Optische Prüfanlage kontrolliert Kleinteile mit Vision-System

  • Das Vision-System mit 10-Megapixel-GigE-Kamera prüft, ob die aufliegenden Teile mit den Werten des Vorgabemodells übereinstimmen?Das Vision-System mit 10-Megapixel-GigE-Kamera prüft, ob die aufliegenden Teile mit den Werten des Vorgabemodells übereinstimmen?
  • Das Vision-System mit 10-Megapixel-GigE-Kamera prüft, ob die aufliegenden Teile mit den Werten des Vorgabemodells übereinstimmen?
  • Das Display mit graphischer Bedienoberfläche dient dem Einlernen von Referenzteilen und visualisiert den Prüfprozess sowie sämtliche Maschinenzustände.

Für Zulieferer der Automobil-, Luftfahrt- oder Medizintechnik-Branche ist eine effiziente und verlässliche Qualitätskontrolle elementar. Deshalb hat das Unternehmen Scheuermann + Heilig eine ausbaufähige und flexible optische Prüfanlage durch ihr Schwesterunternehmen SH Automation entwickeln lassen, die Stanz- und Biegeteile auf Fehlerfreiheit kontrolliert.

Bei der Teilezuführung sorgen  die doppelt ausgeführten, blau hinterleuchteten Anyfeeder-Module mit ihren regelmäßigen Rüttelbewegungen dafür, dass die zugeführten Teile schließlich mit ihrer planen Seite aufliegen. Zwei darüber installierte 5-Megapixel-GigE-Kameras mit hochauflösenden Objektiven beobachten die Situation kontinuierlich: Ein High-End-IPC ermittelt die Positionsdaten korrekt aufliegender Teile und instruiert den zwischen beiden Zuführeinheiten agierenden Scara-Roboter mit den Positionsdaten der Teile. Dieser greift wechselseitig Bauteil um Bauteil im Sekundentakt und positioniert diese mit einer Genauigkeit von unter +/- 1 Millimeter auf der sich taktgleich drehenden Glasscheibe. Folglich haben zwei entlang der Glasdrehscheibe positionierte optische Prüfstationen die Aufgabe, die Beschaffenheit und Qualität der durchlaufenden Teile anhand von SH Automation vordefinierter Werte und eingelernter Referenzmuster zu überprüfen. Di-soric Solutions hat dafür sämtliche Komponenten definiert und zur Verfügung gestellt. Zudem hat das Unternehmen die Projektierung der Bildverarbeitung, deren Installation, Programmierung und Inbetriebnahme übernommen.

Gesucht: All-in-One-Partner für Vision-Systeme

Als Teil der Di-soric Unternehmensgruppe setzt Di-soric Solutions den Schwerpunkt auf Beratung, Projektierung und Umsetzung von Lösungen im Bereich der industriellen Bildverarbeitung und Identifikation. Individuell abgestimmte Vision-Lösungen gewährleisten hohe Qualität für in automatisierten Prozessen hergestellte Produkte und ermöglichen lückenlose Nachverfolgbarkeit. Mit Komponenten, Dienstleistungen, Schulungen und Beratung bietet das Unternehmen eine integrierte Komplettleistung, die auf die Ansprüche der Kunden zugeschnitten sind.
Bei Scheuermann + Heilig gab es bereits im Jahr 2014 erste Überlegungen zum Bau einer flexiblen Prüfanlage.

So begann  die Suche nach einer Anlage, die unterschiedliche Bauteile zuverlässig auf Fehlerfreiheit prüfen kann. „Der konstruktive Aufbau war weitgehend klar: Was wir suchten war ein kompetenter All-in-One-Partner im Bereich Vision-Systeme“, erinnert sich Sebastian Schnell, verantwortlicher Projektleiter bei SH Automation. „Vor der Angebotserstellung haben wir das Anforderungsprofil bei SH Automation im Detail abgefragt. Das Ergebnis ist eine maßgeschneiderte Lösung, die aus einem für diese Aufgabe aufgebauten Industrie-PC, mehreren 2D-Kameras, 3D-Lasertriangulationssensoren, der Robotersteuerung zum Greifen der Bauteile sowie einer Benutzeroberfläche besteht. Diese ist intuitiv und einfach zu bedienen – und das bei hoher Komplexität der Anwendung“, erläutert Markus Damaschke, Geschäftsführer von Di-soric Solutions.

Rundumservice

An der ersten Station prüft ein installierter 3D-Lasertriangulationssensor die dreidimensionale Kontur des Prüflings. Der Hochleistungsrechner vergleicht die Messwerte in Sekundenbruchteilen mit den Vorgabewerten bzw. mit den eingeteachten Referenzmustern. „Erkennt er Abweichungen, wird das im Rechner vermerkt, das Bauteil am Ende des Prüflaufs automatisch vom Glastisch in einen separaten Behälter abgeblasen“, erklärt Sebastian Schnell.
Die zweite Station ist mit einer 10-Megapixel-GigE-Kamera, einem telezentrischen Objektiv und einer unterhalb des Drehtisches angebrachten Beleuchtungseinheit ausgestattet. Das Vision-System prüft das Objekt hinsichtlich seiner zweidimensionalen Ausprägung: Stimmen die Umlaufkonturen, Stanzungen, Form und Position der Bohrungen mit jenen des Vorgabemodells überein? Auch an dieser Station werden fehlerhafte Teile registriert und am Ende des Prozesses ausgeschleust.
Das Display an der Maschinenlängsseite stellt die Prüfergebnisse und fehlerhafte Teile visuell dar. Über dasselbe Display und die von Di-soric Solutions entwickelte graphische Bedienoberfläche mit TeachIn-Wizard werden die Referenzteile einfach und intuitiv eingelernt. Zudem visualisiert der Bildschirm den gesamten Prüfprozess sowie sämtliche Maschinenzustände. „Di-soric Solutions hat sämtliche Vision-Komponenten und den Hochleistungsrechner installiert, die Programmierung und Inbetriebnahme der kompletten Vision-Einheit übernommen und uns bei der Software-Anwendung und dem Teile-Teaching unterstützt“, betont Sebastian Schnell.

Erweiterbarer Prototyp

Seit Mai 2017 ist die Anlage abgenommen und läuft wie vorgesehen. Aktuell sind auf der Maschine sieben Bauteile-Grundtypen angelegt, zwischen denen flexibel gewechselt werden kann. Noch ist die optische Prüfanlage eine Art Prototyp, der in unterschiedlicher Art und Weise ausgebaut werden soll. Bedarfsabhängig lassen sich drei weitere Prüf- und Messstationen entlang der Glasdrehscheibe integrieren. Am Ende des Prüfdurchlaufs mit derzeit maximal 60 Takten pro Minute liegen in der OK-Teilekiste in jedem Fall nur solche Stanz- und Biegeteile, die ohne Fehler sind.

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di-soric Solutions GmbH & Co. KG
Steinbeisstr. 6
73660 Urbach
Germany
Telefon: +49 7181 9878 0
Telefax: +49 7181 9878 177

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