Smartkamera prüft Rohre für Autositze

Für den einen müssen sie hauptsächlich bequem sein, für den anderen sportlich, stylisch oder aus Leder – wenn es um Autositze geht, hat wohl jeder Autofahrer unterschiedliche Präferenzen. Doch egal ob Luxus- oder Sparmodell – der prinzipielle Aufbau der Sitze ist bei allen ähnlich. Und hinter ihrer Konstruktion steckt heutzutage eine Menge High-tech.

Der Systemintegrator AKL-tec hat beim Automobilzulieferer Walter Henrich GmbH mit der Smartkamera eine 100 %- Prüfung von Rohren für Autositze realisiert. Direkte Netzwerkanbindung per Ethernet anstelle eines separaten Auswerte- PC, hohe Genauigkeit, flexible und schnelle Anpassung an neue Prüfaufgaben – es waren viele Argumente, die für die Integration eines Smart-Sensors sprachen. Die für die Anwendung ausgewählte Smart-Kamera vom Typ IVC-2D aus dem Hause Sick IVC kombiniert neueste BV-Technologie mit einer sehr flexiblen und leistungsstarken Programmbibliothek zur Bildauswertung. So stehen über 100 Software-Tools zur Verfügung, mit denen – neben der Erkennung von Zeichen, Zahlen und Logos – die unterschiedlichsten zweidimensionalen Aufgaben gelöst werden können. Bei der Walter Henrich GmbH, einem Experten für die Umformung und Bearbeitung von Rohren, waren die Bedürfnisse vielschichtig: Gefordert wurde die Integration in automatisierte Handlingssysteme, die Einhaltung spezifizierter Toleranzen von 0,1 mm und die Adaptierbarkeit des Kamerasystems auf die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen, d. h. Rohrtypen und Prüfparameter.

Immer die richtige Lösung „im Rohr“

Der Endanwender entwickelt und produziert Maschinen und Transferanlagen zur Herstellung umgeformter und spanend bearbeiteter Bauteile aus Rohrund Vollmaterial. Dünnwandige Rohrprodukte, wie sie z. B. in Automobilsitzen verbaut werden, sind eine der besonderen Stärken des Unternehmens. Diese Rohre werden nach dem Ablängen in einem Drehautomaten nachbearbeitet. Danach müssen die Enden der Rohre eine spezifizierte Toleranz von 1/10 mm zuverlässig einhalten, um in der späteren Einbausituation keine Fehlfunktion zu verursachen.

Per Sichtprüfung ließ sich die geforderte Maßhaltigkeit nicht sicherstellen – zumal der Werker gleichzeitig mehrere Drehautomaten bedienen muss.

Manuelles Nachmessen und Stichprobenkontrollen schieden aus verschiedenen Gründen ebenfalls aus. Daher suchte man nach einer BV-Lösung, mit der ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand eine 100 %- Kontrolle im laufenden Prozess möglich ist. Gleichzeitig drängte aber die Zeit: Wegen eines kurzfristigen Fertigungs- Großauftrages mussten innerhalb weniger Tage zwei komplette Handling- und Prüfsysteme aufgebaut und in Betrieb genommen werden.

Rohr-Kontrolle per Smartkamera

Während die hauseigene Sondermaschinen- Abteilung den mechanischen und elektrischen Part der Prüfautomaten realisierte, setzte AKL-tec die Prüfanforderungen mit der Sick IVC-2D Kamera um. Die Kamera verfügt über eine Auflösung von 640 x 480 Bildpunkten. Das robuste und kompakte Gehäuse kommt der industriellen Einsatzumgebung entgegen. Für eine optimal gegen Fremdlicht geschützte Bildaufnahme wurde die Kamera jeder Prüfeinrichtung in ein lichtdichtes Gehäuse eingebaut. Vor Produktionsbeginn wurden die Formen, Geometrien und Größen unterschiedlicher Rohre über die grafische Programmieroberfläche sehr präzise eingelernt sowie die Subpixel-Messtaster der IVC 2D aufgerufen und festgelegt. Im Fertigungsprozess werden die Rohre durch eine Greifeinrichtung eingeführt und zwischen der Kamera und einer auf der Rückseite angebrachten Flächenleuchte positioniert. Hierbei kommuniziert die Greifersteuerung mit der Smartkamera über die on-board vorhandenen digitalen Ein- und Ausgänge.

Bevor das Rohrende nun im Durchlichtverfahren aufgenommen wird, ermitteln einzelne Kantentaster die genaue Lage des Werkstücks. Eine exakte Führung der Prüflinge sowie ein speziell konzipierter Festanschlag sorgen für die erforderliche konstante Objektdistanz zur Kamera. „Die konstante Hintergrundbeleuchtung und der aufnahmesynchrone LED-Blitz auf das Rohrende führen zu einer Mess- und Wiederholgenauigkeit von weniger als 1/10 mm“, bestätigt Rüdiger Elben, Projektleiter bei AKL-tec, die hohe Präzision des Kamerasensors.

Produktionsnahe Überwachung und Dokumentation aller Prüfprozesse

Mit der IVC-2D konnte eine leistungsfähige Prüflösung realisiert werden. Die Prüfautomaten wurden innerhalb von nur 14 Tagen komplett fertig gestellt. Alle produzierten Rohre können auf die Einhaltung der Toleranzmaße geprüft und dies auch dokumentiert werden. Die Kameras in den Inspektionsstationen kommen ohne eigene PC-Auswertung aus, sie sind per Ethernet direkt in das kundenseitige Netzwerk eingebunden. Dadurch ist es möglich, die Prüfabläufe in Qualitätssicherung und Produktion prozessnah zu überwachen und zu steuern. Um größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, arbeiten die Smartkameras mit engen Toleranzfenstern, so dass ein Werkstück im Zweifelsfall stets als nicht in Ordnung eingestuft wird. Zur Speicherung von Fehlerbildern überwacht eine speziell für diese Aufgabe entwickelte Windows-Applikation das von der Kamera per http publizierte Fehlerbild. Erkennt der Prüfautomat ein Teil außerhalb der Toleranzen, wird dessen Fehlerbild im jpg-Format auf einer lokalen Festplatte abgelegt. „Insbesondere während der Inbetriebnahme der beiden Prüfautomaten hat die Analyse der abgespeicherten Fehlerbilder beim Aufspüren von Schwachstellen im Prüfablauf sehr geholfen“, erläutert Rüdiger Elben. Bei der Prüfprogrammerstellung wurden zunächst die gängigsten Rohrtypen und ihre Antastmerkmale eingelernt. Nach Beginn der Produktionsphase wurden die Programme über Dauertests optimiert und neue Rohrtypen aufgenommen.

Technik überzeugt

Präzise, flexibel und kompakt – für den Automobilzulieferer war die Integration der Sick IVC Smartkamera in die Prüfautomaten die richtige Entscheidung.

Kontakt: AKL-tec Lagersysteme GmbH, A lsdorf Tel.: 02741/9377-11 Fax: 02741/9377-29 elbenr@akl-tec.de www.akl-tec.de Walter Henrich GmbH, Daaden-Biersdorf Tel.: 02743/9218-15 Fax: 02743/3685 u.steinmetz@walter-henrich-gmbh.de www.walter-henrich-gmbh.de

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