Perfekte Böden

Bild 1 | Zwei intelligente IDS NXT Kameras prüfen beim Parketthersteller Scheucher das Vorhandensein von Klebstoff in der Klebstofffuge von Fertigparkett zwischen Decklage und Trägerschicht.
Bild 1 | Zwei intelligente IDS NXT Kameras prüfen beim Parketthersteller Scheucher das Vorhandensein von Klebstoff in der Klebstofffuge von Fertigparkett zwischen Decklage und Trägerschicht.Bild: Scheucher Holzindustrie GmbH

Besonders das sogenannte Mehrschichtparkett erfreut sich großer Beliebtheit. Wie der Name schon sagt, besteht es aus mehreren Schichten – im Speziellen aus einer Träger- und einer Nutzschicht. Als Träger kommen bei Scheucher Fichte oder Kiefer zum Einsatz. Für die Nutzschicht kann eine Vielzahl von Holzarten verwendet werden. Ein großer Vorteil des Fertigparketts liegt in seiner einfachen Verlegung. Ein Klicksystem sorgt für den exakten Sitz der Dielen, d.h. sie werden einfach direkt ineinander geklickt. Wichtig dabei ist, dass das Klicksystem mit hoher Präzision gefräst wird, damit die Paneele stabil und passgenau ineinandergreifen. Fehlerhafte Fräsungen können zu Problemen bei der Verlegung und zu Instabilität führen. Gleiches gilt auch für die Klebeverbindung zwischen der Träger- und der Nutzschicht des Parketts. Der Klebstoff muss gleichmäßig aufgetragen werden, um eine vollständige Abdeckung und eine gleichmäßige Verbindung zwischen den Schichten zu gewährleisten. Lufteinschlüsse oder unregelmäßige Auftragsmengen können zu Hohlräumen führen und die Lebensdauer beeinträchtigen. „In der Profilierung für unsere Multiflor-Parkettböden wird ein spezielles Klickprofil in die Dielen gefräst. Im Zuge dieses Prozesses wird mittels zweier intelligenter IDS NXT Kameras das Vorhandensein von Klebstoff in der Klebstofffuge zwischen Decklage und Trägerschicht kontrolliert“, erläutert Dipl.-Ing Klaus Bauer, F&E bei Scheucher.

Bild 2 | OK/NOK Paneele: Das Schlechtteil zeigt u.r. eine vermutlich unzureichende Verklebung.
Bild 2 | OK/NOK Paneele: Das Schlechtteil zeigt u.r. eine vermutlich unzureichende Verklebung.Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH

Intelligente QS ohne PC

Scheucher beleuchtet dazu die bereits verleimten Parkettdielen mit UV-Licht. Der Klebstoff fluoresziert und Klebereste werden sichtbar. Zur Erkennung fehlerhafter Dielen setzt die Firma auf KI-Vision. Pro System kommen zwei IDS NXT rio Kameras zum Einsatz. Die intelligenten Modelle werden durch das Aufspielen eines neuronalen Netzes zu Inferenzkameras. Sie detektieren die fluoreszierenden Klebefugen und verarbeiten die Bilddaten direkt on the edge per FPGA und geben das Ergebnis weiter. Dadurch wird der Host-PC eingespart sowie Energieverbrauch und Systemkosten gesenkt. Dank verschraubbaren und IP-geschützten Steckverbindern und einem robusten Gehäuse sind sie absolut industrietauglich. OPC-UA ermöglicht die direkte Kommunikation mit Maschinen und Steuerungen.

KI-Vision ohne Vorkenntnisse

Die Anwendungsentwicklung und Integration in das bestehende Fertigungssystem des Parkettherstellers war mit Hilfe des IDS NXT rio Experience Kits schnell zu bewältigen. Denn die Inferenzkamera-Komplettlösung enthält alle Komponenten, die ein Anwender für die Erstellung, das Trainieren und das Ausführen eines neuronalen Netzes benötigt. Im Paket sind sowohl die erforderliche Hardware – in Form der 1,6MP IDS NXT rio Industriekamera als auch die benötigte Software in Form einer IDS lighthouse-Lizenz enthalten. Anwendende können sich dadurch auf die Applikation konzentrieren, ohne sich mit Deep Learning, Bildverarbeitung oder Kameraprogrammierung auseinandersetzen zu müssen.

„Wir hatten zur Qualitätskontrolle unserer Klebeverbindungen bislang keine Bildverarbeitung in der Profilieranlage im Einsatz, weder regelbasiert noch intelligent. Dennoch war es unser Ziel, auch als Laie, diese Anforderung mittels KI zu lösen. Da wir Fehler suchen, die nur extrem selten auftreten, war unsere Herausforderung dabei, eine ausreichende Anzahl von Schlechtteilbildern für das Training des neuronalen Netzes zu finden“, erklärt Bauer. „Das ist auch gelungen. Am Ende benötigten wir rund 60 Gut- und Schlechtteilmuster bis die KI gelernt hatte, die Grenze von OK zu NOK zu erkennen.“ Fehlerhafte Paneele können zuverlässig aussortiert und nachbearbeitet werden. Das System verhindert, dass Dielen mit Mängeln in der Parkettverklebung an Kunden ausgeliefert werden. „Damit sind wir einer der wenigen Hersteller am Markt, die diesbezüglich eine 100%-Kontrolle durchführen“, freut sich Bauer. Zumal die Prüfung einer Diele außerdem weniger als 90ms dauert.