Positionsbestimmung von Motorblöcken in der Gießerei

Mexiko gehört zu den industriell fortgeschrittensten Ländern Lateinamerikas und zu dessen wichtigsten Volkswirtschaften, wobei es mit Abstand die bedeutendste Exportnation dieser Region ist. Das Land verfügt nicht nur über ausgedehnte Erdöl- und Erdgasvorkommen, sondern auch über umfangreiche andere Bodenschätze. Mexiko kann als junge Industrienation bezeichnet werden und wurde Anfang 1994 in die OECD aufgenommen. Der außergewöhnliche Reichtum an Rohstoffen, v. a. an Erdöl, unterstützt den Übergang zum Industriestaat. Wichtigste Industriezweige sind die Kraftfahrzeug- und Kraftfahrzeugzulieferindustrie sowie die Petrochemie-, Chemieund Textilindustrie. Ein gelungenes Zusammenspiel zwischen Mexiko und Deutschland stellt die folgende Applikation dar, die ein mexikanischer Automobilzulieferer mit der deutschen Octum electronic GmbH, einem Hersteller anspruchsvoller BV-Lösungen auf der Basis von PC-Plattformen sowie in Teilbereichen basierend auf eigenentwickelter Hard- und Software, realisiert hat.

Aufgabenstellung

Bei einem mexikanischen Automobilzulieferer werden Motorblöcke nach dem Gießprozess vollautomatisch durch einen Roboter zum sog. Abknacken und Absägen von Steigern und Angüssen an eine Maschine übergeben. Dabei werden jeweils sechs Motorblöcke vorausgerichtet auf einer 2,50 x 1,60 m großen Transportpalette durch die Abkühlstrecke zur Knackstation gefördert. Zum Greifen der Teile benötigt der Roboter die Position der einzelnen Motorblöcke mit einer Genauigkeit von +/- 2 mm.

Zur Vermeidung von Spannungsrissen durch ungleichmäßiges Abkühlen befindet sich in den Motorblöcken ein ca. 40 cm langes Kühleisen. Nach dem Abnehmen der Motorblöcke bleiben der Kernsand und die Kühleisen auf den Transportpaletten liegen. Auf der Strecke von der Station zur Entnahme der Motorblöcke bis zur darauf folgenden Station rieselt der Kernsand nach unten ab. Zurück bleiben die Kühleisen, die dabei eine Lagevarianz von +/- 50 mm und +/- 10° aufweisen können und in dieser Station von einem Roboter entnommen werden. Auch für diese Roboterpositionierung ist eine Genauigkeit von +/- 2 mm erforderlich.

Realisierung

Mit insgesamt 12 Kameras und dem PC Bildverarbeitungssystem CV600 von Octum konnte die 2-D Positionsbestimmung der Motorblöcke und Kühleisen realisiert werden.

Dabei sind jeweils sechs Kameras in der Station zur Entnahme der Motorblöcke sowie der Station zur Entnahme der Kühleisen über der Transportpalette installiert. Eine Zuordnung von jeweils einer Kamera pro Motorblock bzw. Kühleisen ist durch die hohe geforderte Genauigkeit in Bezug auf die Größe der Palette von 2,5 x 1,6 m notwendig. Durch die Anlagensteuerung wird die Bildaufnahme der 12 Kameras über eine Profibus-Schnittstelle zu dem BV-System getriggert. Auf der Aufnahme wird die Position des Teiles bestimmt und auf das Koordinatensystem des jeweiligen Roboters umgerechnet. Die daraus generierten Positionsdaten werden zum einen über eine serielle Schnittstelle direkt an den Roboter und zum anderen über den Profibus an die SPS übergeben. Anhand der direkt übergebenen Positionsdaten wird der Roboter gesteuert, die an die SPS übergebenen Daten dienen alleine der Freigabe. Dadurch kann bei der Summe der durch die SPS zu verarbeitenden Daten eine Zeitersparnis erzielt werden.

Kundennutzen

Die ungleichmäßigen Randbedingungen durch die variierenden Gießoberflächen und durch Sandreste auf den Kühleisen sind eine besondere Herausforderung für das BV-System. Durch die leistungsfähige Software kann die Auswertung aller 12 Kameras mit einem System realisiert werden.

Kontakt: Octum electronic GmbH Tel. 07134/911918-0 info@octum.de www.octum.de

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