Spargelsortierung mit maximalen Speed

„Mit der Spargelsortieranlage OptiSort halbieren die Spargelbetriebe den Mitarbeitereinsatz. Außerdem erhöht sich die Genauigkeit der Sortierung“, sagt Nils Lohmann, IT-Verantwortlicher bei Strauss Verpackungsmaschinen. Die High-End-Version der Sortiertechnik ist die OptiSort G, die 50.000 Spargelstangen pro Stunde wäscht, kürzt, kategorisiert und in die entsprechenden Güteklassen-Behälter einfüllt. Und dies so sanft, dass kaum eine der wertvollen Stangen bricht. Herz der Anlage ist der Embedded PC DS-1002 von compmall, der seit 2017 im Einsatz ist.

Für die Sortieranlagen der OptiSort-Serie suchte Strauss Verpackungsmaschinen 2016 eine neue Rechner-Lösung. Bisher wurde zum Steuern und Messen ein 4HE-System mit einem 8-Slot-Mainboard eingesetzt mit den Nachteilen, dass der Platzbedarf im Schaltschrank immens und zudem die Verfügbarkeit des Mainboards nicht gesichert war. „Auf der Suche nach einer Alternative wurde ich bei compmall fündig. Nach einem einjährigen Testlauf haben wir uns für den Embedded PC DS-1002 entschieden, da er alle Voraussetzungen erfüllt“, sagt Lohmann. Die Langzeitverfügbarkeit ist garantiert, die Robustheit des Systems spielt eine Rolle, aber auch die passive Kühlung. Das Vorgängersystem arbeitete mit Lüfter, was die Kontakte oxidieren ließ, da der Lüfter feuchte Außenluft in den PC führte. Auch der erweiterte Temperaturbereich ist wichtig, da vor allem der Frequenzumrichter für Hitze im Schaltschrank sorgt. Das ausschlaggebende Kriterium für den DS-1002 war allerdings die Erweiterungsmöglichkeit um zwei PCI/PCIe-Steckplätze: Ein Steckplatz wird von einer FireWire-Schnittstelle belegt, der andere ist für Digital I/O.

Über FireWire werden sowohl die Motoren der Anlage gesteuert als auch Bilder übermittelt, die eine Kamera an den DS-1002 sendet. 14 Aufnahmen pro Sekunde werden erzeugt und pro Bild müssen drei Spargelstangen ausgewertet werden. Aus dem Bild lassen sich 23 Sortierkriterien entnehmen: Länge, Durchmesser, Krümmung, S-Form, Farbe usw. Für jede Stange errechnet der Box PC DS-1002 anhand dieser Informationen eine Qualitätsstufe: angefangen von der 1. Klasse, die am teuersten ist, über die 2. Klasse bis zur 3. Klasse, dem Suppenspargel und dem Bruchspargel. Die DIO-Schnittstellen fungieren als Interrupt-Signalgeber. Die Information, die der Box PC über die FireWire-Schnittstelle bekommen und ausgewertet hat, gibt er als digitales Signal an die Pneumatikzylinder, die dafür sorgen, dass die Spargelstangen in das Sortierfach mit der richtigen Güteklasse verteilt werden.

Auch Netzwerkschnittstellen sind Voraussetzung, denn die Pneumatikzylinder werden über Ether-CAT gesteuert. Die Leistungsanzeige der Anlage, die über ein Raspberry PI- Satellitensystem integriert ist, sowie der Barcode-Scanner sind über Modbus/TCP mit dem DS-1002 verknüpft. Über einen Ethernet-Port lassen sich zudem bis zu 60 Waagen anschließen, die „grünes Licht“ geben, wenn das Sollgewicht für eine Spargelpackung erreicht ist. „Den DS-1002 haben wir ein Jahr lang getestet. Das ist eine lange Zeit und wir sind froh, dass uns compmall dabei unterstützt hat“, erklärt Lohmann.

In Großbritannien zählt auch die Kopfstruktur des Spargels als Qualitätsmerkmal. Um dies bewerten zu können, ergänzt Strauß Verpackungsmaschinen den OptiSort mit einer zweiten Kamera, die überdies zur Verfeinerung der Sortiertechnik dient. Ohne zweite Kamera werden einige Spargelstangen deklassiert, da manche der feinen Fiederblättchen beim Abspülen mit Wasser nicht entfernt werden sondern sich aufstellen – das verändert die Form und der Spargel entspricht nicht mehr der Klasse 1- Norm – eine Fehlmessung. Die zweite Kamera identifiziert die Blättchen und sortiert die wertvollen Stangen richtig zu. Das ist der Grund, warum inzwischen 80 Prozent aller Sortieranlagen mit zwei Kameras konstruiert werden. „Den DS-1002 können wir dank reichhaltiger Schnittstellenausstattung in allen OptiSort- Anlagen einsetzen. Ein PC für mehrere Konfigurationen ist für uns ein großer Vorteil, weil wir so die Installationszeit verringern und Wartungsarbeiten einfacher werden“, erklärt Lohmann.

Das Spargel-Geschäft ist saisonal geprägt – dies wirkt sich auch auf den Anlagenbau aus. compmall hat deshalb für Strauss Verpackungsmaschinen ein Lagerkonzept entwickelt, um in den entscheidenden Monaten schnell Systeme bereitstellen zu können. compmall liefert den DS-1002 als Komplett-System inklusive einer kundenangepassten Windows IoT-Version, die compmall in Zusammenarbeit mit Strauss Verpackungsmaschinen entwickelt hat. „Für uns das genau passende Paket. Aber ein gutes System allein reicht nicht. Bei compmall bekommen wir alle Serviceleistungen, die wir brauchen und zudem fundierte Projektbetreuung“, bewertet Lohmann die Zusammenarbeit. „Beratung über Systemerweiterungen brauchen wir zum Beispiel, wenn wir an neuen Features arbeiten." Denn auch Maschinen wie Spargel­ Sortieranlagen werden weiterentwickelt.

Alle Embedded PCs von compmall im Überblick.