Flache Bauteile wie beispielsweise Stanz- oder Feinschneidteile müssen in Abhängigkeit von ihrer Aufgabe zum Teil extrem hohe Anforderungen bezüglich ihrer Oberflächengüte und Ebenheit erfüllen. Wo hohe Belastungen auftreten oder möglichst niedrige Reibungswerte erzielt werden müssen, stellt die Ebenheit ein wichtiges Qualitätsmerkmal dar, das in der Vergangenheit aufgrund mangelnder Genauigkeit nicht inline geprüft werden konnte. Die wenig wirtschaftliche, zeitaufwendige Notlösung bestand bislang aus einer taktilen Prüfung, die beispielsweise mit mechanischen Falllehren durchgeführt wurde.
Automation W+R hat jetzt eine Alternative für diese Aufgabenstellung vorgestellt. „Advic 2D kann flache Bauteile berührungslos mit einer Genauigkeit von wenigen µm inline prüfen und Toleranzen bis 0,1 mm überwachen“, erläutert Paul Gruber, Vertriebsleiter bei Automation W+R. „Die Besonderheit von Advic 2D liegt dabei darin, dass die Prüfteile im Durchlauf sehr exakt auf ihre Ebenheit untersucht werden können, was auf einem Förderband nach unserem Kenntnisstand in dieser Genauigkeit derzeit weltweit einmalig ist.“
Die Entwickler mussten
neue Wege gehen
Um die gewünschte Präzision zu realisieren, mussten die Entwickler von Automation W+R neue Wege gehen. Entscheidend war dabei der Transport der Teile sowie ihre Präsentation vor dem Messsystem, so Moritz Leicht, der die Advic-2D-Anlagen als Projektleiter bei Automation W+R begleitet: „Bei herkömmlichen Ebenheitsprüfungen müssen die Bauteile absolut ruhig liegen, um vergleichbare Ergebnisse erzielen zu können.“ Ein wesentlicher Teil des Know-hows der Advic-Module steckt daher in einem eigens entwickelten Fördersystem, das Automation W+R nach langen Tests mit der gewünschten Genauigkeit realisieren konnte.
Auf diesem speziellen Fördersystem werden die Bauteile unter einem Prüfkopf hindurchbewegt und auf ihre Ebenheit untersucht. Das eingesetzte Lasertriangulationssystem ist eine Eigenentwicklung von Automation W+R und besteht aus einem Laser der Schutzklasse 3B sowie aus zwei hochgenauen Kameras. Sie sind jeweils in einem bestimmten Winkel vor und hinter dem Laser angeordnet und ermöglichen nach dem Triangulationsverfahren die Aufnahme exakter Höhenbilder mit über 100.000 Messpunkten, die als Basis zur Vermessung der Bauteile dienen.
Industrie-PC berechnet
Ergebnisse in Echtzeit
Die Berechnung der Ergebnisse aus den Kamerabildern erfolgt in Echtzeit auf einem Industrie-PC, der im zugehörigen Schaltschrank montiert ist und bei Überschreiten der vorgegebenen Toleranzen eine Ausschleuseeinheit ansteuert, um fehlerhafte Teile aus dem weiteren Prozess zu nehmen. Dieses Aussortieren kann je nach Kundenanforderung in der Anlage oder zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen – im beschriebenen System ist dieser Vorgang direkt nach der Teileprüfung integriert.
Die zur Bildanalyse eingesetzte Software stellt nach Grubers Aussage eine weitere wichtige Kernkompetenz von Automation W+R dar: „Von der Bildaufnahme bis zum Ergebnis kommen über 70 Bildverarbeitungsalgorithmen zum Einsatz, die alle hausintern entwickelt wurden.“
Die Benutzeroberfläche der Advic-2D-Anlagen ist mit einem großen Touchscreen ausgestattet und ermöglicht eine intuitive Einrichtung sowie einen schnellen Wechsel zwischen vorab hinterlegten Prüfprogrammen für verschiedene Bauteile. Bei Bedarf können sich Bediener mit entsprechenden Rechten die 3D-Darstellung der Messergebnisse einzelner Bauteile mit verschiedenen Optionen abrufen und so jederzeit die Qualität der Produktion überprüfen.
Abhängig von der Größe und Geometrie der untersuchten Bauteile sind Taktzeiten von etwa einer halben Sekunde mit den vom Markt geforderten Genauigkeiten realisierbar. Derzeit können mit Advic 2D Bauteile zwischen 0,8 und 6,0 mm Dicke und einem Außendurchmesser von 90 bis 240 mm geprüft werden, doch laut Leicht ist das System bereits in der Weiterentwicklung, um zukünftig auch deutlich größere Prüfteile zu messen.
Modulares Konzept für die 100-%-Kontrolle
Advic 2D ist nur eine Komponente der Linespect-Reihe von Automation W+R, die verschiedene modular aufgebaute, standardisierte Inline-Prüfzellen für die 100-%-Bauteilkontrolle umfasst und je nach Größe und Geometrie der Prüfobjekte Stückzahlen von bis zu zehn Bauteilen pro Sekunde ermöglicht. Ein weiteres Element des Linespect-Angebots ist Advic 3D: Diese Module sind für die Prüfung dreidimensionaler Bauteile wie zum Beispiel Guss- oder Schmiedeteile ausgelegt.
„Je nach Kundenanforderung können wir die Linespect-Module sehr flexibel kombinieren und auslegen“, sagt Gruber. „So besteht beispielsweise die Möglichkeit, zwei Advic-3D-Module mit einem zwischengeschalteten Wendesystem zu koppeln und auf diese Weise eine voll automatisierte beidseitige Inline-Prüfung flacher Objekte zu realisieren.“
Automation W+R GmbH
Messerschmittstraße 7
80992 München
Tel.: +498917919910
www.automationwr.de
