Trotz hohem personellen Aufwand liefert die Fehlersuche auf lackierten Oberflächen in der Automobilindustrie unbefriedigende Ergebnisse. Nicht reproduzierbare Leistungen bei der visuellen Prüfung und entsprechender Schlupf waren bisher unvermeidbar. Nun ist erstmals ein praxistaugliches System zur automatischen Fehlersuche auf dem Markt.
Üblicherweise steht am Ende der hochautomatisierten Karosserielackierung ein aufwendiger manueller Schritt zur Sicherung der geforderten Qualität: Geübte Mitarbeiter begutachten mit kritischem Blick bestimmte Segmente der Karosserie. Sie prüfen die Oberfläche auf Lackfehler und beseitigen diese.
Trotz zumeist langer Erfahrung und geschulten Augen sind die Prüfungen subjektiv, die Ergebnisse kaum reproduzierbar. Persönliche Toleranzgrenzen, Ermessensspielräume und die nicht immer gleiche „Tagesform“ der Mitarbeiter haben entscheidende Auswirkungen auf die Qualität der Prüfungen. Zudem tritt ein gewisser unvermeidlicher „Schlupf“ auf. Auch sehr geübten Prüfern entgehen mitunter Fehler. Das verursacht teure Nacharbeiten in einem späteren Stadium der Fertigung mit aufwendigen internen Kostenverrechnungen. Ein weiterer Aspekt sorgt für ungleichmäßige Ergebnisse der Kontrollen: Da die prüfenden Mitarbeiter auch die Nacharbeiten vornehmen, nimmt der Schlupf bei steigendem Anteil an Fehlern und damit erhöhtem Nacharbeitsaufwand zu.
Bereits in den letzten Jahren wurden verschiedene Versuche unternommen, die Lackoberflächen-Prüfung zu automatisieren und damit zu perfektionieren. Soweit bekannt sind diese Versuche durchweg eingestellt worden. In Zusammenarbeit mit der Automobilindustrie hat ein Darmstädter Unternehmen für Vision Systeme ein unter Praxisbedingungen funktionierendes Prüfsystem entworfen, gebaut und erprobt.
Kleinste Fehler sicher erkennen
Auch in dieser Anwendung setzt der Spezialist für Bilddatenverarbeitung auf ein ausgefeiltes Kamerasystem mit entsprechender Auswertelogik: Die Karosserie durchläuft ein Portal mit mehreren beweglich oder stationär arbeitenden Kameras, die die gesamte Oberfläche in einem Durchgang scannen. Die hochauflösenden Kameras erkennen alle relevanten topologischen und kontrastreichen Farbfehler. Staubeinschlüsse, Krater, Nadelstiche, Tropfen, Lackläufer, Kratzer, Orangenhaut und andere typische Fehler werden sicher geortet und ihre Koordinaten gespeichert. Die gesamte Hardware wie Kameras, Beleuchtung und Rechner sind industrietaugliche Standardkomponenten. Teile dieser Technologie haben sich bereits in anderen Branchen bewährt und Oberflächenprüfungen zuverlässig automatisiert.
Die Koordinaten der detektierten Fehlstellen übergibt das System an die Markierstation. Farbdüsen fahren die Koordinaten an und setzen wahlweise vor oder hinter die Fehlstelle einen Punkt.
Die Datenübertragung vom Scanner an die Markiereinheit erfolgt per LAN (Local Area Network). Das macht die problemlose räumliche Trennung von Fehlerdetektion und -ausbesserung möglich. Während die Fehlersuche in der staubfreien Zone direkt nach der Lackierung besonders effizient ist, kann die Markierungseinheit in einem späteren Schritt des Fertigungsprozesses angeordnet sein, beispielsweise direkt vor der Fehlerbeseitigung.
Heute übliche Multi-Modell-Linien kann das CAR-PAINTSCAN-System bedienen. Zwischen modellspezifischen Datensätzen schalten Scan- und Markiermodul nach dem Lesen des Karosserie-begleitenden Skid-Datenträgers automatisch um. Die Geometrien neuer Fahrzeugtypen werden über die CAD-Schnittstelle eingelesen. Damit ist der Teach-Aufwand gering, die Umrüstung auf neue Fahrzeugmodelle kostengünstig. Als zentrale Bedienerschnittstelle dient ein PC mit einer grafischen Oberfläche unter dem Betriebssystem Windows NT. Hier werden sämtliche Parameter festgelegt und bei Bedarf geändert. Die Möglichkeit zur Fernwartung ist selbstverständlich.
Fehlerbeseitigung statt Fehlersuche
Fehler scannen, statt suchen hat nicht nur den Vorteil, dass Oberflächenfehler absolut reproduzierbar den unternehmensspezifischen Definitionen entsprechend gefunden werden. Die Mitarbeiter können sich auf die Fehlerbeseitigung konzentrieren, statt die sehr anstrengende und im Ergebnis selten optimale Sichtprüfung durchzuführen.
CAR-PAINTSCAN sorgt für absolute Konsistenz und Objektivität der Lackprüfungen. Jetzt kann erstmals sichergestellt werden, dass die Lackierergebnisse wirklich so glänzend sind, wie es die Kunden erwarten.
Weitere Informationen A QE 402
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