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Compar AG
Industriedruck: Flexibles Universaltool fĂŒr die automatische optische Druckbildinspektion - neue Software-Generation bĂŒndelt Knowhow aus zahlreichen Einzelfall-Lösungen

Bei zahlreichen industriellen Fertigungsprozessen werden Druckverfahren eingesetzt. Die Anwendungen reichen von der Beschriftung von Produkten und Verpackungen ĂŒber die dekorative Farbgebung bis zur fĂ€lschungssicheren Herkunftskennzeichnung. Bedruckt werden nicht nur ebene FlĂ€chen, sondern auch komplex geformte dreidimensionale Objekte. Zum Einsatz kommen neben der großen Bandbreite klassischer Drucktechnologien auch Sonderverfahren wie Lasermarkierung, Tampondruck, Lithographie oder Digitaldruck.

Compar - Labello
Analyse des Runddrucks an einem rotierenden Lippenpflegestift mithilfe der oben angeordneten Kamera. Fehlstellen in den Buchstaben „e“ und „o“ sind farblich markiert

„Wir haben eine völlig neue, vom Anwender selbst frei konfigurierbare Softwarelösung fĂŒr die kameragestĂŒtzte automatische QualitĂ€tskontrolle von bedruckten Industrieprodukten entwickelt“, weiß Roman Haller, Projektleiter bei Compar AG in PfĂ€ffikon SZ, Schweiz.

Compar - Haller
„Unsere neue Software enthĂ€lt das gesamte Erfahrungswissen aus einer Vielzahl ĂŒber die Jahre hinweg realisierter Einzellösungen in einem Ă€ußerst vielseitig einsetzbaren Gesamtpaket“ Roman Haller

Das Engineering-Unternehmen ist seit fast 35 Jahren auf dem Gebiet der industriellen Bildverarbeitung tĂ€tig und arbeitet fĂŒr zahlreiche namhafte Industriekunden im In- und Ausland. Bedient werden so gut wie alle Hightech-Branchen wie Pharma- und Medizintechnik, die Uhrenherstellung oder die Automobil- und Elektronikindustrie, aber auch Hersteller von Spielwaren. GestĂŒtzt auf das Knowhow aus der Entwicklung zahlloser kompletter QualitĂ€tskontrollsysteme fĂŒr alle möglichen Druckverfahren und Produkte habe man mit dem VisionExpert-Tool „Optical Print Inspection“ jetzt ein Softwarepaket mit nahezu universellen Einsatzmöglichkeiten fertigstellen können. Bisher mussten solche Lösungen von externen Experten fĂŒr lediglich eine Anwendung oder fĂŒr eine begrenzte Palette eng verwandter Einsatzbereiche entwickelt werden. Das neue Tool ermögliche es dem Anwender dagegen, selbst eigene Lösungen fĂŒr eine große Bandbreite unterschiedlicher Einsatzgebiete oder neuer Produkte zu konfigurieren. Dabei stehe ihm eine sehr mĂ€chtige Funktionsbibliothek zur VerfĂŒgung, mit deren Hilfe auch recht anspruchsvolle Aufgaben bewĂ€ltigt werden können.
 
Compar - User Interface
Eine umfassende und ĂŒbersichtlich strukturierte Bibliothek an FunktionalitĂ€ten und Parametri- sierungen ermöglicht dem Anwender die schnelle und einfache Realisierung unterschiedlichster Einsatzlösungen


Ein Sprung weit ĂŒber die bisherigen Spezialprodukte hinaus
„Um die Bedeutung dieser Entwicklung verstehen zu können, muss man sich vor Augen halten, wie Systeme zur Druckbildkontrolle bisher entstanden sind“, ergĂ€nzt R. Haller. Die automatisierte optische Kontrolle von Druckbildern sei beileibe keine einfache Angelegenheit, fĂŒr die man lediglich einige Gut/Schlecht-Vergleichsbilder benötige. In der RealitĂ€t seien die Anforderungen oft sehr komplex, weil der Teufel meist im Detail stecke.

Compar - Blister
Das menschliche Auge stört sich nicht an leichtem Verzug des Drucks. Eine Druckinspektionssoftware ohne Verzugskompensation (unteres Bild, grauer Rahmen) wird jedoch immer falschen Ausschuss produzieren, ohne die echten Fehler zu finden. Compars Printinspektion (oberes Bild, blauer Rahmen) kompensiert den Verzug

Das fange schon mit der kaum ĂŒberschaubaren Vielfalt der eingesetzten Druckverfahren sowie der zu bedruckenden Produkte an. Hinzu komme als weiterer wichtiger Faktor die Festlegung der Toleranzen dessen, was noch akzeptiert werden kann und was nicht. Zudem variiere die Bandbreite der QualitĂ€tsvorgaben je nach Einsatzgebiet enorm. An der Spitze der Anforderungen stĂŒnden Branchen wie die Pharma- oder die Uhrenindustrie, wo teils schon Abweichungen im Bereich von Hundertstel Millimeter als Ausschusskriterium gewertet werden. Andere Sektoren wie die Hersteller von Spielzeug oder Verpackungen seien diesbezĂŒglich oft viel toleranter. Hier seien andererseits oft andere Kriterien wie Ästhetik bzw. Produktanmutung zu berĂŒcksichtigen. Neben der Frage der reinen KonturschĂ€rfe gehe es dabei z.B. dann um Farbabweichungen, GleichmĂ€ĂŸigkeit des Farbauftrags oder Verzerrungen des Druckbildes. Letztere hĂ€ngen teils vom Druckverfahren ab. So komme es beispielweise beim Tampondruck zu unterschiedlichen Breitungen des elastischen Druckstempels in AbhĂ€ngigkeit von der Anpresskraft. Auch Geometrievariationen bei zwei- oder dreidimensional gekrĂŒmmten Objekten oder temperaturbedingte MaĂŸĂ€nderungen im Augenblick des Drucks könnten zu Verzerrungen fĂŒhren. Wegen dieser Vielfalt musste bisher bei der Entwicklung automatischer Kontrollsysteme fast immer ein individuell auf die BedĂŒrfnisse des Kunden hin entworfener „Maßanzug“ aus Hardware und Software realisiert werden.

Compar - Inhalator
Beim Inhalator fĂŒr respirativ verabreichte Wirkstoffe mĂŒssen die Druckbilder sowohl des Etiketts als auch des ZĂ€hlrings fĂŒr die Dosiszahl prĂ€zise ablesbar sein


Die Crux mit der Wirtschaftlichkeit
„Druckergebnisse weisen je nach Technologie stets eine gewisse VariabilitĂ€t auf, weshalb die Wahl der QualitĂ€tskriterien erhebliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit der Fertigung haben kann“, sagt R. Haller. Infolgedessen könnten zu hohe AnsprĂŒche je nach Produkt und Druckverfahren inakzeptabel hohe Ausschussquoten nach sich ziehen. Zudem mĂŒsse man stets auch die Eigenheiten des eingesetzten Druckverfahrens berĂŒcksichtigen. So sei beim Laserdruck unerwĂŒnschter Einbrand an der OberflĂ€che der Teile möglich. Beim Digitaldruck mit Tintenstrahl-Druckköpfen könne es zum Ineinanderfließen benachbarter Tröpfchen kommen, und beim Bedrucken gekrĂŒmmter OberflĂ€chen sei hĂ€ufig mit Verzerrungen bzw. „Ziehharmonika-Effekten“ zu rechnen.
 
Compar - Runddruck Fehler
WĂ€hrend echte Zeichenfehler (linkes Bild, blauer Rahmen) erkannt werden mĂŒssen, darf die Software hier die „Ziehharmonika-Verzerrungen“ des Runddrucks (rechtes Bild, grauer Rahmen) parameter- gesteuert tolerieren


Kondensiertes Knowhow aus der Praxis
„Unsere neue Software enthĂ€lt das gesamte Erfahrungswissen aus einer Vielzahl ĂŒber die Jahre hinweg realisierter Einzellösungen in einem Ă€ußerst vielseitig einsetzbaren Gesamtpaket“, verrĂ€t R. Haller. Dazu gehören auch komplexe FĂ€higkeiten wie die BerĂŒcksichtigung von Verzerrungen z.B. bei flexiblen Materialien wie Folien oder Textilien, die Verwendung von Masken zur Ausblendung störender Umgebungsinformationen wie z.B. Halterungen oder die PrĂŒfung bestimmter Bereiche auf Flecken oder Spritzer. Bei Bedarf kann auch der Ästhetik Vorrang vor der Perfektion gegeben werden, beispielsweise bei Spielwaren, wo u.U. kleinere Fehler toleriert werden können, solange sie nicht das Auge stören.

Compar - Play VE KS
Der blaue Druck ist verschoben und verzogen. Dies stört das Auge jedoch nicht. Die Compar-Druckkontrolle (oberes Bild, blauer Rahmen) kann diese nicht störenden Unterschiede akzeptieren und trotzdem die echten Fehler finden. Herkömmliche Software (unteres Bild, grauer Rahmen) schafft dies nicht

Echtes Highlight ist beispielsweise die FĂ€higkeit, den Druck auf Bereichen eines Produkts zu prĂŒfen, die nur teilweise hinter einem Ausbruch in einer Verpackung zu sehen sind. Die Software erkennt hierbei, um welchen Ausschnitt des Druckbilds es sich handelt, und prĂŒft ausschließlich den sichtbaren Bereich auf Fehler. Beispiele fĂŒr solche Anwendungen sind StichsĂ€geblĂ€ttersortimente oder Produkte mit einer Skala in Verkaufsverpackungen aus bedrucktem Karton. Ein großer Pluspunkt von VisionExpert ist zudem die Tatsache, dass Compar ĂŒber umfassende Erfahrungen mit Aufgabenstellungen im Bereich hochgenauer optischer Vermessung bis in den Nanometerbereich verfĂŒgt. Dieses Knowhow kann bei solchen Anwendungen dabei helfen, unnötige Produktverluste als Folge zu eng festgelegter Toleranzvorgaben zu vermeiden.
 
Compar - FleckenVergleich
WĂ€hrend kleinere „Pigmentstörungen“ innerhalb der einzelnen FarbflĂ€chen (links und Mitte) bis zu einem bestimmten Grad toleriert werden dĂŒrfen, werden sie ab einer vordefinierten Schwelle (rechts) zum Ausschusskriterium


Vom Anwender einfach einzurichten und anzupassen
„Bei der Konzipierung der Software stand eine möglichst hohe Anwenderfreundlichkeit im Vordergrund“, betont R. Haller. Im Prinzip bĂŒndelt es Softwaremodule aus einer Vielzahl bisher realisierter Entwicklungen, auf die mithilfe einer einfach strukturierten BenutzeroberflĂ€che zugegriffen werden kann. Das Paket lĂ€sst sich ohne besondere Vorkenntnisse bedienen und dank der im Hintergrund verfĂŒgbaren Modulbibliotheken schnell und einfach fĂŒr unterschiedlichste Einsatzbereiche konfigurieren. Es kann daher jederzeit auch an andere Druckverfahren oder Produkte angepasst werden. Hierarchisch gestaffelte Zugangsberechtigungen ermöglichen vorher festgelegten Mitarbeitern das Einlernen von neuen oder geĂ€nderten Bildmustern, z.B. beim Auftreten unvorhergesehener Fehlerkategorien oder beim Einlernen neuer Produkte. Damit lĂ€sst es sich flexibel an die im jeweiligen Unternehmen vorhandene Personalstruktur anpassen. Bei Bedarf kann auch sein Funktionsumfang mithilfe von VisionExpert beliebig um zusĂ€tzliche Bildverarbeitungsthemen wie Vermessung, Positionskontrolle usw. erweitert werden. Und last but not least steht dahinter im Bedarfsfall die langjĂ€hrige Beratungs- und Problemlösungskompetenz eines seit Jahrzehnten auf dem Gebiet der computergestĂŒtzten Bildverarbeitung tĂ€tigen Unternehmens.

Compar - Datumsring
Die Uhrenindustrie gehört zu den Branchen mit den höchsten Anforderungen an die DruckqualitÀt


Firmenprofil
I
ndustrielle Bildverarbeitungssysteme von Compar AG (gegrĂŒndet 1986) sind ĂŒberall dort zu finden, wo QualitĂ€tskontrollen gefordert, Null-Fehler-Strategien verfolgt, Ressourceneffizienz und eine hohe ProduktivitĂ€t verlangt werden. Hauptaufgaben sind Inspektionen, Identifikationen und Robot Guidance. In allen Branchen, ganz besonders aber in der Automobil-, Uhren-, Verpackungs-, Druck-, Elektronik-, Medizinal- und Pharmaindustrie, schĂ€tzen Kunden unsere innovativen Komplettlösungen, die auf unserem modularen Baukastenprinzip basieren.

Mit dem Anspruch fĂŒr Sie ein kompetentes Systemhaus fĂŒr industrielle Bildverarbeitung und Robotik zu sein, bieten wir Lösungen mit intelligenten Kameras, PC-basierten Visionsystemen, prĂ€zisen Robotern, bis hin zu ganzheitlichen PrĂŒfanlagen mit hochflexiblem Handling. Dank interdisziplinĂ€rem und vernetztem Ingenieurwissen ĂŒber Automation, Bildverarbeitung und Robotik entstehen leistungsfĂ€hige Systeme, die begeistern und ĂŒberzeugen. Mit Weitsicht und Nachhaltigkeit ist es unser Ziel Sie stets weiter zu bringen.

Leitbild
Wir bleiben fĂŒr Sie dran und lösen Ihre Aufgaben in enger Zusammenarbeit mit Ihnen, ganz nach dem Motto: Vertrauen ist gut, Sehen ist besser.

Know-how
Die Fachrichtungen Elektronik, Informatik, Optik und Maschinenbau mĂŒssen beim Einsatz von Visionsystemen zusammenkommen und sich zu einer interdisziplinĂ€ren und ganzheitlichen Sicht verbinden. Die eingesetzte Bildverarbeitungssoftware zeichnet sich durch Robustheit und LeistungsfĂ€higkeit aus. Mit unserem QualitĂ€tsbewusstsein und dem wirtschaftlichen Denken sind wir fĂŒr Sie der richtige Partner.

Kernkompetenzen
Der industrielle Einsatz von Bildverarbeitung und Robotik sind unsere Kernkompetenzen. Wir analysieren Ihre Aufgaben und entwickeln fĂŒr Sie geeignete Lösungen aus Hardware und Software und integrieren diese in Ihre Anlagen und Maschinen.

 

Compar AG - LogoCompar AG
Rietbrunnen 44
CH-8808 PfÀffikon SZ

Tel. +41 55 416 10 60

info@compar.ch
www.compar.ch

Niederlassung Westschweiz / Office Romandie
Avenue des Sciences 13
1400 Yverdon-les-Bains

Tel +41 24 426 06 90


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