Mit Trevista hat Stemmer Imaging ein Vision-System im Angebot, das selbst mit glänzenden Oberflächen fertig wird. Bei Zorn Maschinenbau ist die Technologie in eine Prüfanlage für Hartmetallbauteile integriert. Der Pseudoausschuss könnte sich damit auf unter 2 % reduzieren.
Markus Strehlitz
„Ich zeige Ihnen mal unsere großen Glühwendeln“, sagt Martin Zeiher, Geschäftsführer von Zorn Maschinenbau. Was er in der Hand hält, ist allerdings kaum erkennbar. Die Glühfäden haben einen Durchmesser von 0,02 mm bis 0,05 mm. Aufgewickelt werden sie auf einen Stift, dessen Durchmesser 0,1 mm beträgt.
Solche Dimensionen gehören zum Alltag bei Zorn Maschinenbau. Das Unternehmen ist als Sondermaschinenbauer auf Klein- und Kleinstteilen spezialisiert. Für deren Bearbeitung entwickelt der Anbieter Montageanlagen, Roboterzellen und Prüfautomaten.
Das Spektrum der Anwendungen, für die die Maschinen entworfen werden, ist breit. Und somit sind die Bauteile, die mit diesen bearbeitet werden, nicht nur besonders klein. Sie unterscheiden sich auch sehr stark voneinander – etwa in ihrer Oberfläche. Für die Qualitätsprüfung ist das eine große Herausforderung.
Herkömmlicher Bildverarbeitung sind bei der Inspektion von Oberflächen enge Grenzen gesetzt. Je nach Art der Oberfläche sind die Systeme nicht immer in der Lage, alle vorhandenen Fehler zu entdecken. Probleme gibt es zum Beispiel mit glänzenden Oberflächen.
„Je nach Art der vorangegangenen Bearbeitung – etwa durch Fräsen, Drehen oder Schleifen – bietet die Oberfläche ein sehr unterschiedliches Bild“, erklärt Jörg Schmitz, Bildverarbeitungsexperte bei Stemmer Imaging. „Glanzstellen in direkter Nachbarschaft mit dunklen Bereichen lassen oft nur grobe Aussagen zu. Zudem variiert das Bild je nach Zuführung der Teile, der Bearbeitungsparameter und der Materialcharge sehr stark.“
Zorn Maschinenbau hat daher die Technologie Trevista in seine Anlagen eingebaut. Das Bildverarbeitungssystem wird von Stemmer Imaging als Komplettsystem inklusive Kamera und PC vertrieben. Trevista hat mit der Inspektion glänzender oder diffus streuender Oberflächen keine Schwierigkeiten. „Insbesondere metallisch glänzende Bauteile mit unterschiedlichster Oberfläche bis hin zu schwarzem Kunststoff können damit problemlos geprüft werden“, sagt Schmitz.
Das Besondere: Die Technologie eliminiert die Textureigenschaften der Oberfläche. „Man sieht nur die Topologie“, so Schmitz. Eine strukturierte, diffuse Beleuchtung des Prüfteils zusammen mit einem speziellen Berechnungsalgorithmus liefere hochwertige Bilder für die nachfolgende automatische Bewertung.
Jeder Fehler im Bauteil wird entdeckt
Das System sei übrigen Techniken zur Oberflächenprüfung einen Schritt voraus, meint Thomas Erb vom Systemintegrator Xactools. „Man sieht die Fehler in einem Bauteil sofort“, so Erb. „Trevista ist es dabei egal, ob eine Oberfläche matt ist oder glänzt. Ob sie schwarz, grün oder blau ist.“
Für Zorn hat Xactools Trevista-Systeme in eine Prüfanlage für kleine Hartmetallbauteile integriert, die für Einspritzpumpen in Fahrzeugen verwendet werden. Zorn hat zwei dieser Anlagen für einen Kunden aus der Automobilindustrie entwickelt. Pro Anlage kommen drei Trevista-Systeme zum Einsatz. Zwei weitere Kamerasysteme mit herkömmlicher Technik prüfen die Geometrie der Bauteile im Durchlicht. Die Zykluszeit pro Bauteil liegt bei vier bis fünf Sekunden.
Einsatz des Systems soll ausgebaut werden
Laut Erb bringt Trevista großen Nutzen: „Bei einer normalen optischen Prüfung liegt der Pseudoausschuss-Anteil bei etwa zehn Prozent. Dank Trevista lässt sich dieser auf weniger als zwei Prozent reduzieren.“
Zeiher rechnet mit ähnlichen Werten für seine Anlagen. Er kann die Aussagen zu den Stärken der Technik bestätigen. „Trevista spielt in einer anderen Liga“, so der Zorn-Geschäftsführer. „Die Einführung dieses Systems ist quasi wie ein Sprung von der Oberliga in die Bundesliga.“
Das Anwendungsspektrum für diese Bildverarbeitungstechnik ist seiner Meinung nach sehr groß. Zeiher will daher den Einsatz von Trevista in seinem Unternehmen weiter ausbauen. Unter anderem ist geplant, das System künftig auch für die Prüfung von kleinen Bauteilen aus Glas zu verwenden.
Der Preis für Trevista inklusive Kamera liegt bei etwa 30 000 Euro. Für eine funktionierende Lösung mit Software, die auf die entsprechende Anwendung eingestellt ist, muss ein Unternehmen laut Erb insgesamt etwa 40 000 Euro zahlen.
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