Ist einem Medikament der falsche Beipackzettel zugeordnet, so kann dies schwerwiegende Folgen haben. Um solche Situationen zu vermeiden, werden die bedruckten Bögen bereits in der Buchbinderei mit Vision Sensoren geprüft. Das Bildverarbeitungs-System kontrolliert dabei, ob das aktuelle Kamerabild mit einem zuvor eingelernten Referenzbild übereinstimmt. Auf diese Weise werden falsche Bögen erkannt und aussortiert.

Eine unbedruckte Seite in einem Roman ist ärgerlich. Fehlen dem Leser gar wichtige Informationen, wird er das Buch zur Seite legen. Auch eine verdrehte Seite in einem Bildband wertet das Exemplar ab. Solche Vorkommnisse sind bedauerlich, aber nicht so schwerwiegend, wie es das Vertauschen von Beipackzetteln bei Medikamenten sein kann. Bei all diesen Fällen hat die Buchbinderei den falschen Bogen gefalzt, zusammengetragen oder gebunden. Falschbögen sollen deshalb bereits frühzeitig sicher erkannt und aussortiert werden, um die Weiterverarbeitung von ausschließlich korrekten Bögen zu gewährleisten.

Texte und Graphiken erfassen
Vision Sensoren erkennen Falschbögen anhand ihres Druckbilds. Dazu müssen die unterschiedlichen Bildarten (Text, Foto und Graphik) schnell erfasst werden. Für diese Aufgabe entwickelte das Unternehmen Pepperl+Fuchs einen Bogen-Identifikationssensor. Dieser überwacht die korrekte Bogenfolge in Zusammentrag- und Falzmaschinen und prüft, ob das aktuelle Kamerabild mit einem zuvor eingelernten Referenzbild bzw. -code übereinstimmt. Der Vision Sensor, speziell für die grafische Industrie entwickelt, detektiert die signifikanten Unterschiede. Im Extremfall muss er dabei auch einen holländischen Text von der englischsprachigen Ausführung unterscheiden können. Leichte Schwankungen der Druckqualität wiederum soll er tolerieren, denn das ist an dieser Stelle im Verarbeitungsprozess nicht mehr von Belang.

Das Bildverarbeitungs-System besteht aus einer Kamera, einer Beleuchtungseinheit und einem Auswerterechner. Die Kamera befindet sich in einem stabilen Zinkdruck-Gehäuse, wobei eine antistatische Glas-Frontscheibe den Einsatz des Systems in staubiger Umgebung ermöglicht. Das Gehäuse ist mit seitlicher und frontaler Blickrichtung der Kamera erhältlich, die Fokussierung der Kamera ist von außen nicht manipulierbar.

Die interne Beleuchtung ist leistungsstark und sichert die zuverlässige Erkennung auch bei schwachen Kontrasten. Zusammen mit dem Progressive-Scan-CCD-Chip lassen sich kurze Belichtungszeiten erreichen, so dass auch schnell bewegte Bögen sicher erfasst werden können. Neben schnellen und kontrastarmen Bögen überprüft der Vision Sensor auch detailreiche Druck-Erzeugnisse zuverlässig. Dafür sorgt die Auflösung von 752x480 Pixeln in einem Bildfeld von etwa 5x5cm² bei einem Arbeitsabstand von 6cm. Über eine Ethernet-Schnittstelle, sowie M12-Industriestecker werden die digitale Ein- und Ausgangssignale übertragen.

Inspektion erfolgt im Takt
Der Teach-Vorgang findet automatisch statt: Das Bildverarbeitungs-System bestimmt dazu die Position hinreichend markanter Bildbereiche, die sich für den Vergleich eignen, und ermittelt die zugehörigen Bildaufnahme-Parameter. Die Inspektion selbst erfolgt synchron zum Maschinentakt bei Bogen-Geschwindigkeiten von bis zu 6m/s und 12 Bögen/s. Der Sensor erhält ein Triggersignal, beispielsweise von einem Lichttaster, und liefert als Schaltsignal zurück, ob der aktuelle Bogen dem eingelernten Muster entspricht. Mit einem integrierten Drehgeber-Interface kann das Triggersignal durch Auswertung der Pulsfolge eines Encoders wegsynchron verzögert werden. Der Vision Sensor lässt sich sowohl lokal (stand alone) als auch im Verbund mit mehreren Sensoren über ein Netzwerk einsetzen. Dabei ermöglicht das Ethernet-Interface die Bildübertragung und steuert die Sensoren über entsprechende Telegramme.

Bisherige Lösung im Vergleich
Bisher wurden die Bögen mit Barcodes oder Datamatrix-Codes gekennzeichnet. Neben dem zusätzlichen Koordinationsaufwand für das Aufbringen hat dieses Verfahren auch den Nachteil, dass bei vielen Druckerzeugnissen der Barcode frühzeitig im Verarbeitungsprozess abgeschnitten wird und so nicht mehr zur Verfügung steht. Zusätzlich haben reine Barcodeleser aufgrund ihrer zeilenförmigen Empfänger den Nachteil, nur Codes quer zum Bogenlauf erfassen zu können. Neben Code-Readern gibt es erste separate Lösungen für den Druckbild-Vergleich, was einen Mehr-Aufwand bei der Einrichtung der beiden unterschiedlichen Systeme bedeutet.
Der Vision Sensor VOS410-BIS von Pepperl+Fuchs vereint die Verfahren Codevergleich und Bildvergleich in einem Gerät. Im Prinzip stellt ein Bar- oder Datamatrix-Code nichts anderes dar als ein spezielles Bild, nur mit mehr Freiheitsgraden. Denn jetzt hat der Anwender die Möglichkeit, Barcodes sowohl in Bogenlaufrichtung als auch quer dazu auszuwerten. Das Bildverarbeitungs-System für den Bildvergleich wird bereits als reiner Datamatrix-Leser eingesetzt und hat damit seine Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt.