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Makellose Lackoberflächen

In-line Bildverarbeitungssysteme erkennen und dokumentieren selbst winzigste Lackfehler
Makellose Lackoberflächen

Die Lackierung ist in allen Industriebereichen nach wie vor einer der fehleranfälligsten Arbeitsgänge. Blasen, Schlieren und Einschlüsse können durch Verunreinigungen der Spritzwerkzeuge, Partikel aus der Umgebungsluft oder Inkonsistenzen des eingesetzten Lacks auftreten. Die zuverlässige Inspektion der Lackierung war bis vor kurzer Zeit nicht automatisierbar, also ein hoher Kosten- und Risikofaktor. Neu entwickelte vollautomatische In-Line-Lackinspektionssysteme bewähren sich inzwischen außer in der Automobilindustrie weltweit auch in vielen anderen Branchen, beispielsweise bei der „Weißen Ware“ oder bei Badausstattungen.

Den teilweise weitgehend automatisierten Abläufen beim Lackieren oder Beschichten als abschließenden Arbeitsgang in der Fertigung folgte bisher die manuelle Sichtkontrolle durch geübte Mitarbeiter. Das kritische Augenmaß als Qualitätssicherung bleibt allerdings auch bei langer Erfahrung und Schulung sehr subjektiv und lässt sich kaum reproduzieren. Die Einflussgrößen auf die Prüfungsqualität reichen von der persönlichen Qualitätsauffassung über Ermessensspielräume bis zur Tagesform. Diese Prüfung erfolgt sinnvollerweise an einem Punkt im Ablauf, wo eine eventuell erforderliche Nacharbeit durch die prüfenden Mitarbeiter am kostengünstigsten ist. Durchgeschlüpfte Fehler verursachen jedoch dadurch zusätzliche hohe Kosten und Störungen im Fertigungsablauf.

Die heute angebotenen, praxistauglichen Lackinspektionssysteme zur vollautomatischen Fehlersuche auf beliebigen lackierten Oberflächen schaffen hier Abhilfe und haben diesen Bereich der Qualitätssicherung bereits entscheidend revolutioniert.
Elektronische Augen erkennen kleinste Fehler
Bei diesen Systemen kann der Hersteller auf seine langjährige Erfahrung in der Bilddatenverarbeitung zurückgreifen. Ausgefeilte Kamerasysteme mit der nachgeschalteten intelligenten Auswertelogik übernehmen auch hier die Fehlererkennung und Bewertung.
Modernes Design – beispielsweise bei Badausstattungen – lebt geradezu von großen weißen oder einfarbigen Flächen, die ihre Form in eleganten Kurven und Rundungen präsentieren. Dabei mutieren Wannen und Waschbecken zu wahren Badelandschaften. Da ziehen schon kleinste Unregelmäßigkeiten in der Lackoberfläche die Blicke der Käufer an und machen die teuren Produkte unverkäuflich.
Um solche Fehler zu vermeiden tasten hochauflösende Kameras, entweder stationär eingesetzt oder mobil auf Roboterarme montiert, auch schwierige Formen in der Produktion zuverlässig ab. Farbfehler, Staubeinschlüsse, Krater, Nadelstiche, Tropfen, Lackläufer, Kratzer, Orangenhaut und andere typische Fehler werden dabei sicher erkannt und ihre Koordinaten gespeichert. Eine Markierstation übernimmt danach die Koordinaten der detektierten Fehlstellen und markiert diese mit Farbdüsen. Dieser Ablauf ermöglicht eine räumliche Trennung der Prüfung direkt in der staubfreien Zone nach dem Lackieren sowie der Markierung und Nacharbeit an einer anderen Stelle.
Während in üblichen Anwendungen die Robot-Vision-Systeme den Produktionsprozess als „Master“ steuern, nutzt die Lackinspektion den Roboter samt Vision-System-Steuerung als „Sklave“ ihrer Kontrollaufgabe. Der Roboter gewährleistet das exakte Abfahren des Sensors über die Konturen der zu prüfenden Oberflächen. Eine sicherlich nicht unwichtige Aufgabe, die die menschliche Auge-Hand-Koordination mit dieser kontinuierlichen Präzision und Zuverlässigkeit niemals bewältigen kann.
Die Form sogenannter weißer Ware wie Herde, Waschmaschinen, Kühlschränke und ähnliche Produkte wird vornehmlich von geraden, rechtwinkligen Flächen bestimmt. Hierbei kommen deshalb sinnvollerweise stationäre Kamera-Installationen für die Inspektionssysteme zum Einsatz.
Car Paint Vision sorgt für makellos lackierte Autos
In den Lackinspektionssystemen für die Automobilindustrie durchlaufen die Karosserien ein Portal mit mehreren stationären oder auf Roboterarmen montierten Kameras. Die mobilen Kameras folgen den Konturen der zu prüfenden Karossen, deren Daten einer Karossenmodell-Datenbank entnommen und vorher aus den Konstruktionsdaten (CAD-Daten) generiert wurden. Datenträger an der Karosserie schalten automatisch auf das passende Programm. Dies erlaubt den Einsatz des Inspektionssystems auf den modernen Multi-Modell-Linien der Automobilproduzenten.
Die möglichen Fehler und ihre Bewertung stehen ebenfalls in einer Lackfehler-Datenbank zur Übernahme bereit. Alle typischen Fehler werden sicher erkannt und ihre Koordinaten zur anschließenden Markierung der Fehlstellen erfasst. Auch hier sind die Prüfung – direkt in der staubfreien Zone nach dem Lackieren – und die Markierung und Nacharbeit räumlich getrennt
Automatische Lackinspektionssysteme bestehen aus industrietauglichen Hightech-Standardkomponenten. Kameras, Beleuchtung und Rechner dieser Technologie haben sich bereits in vielen anderen Branchen beim zuverlässigen Automatisieren von Oberflächenprüfungen bewährt.
Als zentrale Bedienerschnittstelle dient ein PC mit komfortabler, grafischer Oberfläche. Hier werden sämtliche Parameter festgelegt und bei Bedarf geändert. Fernwartung (Tele-Service) über beliebige Online-Verbindungen gehört hier zu den Selbstverständlichkeiten.
Qualitätsfolgekosten drastisch reduzieren
Untersuchungen haben ergeben, dass bereits geringe Fehler auf lackierten Oberflächen beim Endkunden wesentlich größere Ablehnung hervorrufen als kleine technische Mängel. Außerdem lassen sich Oberflächenfehler beim Lack am fertigen Produkt nachträglich nur mit erheblichem Aufwand beseitigen. Diese hohen Qualitätsfolgekosten können die Wirtschaftlichkeit der Produktion oft dramatisch beeinflussen. Der Einsatz von Lackinspektionssystemen mit zuverlässigen, exakt definierbaren Ergebnissen vermeidet diese Kosten und sichert in den meisten Fällen einen ungewöhnlich schnellen Return der eingesetzten Investitionen.
Fehler scannen statt suchen bietet eben den Vorteil, dass Oberflächen wirtschaftlich zu hundert Prozent geprüft und Fehler nach absolut reproduzierbaren Vorgaben gefunden werden. Die Mitarbeiter können sich auf das Beseitigen der Fehler und deren Quellen konzentrieren. Das spart Personalkosten, optimiert die Produktion, steigert die Qualität und sichert so die Wettbewerbsfähigkeit.
QE 526
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