekt gekennzeichnete Produkte von jenen trennen, die die festgelegten Qualitätskriterien nicht erfüllen – ohne manuelle Prüfung und Sortierung.
Ergebnis der Umsetzung
Das wichtigste Ergebnis des Projekts war der Übergang vom manuellen Etikettierprozess zum automatisierten Prozess des Zuführens, Kennzeichnens und Prüfens der Kartonzuschnitte.
Die umgesetzte Lösung brachte dem Kunden mehrere zentrale Vorteile:
- eine sehr starke Beschleunigung der Etikettierung durch automatisches Zuführen und Applizieren der Etiketten – bis zu 60 Kartonzuschnitte pro Minute, je nach deren Länge,
- höhere Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit der Etikettenposition,
- automatische Qualitätskontrolle jedes gekennzeichneten Kartonzuschnitts,
- automatisches Ausschleusen falsch etikettierter Produkte,
- geringeren Einfluss des menschlichen Faktors auf die Prozessqualität,
- Reduzierung der für den Prozess benötigten Personen von mehreren Etikettierenden auf 1-2 Werker,
- eine Umrüstzeit zwischen Artikelvarianten von Kartonzuschnitten und Etiketten von unter 10 Minuten,
- ein HMI-Display zur Parametrierung der Einstellungen für jede Zuschnitt- und Etikettengröße und zu deren Aufruf sowie zur Fehlermeldung, Fehlerbeschreibung und Maschinendiagnose.
Von manueller Arbeit zum stabilen automatischen Prozess
Die Umsetzung der Station erlaubte dem Kunden, die Prozessorganisation deutlich zu verändern. Tätigkeiten, die zuvor das manuelle Entnehmen der Zuschnitte, das Aufbringen der Etiketten und die Kontrolle ihrer Position erforderten, sind nun in einer automatischen Lösung integriert.
Die Verbindung von Zuführung, Transportband, Industrie-Etikettiermaschine (Applikator Arca Evolution), Kamerasystem und pneumatischer Ausschleusung schuf einen vollständigen Prozess, in dem der Kartonzuschnitt automatisch entnommen, gekennzeichnet, geprüft und – bei erkannter Abweichung – ausgeschleust wird.
Das ist ein Beispiel für eine Umsetzung, in der die Automatisierung nicht nur die Leistung erhöhte, sondern auch Qualität und Wiederholgenauigkeit des Prozesses steigerte und gleichzeitig den Bedarf an manueller Arbeit senkte. Etisoft lieferte dem Kunden aus der HLK-Branche eine komplette Station zur Etikettenapplikation mit Kamerainspektion – von der Zuführung der Kartonzuschnitte bis zum automatischen Ausschuss fehlerhafter Stücke.
Interessieren Sie sich für die Automatisierung der Kennzeichnung in Ihrem Unternehmen?
Häufige Fragen
Ist diese Station eine Industrie-Etikettiermaschine?
Ja. Eine Industrie-Etikettiermaschine ist die Maschine, die das Etikett appliziert – in dieser Umsetzung ist das der Applikator Arca Evolution 250, der Etiketten bis 250 mm Breite verarbeitet. Die beschriebene Station ist eine Etikettiermaschine, erweitert um eine automatische Zuführung der Kartonzuschnitte, ein Transportband, die Kamerainspektion der Etikettenposition und eine pneumatische Ausschleusung fehlerhafter Stücke.
Welche Leistung erreicht die automatische Etikettierung von Kartonzuschnitten?
In der beschriebenen Umsetzung arbeitet die Station mit rund 60 Kartonzuschnitten pro Minute. Die maximale Maschinenleistung beträgt 70 Stück/min – das reale Ergebnis hängt von der Länge des Zuschnitts ab.
Wie genau bringt die Station das Etikett auf?
Die geforderte Positionstoleranz des Etiketts beträgt ±2,5 mm. Die Kamera prüft jedes Stück und misst die Abstände der Etikettenkanten zu den Kanten des Kartonzuschnitts.
Welche Kartonformate verarbeitet die Station?
Kartonzuschnitte mit einer Breite und Länge zwischen 100 und 300 mm, mit einem Etikett von bis zu 250 mm Breite.
Was passiert, wenn das Etikett fehlerhaft aufgebracht wird?
Das Kamerasystem erkennt die fehlerhafte Position, und die pneumatische Fallklappe wirft den Kartonzuschnitt automatisch aus der Haupttransportspur.
Wie viele Werker benötigt die Station?
Nach der Umsetzung bedienen 1-2 Personen den Prozess. Zuvor führten mehrere Mitarbeitende die Etikettierung aus.
Wie lange dauert die Umrüstung auf ein anderes Zuschnitt- oder Etikettenformat?
Unter 10 Minuten – die Einstellungen für jede Zuschnitt- und Etikettengröße sind im HMI-Panel gespeichert und werden aus dem Speicher aufgerufen.
