In einer flexiblen Motor-Montagelinie werden ohne Rüstzeiten eine Vielzahl unterschiedlicher Motorvarianten vollautomatisch montiert. Dies erfordert eine hundertprozentige Sichtinspektion, in der kontrolliert wird, ob alles vollständig ist, die Komponenten richtig positioniert sind und sämtliche Anbauteile dem richtigen Typ entsprechen.
In der Motorenfertigung gibt es eine Vielzahl von möglichen Kombinationen und auch die geforderten Taktzeiten schließen manuelle Kontrollen von vornherein aus. Da die Anbauteile rund um den Motor positioniert sind, ist auch die Anzahl der notwendigen Perspektiven ein nicht zu vernachlässigendes Kriterium für eine wirtschaftliche Lösung der Inspektionsaufgabe.
Für die vollautomatische Inspektion in der Motorendmontage bieten komplexe Bildverarbeitungssysteme die besten Voraussetzungen. Die mit der Inspektion verbundenen Randbedingungen wie Taktzeit und erforderliche Inspektionsperspektiven schließen den Einsatz stationärer Ein- oder Mehrkameralösungen allerdings aus wirtschaftlichen Erwägungen schnell aus. Für die zuverlässige Rundum-Inspektion muß demzufolge ein entsprechendes Handhabungssystem entweder den Motor oder das Bildverarbeitungssystem flexibel in alle gewünschten Positionen bringen. Die schnelle dreidimensionale Positionierung eines Motors wäre dabei wesentlich aufwendiger und langsamer zu realisieren als die einer Kamera. Kamera und Beleuchtung sind deshalb in Roboterhand gelegt.
Automated Visual Inspection System
Für die Inspektion der Motorendmontage entwickelte ein Darmstädter Bildverarbeitungsspezialist eine frei positionierbare Variante seines Bildverarbeitungssystems AVIS (Automated Visual Inspection System). Um die Kamera und die zugehörige Beleuchtungseinheit schnell und zuverlässig entsprechend der Inspektionsaufgaben zu positionieren, wurden sie an einem Roboterarm befestigt. Die somit frei positionierbare Kamera erhält von der Robotersteuerung für jede Prüfposition ein positionsgenaues Triggersignal, so daß die Bildaufnahmen ohne jegliche Unterbrechung der Roboterbewegung durchgeführt werden können. Da die Auswertungszeit für die Bildinformationen mit ca. 0,1 s pro Merkmal deutlich unter den Verfahrzeiten des Roboters liegt, wird die für die Inspektion erforderliche Taktzeit nur durch die Anzahl der Inspektionsorte und die Verfahrgeschwindigkeit des Roboters bestimmt.
Allen Anforderungen gewachsen
AVIS bietet alle Voraussetzungen für die schnelle, flexible und zuverlässige In-line- Vollständigkeitskontrolle und -Sichtinspektion. Die modularen, industrieerprobten Hard- und Softwarekomponenten unter Windows NT ermöglichen es, das System optimal an die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen anzupassen. Die Kombination der Echtzeitgradientenanalyse mit der Analyse von Grauwertbildern stellt die Basisinformationen für alle geforderten Inspektions-, Kontroll- und Messaufgaben zur Verfügung. Ergonomische Menüstrukturen, vollautomatische Kalibrierroutinen und ein ausgereifter Tesch-in-Modus für die Prüfmodellerstellung garantieren einen hohen Bedienkomfort.
Die systemeigene Modelldatenbank erlaubt einen chaotischen Produktmix ohne zusätzliche Einrichtzeiten. Die integrierte Objekterkennung sowie die vollautomatische Lage- und Orientierungskorrektur tolerieren die Vorpositionierung der zu inspizierenden Motoren. Mit diesen Systemvoraussetzungen und den frei kombinierbaren Softwaremodulen für Vollständigkeits-, Anwesenheits-, Maß-, Positions- und Zustandskontrolle lassen sich alle sichtbaren Motorkomponenten wie Ölmeßstab, Temperaturgeber, Schrauben und Muttern, Blechteile sowie Gewindestutzen schnell und zuverlässig kontrollieren.
Im Dialog mit Roboter und SPS
Die verfügbaren I/O-Schnittstellen und Kommunikationsmodule erlauben die reibungslose Einbindung des Inspektionssystems in den Produktionsprozess. Die zu prüfende Motorvariante wird dem Bildverarbeitungsrechner über die RS 232-Schnittstelle von der für die Fertigungssteuerung zuständigen SPS mitgeteilt. Die zu dieser Variante gehörenden Anbauteile und Inspektionsparameter entnimmt AVIS dann der eigenen Modelldatenbank. Die Start und Triggersignale für die Bildaufnahme liefert die Robotersteuerung über einen digitalen I/O an das Bildverarbeitungssystem. Das Gesamtprüfergebnis (i.O./n.i.O.) wird nach abgeschlossener Inspektion dann wieder via RS 232 an die SPS gemeldet.
Der Anlagenbediener erhält alle beanstandeten Prüfergebnisse detailliert auf dem Monitor dargestellt, so daß die spontane, manuelle Nachbesserung oder das Ausschleusen des Motors individuell veranlaßt werden können.
Weitere Informationen A QE 402
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