Typischerweise wird das Bildverarbeitungssystem Orbiter600 bei Rundgehäusen eingesetzt, die in hoher Stückzahl und im Sekundentakt gefertigt werden – zum Beispiel durch eine Umformpresse. „Für uns bei PWO stand beim Orbiter600 die 360°-Oberflächenprüfung der Prüfteile im Durchlauf im Fokus“, sagt Frank Repenning, der für Entwicklung der Oberflächenprüftechnik im Progress-Werk Oberkirch zuständig. Das Unternehmen ist Entwickler und Hersteller von Metallkomponenten und Systemen in Leichtbauweise für Sicherheit und Komfort im Automobil.
Zu den häufigsten Fehlertypen der Prüfteile zählen: Doppelungen, Zinkabplatzer und Abschabungen. Das Bildverarbeitungssystem prüft im Durchlauf die Mantelfläche der Umformgehäuse vollständig auf Beschädigungen, ohne dass die Teile weder getaktet noch mechanisch gedreht werden müssen. „Das war für uns ein entscheidender Faktor, um unseren Arbeits- und Prüfprozess enorm zu vereinfachen und die konstante Produktqualität zu gewährleisten“, berichtet Repenning.
Frühere Anlagen mit 360°-Prüfung hatten durch die mechanische Drehung der Teile ein sehr aufwändiges Handling. Die Teile wurden vereinzelt, sie wurden getaktet und wegen der notwendigen hohen Ausbringung auf zwei Spuren in Rotation geprüft. Dieses Prozedere hat sich durch den Orbiter600 nun vereinfacht. Beim Verlassen der Prüfzelle liegt bereits das Prüfergebnis vor und die N.i.O.-Teile können aussortiert werden.
Mittels sechs Farbkameras in Sternanordnung und einer zusätzlichen Kamera von oben zusammen mit der Bildverarbeitungs-Software ist das System in der Lage, die Mantelfläche der Prüfteile vollständig auf Beschädigungen zu prüfen.
Für jeden Teiletyp kommt die bestmögliche Beleuchtungskombination aus diffuser Rundumbeleuchtung und einem Streiflicht von oben zum Einsatz. Die Helligkeit der Beleuchtungen lässt sich über die Prüfsoftware einstellen. Die Ringe der Streiflichtbeleuchtung sind individuell ansteuerbar. Der große Schärfetiefenbereich reicht dank spezieller Optik der Farbkameras von 30 bis 110 mm. Das Gehäuse ist abgedichtet gegen Kondenswasser, die optischen Oberflächen sind leicht zugänglich und einfach zu reinigen.
System passt in jede Produktionshalle
Aufgrund der kompakten Baugröße der Prüfzelle von 1 m² passt Orbiter600 laut Hersteller praktisch in jede Produktionshalle. Das System eigne sich hervorragend zur 360°-Oberflächenprüfung der Mantelfläche von Rundteilen im Durchlauf bis 120 Teile/min, heißt es bei Omni Control. Auch abgeflachte Gehäuse können geprüft werden – unabhängig davon ob es sich dabei um matte, spiegelnde oder gemischte Oberflächen handelt. Das System erkennt mechanische Fehler an glatten Oberflächen oder auch zerklüftete Doppelungen durch Kettenfehleralgorithmus.
Repenning ist mit dem Einsatz des Bildverarbeitungssystems zufrieden. „Die positiven Erfahrungen der Erstanlage, die erfolgreich und stabil bei uns in der Produktion eingesetzt wird, der technische Service und Omni Control als zuverlässigen Partner an der Seite, haben uns die Entscheidung leichtgemacht, eine weitere Anlage zu planen.“ ■
QE hakt nach
Was waren die größten Herausforderungen in dem Projekt beim Progress-Werk Oberkirch?
Christian Zimmermann: Der größte Knackpunkt war eindeutig die Beleuchtung. Wir mussten eine geeignete Beleuchtungssituation schaffen, bei der es galt eine Rundum-Beleuchtung und -Prüfung zu schaffen, obwohl die Teile in die Prüfzelle ein- und ausgefahren werden müssen. Dazu kommt der ungleiche Abstand der Prüfteile. Daher war ein robustes Timing erforderlich. Es ist uns nun gelungen eine Beleuchtungs-Geometrie zu entwickeln, die die Mantelfläche von bis zu 120 Teile pro Minute im Durchlauf auf Beschädigungen prüfen kann. Das Ergebnis liegt nun robust beim Verlassen der Prüfzelle vor.
Wie lässt sich der Nutzen des Orbiter600 bei PWO unter dem Strich zusammenfassen?
Zimmermann: Der wesentliche Vorteil liegt darin, dass die Teile im Durchlauf geprüft werden. Unsere dafür eingesetzte Prüfzelle benötigt nur 1 Meter auf 1 Meter. Dank dem eingebauten Förderband werden die Teile direkt in die Prüfzelle gefahren und dort in Echtzeit geprüft. Dieser enorm verkürzte Prüfprozess und das einfachere Handling sparen Zeit und Kosten. Beim klassischen Ansatz mit einer Zeilenkamera müssen die Teile gestoppt, bewegt, rotiert, geprüft und wieder abgesetzt werden, bevor sie weitertransportiert werden können. Das ist aufwändiger, zeit- und kostenintensiver. Und abgesehen davon auch gar nicht realisierbar bei einem Durchsatz von bis zu 120 Teile pro Minute.
Gibt es weitere Besonderheiten der Lösung?
Zimmermann: Anhand des 3D-Modells des Teiletyps wird intern mit einer virtuellen Projektion gearbeitet. Auf diese Weise ist es möglich, abgeflachte Teile oder Teile mit unterschiedlichen Radien einfach abzuwickeln. ■
Christian Zimmermann, Geschäftsführer von Omni Control, erklärt die Besonderheiten der Lösung bei PWOWebhinweis
Auch auf der Control 2017 stand Christian Zimmermann der QE-Redaktion Rede und Antwort. Hier geht´s zum Video-Interview: http://hier.pro/PpFqx
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