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Kleine Teile, große Herausforderungen

Inspektionssystem von Kleinteilen
Kleine Teile, große Herausforderungen

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Hersteller von Kleinteilen wie Schrauben und Bolzen müssen Wege finden, um Inspektionen präzise und kostengünstig durchzuführen. Ein entsprechendes Inspektionssystem hat der US-amerikanische Systemintegrator Artemis Vision mit Visionstation entwickelt. Dabei kommt die Prosilica GT4905 Kamera von Allied Vision zum Einsatz.

Im Bereich der Kleinteileprüfung gibt es verschiedene Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Dazu gehören Platzmangel, Genauigkeit und Wiederholbarkeit, sowie das Erkennen und Katalogisieren von Mängeln. So haben einige Kleinteilehersteller wenig Platz für Inspektionsgeräte. Wenn man die Hauptkomponenten eines Inspektionssystems wie die digitale Bildverarbeitungskamera, das Objektiv, die Lichtquelle und die Prozessor-einheit betrachtet, kann die Größe eines kompletten Systems stark variieren. Es ist von wesentlicher Bedeutung, die Bedürfnisse und den Platzbedarf des Herstellers zu verstehen.

Die Inspektion von Kleinteilen allein mit dem bloßen Auge kann außerdem eine gewaltige Aufgabe sein. Nach einiger Zeit kann Ermüdung auftreten, und die Wahrscheinlichkeit von Bedienungsfehlern und übersehenen Fehlern kann sich erhöhen. Darüber hinaus kann sich die Einhaltung einer einheitlichen Prüfmethode oder eines konsistenten Prüfprozesses (Annahme, Platzierung/Beladung, Inspektion und Entnahme des Teils) von Person zu Person unterscheiden. Damit jede Teileprüfung erfolgreich ist, muss der Hersteller außerdem wissen, welche Mängel er sucht. Während einige Mängel mit bloßem Auge offensichtlich sind, können andere so klein sein, dass sie unbemerkt bleiben. Für einen Hersteller ist es unerlässlich, alle bekannten Fehler zu katalogisieren. Dieser Katalog kann jedoch je nach produziertem Teil umfangreich sein. Ein menschlicher Prüfer müsste anhand des Katalogs prüfen, ob das Teil fehlerfrei ist, was ein zeitaufwändiger und kostspieliger Prozess sein kann.

Artemis Vision hat daher mit der Visionstation ein autarkes Vision-Inspektionssystem für Kleinteile entwickelt, das in der Lage ist, kleinste Werkstücke zu prüfen. Artemis Vision ist ein Anbieter von Bildverarbeitungslösungen, die auf branchenführendem Hard- und Software-Engineering zur Prozessoptimierung basieren. Die Visionstation ist aus Aluminium gefertigt und mit einer digitalen Bildverarbeitungskamera und Beleuchtung ausgestattet, die auf die Art der durchgeführten Inspektion zugeschnitten sind. Es handelt sich um eine bedienergestützte Einheit, die als eigenständige Inspektionsstation verwendet oder in eine bestehende Produktion integriert werden kann.

„Die Visionstation ist ideal für Kunden, die etwa 20.000 Teile pro Tag oder weniger produzieren müssen“, sagt Tom Brennan, President bei Artemis Vision, „Bei drei Sekunden pro Zyklus kann ein Anwender etwa 10.000 Teile pro Durchgang laden. Das System ist ideal für Kunden, die eine flexible Automatisierung und Wiederholbarkeit zwischen Bedienern und Produktionschargen benötigen, dabei aber keine vollständige Inline-Automatisierung, bei der Teile auf einem Förderband zugeführt werden, brauchen.“

Das Inspektionssystem des US-Unternehemens aus Denver/Colorado wird in zwei Größen angeboten: einem kleinen System mit einer Größe von 1 Kubikfuß und einem größeren System von 1,5 Kubikfuß Größe. Das kleine System kann Teile bis zu 5,08 cm, das große System Teile bis zu 15,24 cm aufnehmen. Zugelassen sind Fehler mit einer minimalen Größe von 76,2 µm für die kleine Station und 254 µm für die größere Station.

Visionstation verwendet die Bildverarbeitungssoftware Visionscape von Microscan und die von Artemis Vision entwickelte Visionwrangler Software. „Unsere Software basiert auf unserer umfangreichen Komponentenbibliothek – dem Auslesen einer Datenmatrix, dem Durchführen von Messungen, dem Prüfen von Vorhandensein beziehungsweise Fehlen sowie Zählungen“, so Brennan. Visionwrangler ermöglicht eine hundertprozentige Produktkontrolle, Nachverfolgung und Berichterstellung für eigenständige Produktionssysteme oder Systeme, die Teil eines globalen Netzwerks sind. Außerdem kann es Daten und Bilder von Prüfungen sammeln und speichern, um sie später wieder zu nutzen.

Kundenindividuelles und maßgeschneidertes Inspektionssystem

Um eine noch präzisere Inspektion zu gewährleisten, baut Artemis Vision ein Visionstation System jeweils auf der Grundlage der Teile, die ein Hersteller liefert und prüfen lassen will. Sind die spezifischen Anforderungen definiert, wird das System gebaut und auf Ergonomie und Bedienkomfort getestet. Dieser maßgeschneiderte Ansatz ermöglicht es den Herstellern, das System schnell einzurichten und die Sicherheit zu haben, dass ihre Prüfanforderungen genau erfüllt werden.

Für die Bilderfassung der zu prüfenden Teile hat sich Artemis Vision für die digitale Bildverarbeitungskamera Prosilica GT4905 von Allied Vision entschieden. Ausgestattet mit dem Onaemi KAI-16050 Truesense CCD-Sensor liefert die Prosilica GT4905 über eine Gigabit Ethernet (GigE)-Schnittstelle Bilder mit 16 Megapixel und einer Bildrate von 7,5 Bildern pro Sekunde .

„Wir haben uns für die Prosilica GT4905 wegen ihrer hohen Auflösung und ihres ausgezeichneten Dynamikbereichs entschieden“, erklärt Brennan. „Der Dynamikumfang spielt eine wichtige Rolle bei der Abbildung der glänzenden Bereiche eines Teils, die von der Lichtquelle erzeugt werden. Darüber hinaus kann die Kamera die anspruchsvollen Bedingungen, unter denen die Vision-station verwendet werden kann, bewältigen.“ Die Prosilica GT4905 ist mit ihrem robusten Kameradesign für den Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert und bietet zahlreiche Funktionen wie Kamera-Temperaturüberwachung, Trigger over Ethernet (ToE) und Power over Ethernet (PoE).

Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung der Waren wird die Kleinteilprüfung immer wichtiger. Auch die Sensortechnologien entwickeln sich weiter, was die Möglichkeiten der Bildgebung weiter verbessert. Artemis Vision plant, diese Technologien in der nächsten Generation der Visionstation einzusetzen. Brennan: „Wir werden wahrscheinlich auf eine neuere CMOS-Kamera umsteigen und C-Mount-Optiken verwenden, die mehr Objektivoptionen bieten und die Gesamtgröße des Systems reduzieren.“ ■


Die Autorin

Nathalie Többen

Marketing

Allied Vision

www.alliedvision.com


Webhinweis

Mehr über die Visionwrangler Software erfahren Sie in diesem Video von Artemis Vision: http://hier.pro/SPz6h



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