In der Räderfabrik der John Deere Werke Mannheim hilft ein Bildverarbeitungssystem von Keyence, vor dem Aufpumpen der Reifen den Felgenmittelpunkt auszurichten. Bei neuen Felgenmodellen hatte das System aber zunehmend Probleme, diesen Mittelpunkt zuverlässig zu erkennen. Systemintegrator Neogramm hat die Fehler analysiert und das Kamerasystem optimiert.
Die Bildaufnahme der Felge wird bei John Deere von der übergeordneten Steuerung ausgelöst. Der Versatz der Soll-Position des Mittelpunkts zur Ist-Position wird an die Steuerung übertragen. Diese verfährt den Reifen entsprechend. Eine erneute Aufnahme prüft, ob sich der Felgenmittelpunkt innerhalb der zulässigen Toleranz für die weitere Bearbeitung befindet. Zum Einsatz kommt dabei eine Kameralösung von Keyence unter Verwendung eines Weitwinkelobjektivs. Die Beleuchtung besteht aus acht im Quadrat angeordneten Halogenglühlampen.
Bisherige Felgenmodelle wurden stets zuverlässig erkannt. Bei der Erkennung des Mittelpunktes scheiterte das aktuelle System jedoch an neuen Felgendurchmessern und -höhen. Ein zusätzliches Problem stellen besonders große Felgen dar. Nicht das größte zu erkennende Loch wird als Mittelpunkt erkannt, sondern eine kleinere Randbohrung. Dies führt zu Ergebnissen außerhalb des Toleranzbereichs und somit zu einer aufwändigen manuellen Nachbearbeitung.
Ziel der Analyse von Neogramm war es, die Ursache zu erkennen und zu prüfen, ob und mit welchen Mitteln das bestehende System angepasst werden kann. Geprüft wurden die Aufnahmebedingungen, die Softwareverarbeitung und Parametrierung.
Das Bildsegment hatte die maximal einstellbare Größe überschritten
Im Ergebnis wurde festgestellt, dass die Qualität der Aufnahme ausreicht, jedoch das zu überprüfende Bildsegment die maximal einstellbare Größe auf dem 16-Bit-System von 216 überschreitet. Eine Deaktivierung oder Erhöhung des Grenzwertes war systembedingt nicht möglich. Die Fehlerursache war demnach nicht in der Kamera- oder Beleuchtungstechnik zu suchen, sondern vielmehr in der Auswertung und unveränderlichen Systemgestaltung der spezifischen Software und Abarbeitung.
Durch den Einsatz eines neuen Spezialobjektivs wurde in der Folge der Aufnahmebereich vergrößert, so dass große Lochdurchmesser einer Felge kleiner auf den Kamerasensor projiziert werden. Da das Objektiv über ein Standardgewinde verschraubt ist, war ein Austausch problemlos möglich.
Das neue Objektiv hat einen passenden Öffnungswinkel und somit eine passende Abbildungseigenschaft. Die Einstellung der Blende, des Fokus und der Beleuchtungshelligkeit wurde an die Produktionsumgebung angepasst. Durch die Vergrößerung des Aufnahmebereiches war eine Korrektur der in der SPS hinterlegten Parameter notwendig (Übersetzungsverhältnis Pixel zu Weg). Die Formeln und Parameter wurden angepasst und die zugehörigen SPS-Bausteine geändert.
Es erfolgten Tests mit unterschiedlichen Felgenmodellen. Dabei wurden die Aufnahmen und die weitere Verarbeitung der Felgen beurteilt. Das Verhalten der SPS wurde überwacht. „Neogramm hat an unserer Problemlösung kundennah mitgearbeitet und hat uns auch außerhalb der üblichen Produktionszeit aktiv unterstützt“, sagt Jürgen Weiß, Mitarbeiter in der Arbeitsvorbereitung und Planung bei John Deere in Mannheim.
Im Ergebnis hat Neogramm durch gezielte Analyse und einen effizienten Lösungsweg das geforderte Ziel von John Deere erreicht. Ein kostenintensiver Austausch des kompletten Systems und damit verbundene längere Produktionsstillstände konnten vermieden werden.
Neogramm, Mannheim www.neogramm.de
Messe Vision, Halle 1, Stand B19
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