Nur durch konsequente Automatisierung kann die Automotivbranche ihre Produktionskosten drücken, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können. BMW und Opel nutzen intelligente Bildverarbeitungssysteme von Isra für mehr Effizienz und eine lückenlose Qualitätssicherung.
Bei der Produktion von Fahrzeugen und in komplexen Montageprozessen kommt es darauf an, Qualität auch bei minimalen Kosten zu gewährleisten. In der Praxis wird dabei vor allem eine hohe Maß- und Passgenauigkeit gefordert. Diese Ziele lassen sich nur erreichen mit einem Bildverarbeitungs-System (Machine Vision), das genau auf die Produktion abgestimmt ist. Vision-Systeme setzen sich in diesem Umfeld seit geraumer Zeit weltweit immer mehr durch. Der Hersteller Isra Vision ist ein Spezialist auf diesem Gebiet und bietet dafür ein umfangreiches Produktportfolio. Mehr als 1000 Systeme haben die Darmstädter Spezialisten in der Automotiv-Branche mittlerweile installiert. Diese sorgen rund um die Uhr für die erforderliche Präzision und Schnelligkeit bei der Montage und Verarbeitung mit Robotern. Dabei werden nach eigenen Angaben Potenziale für mehr Wirtschaftlichkeit in der Produktion frei, denn gerade komplexe Aufgabenstellungen lassen sich mit Bildverarbeitung rationeller lösen.
Der Darmstädter Hersteller wächst in diesem Segment zweistellig, weil er sich auf 3D-Machine-Vision-Verfahren konzentriert. So werden zum Beispiel mit so genannten Best-Fit-Verfahren die Maße der Karosserie bestimmt und die Bauteile anhand ihrer Geometrie gemessen. Auf diese Weise lässt sich die optimale Position der Werkstücke definieren und in der Montage die beste Passgenauigkeit erreichen. Die Best-Fit-Montage ist dabei unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile.
Mit den Vision-Systemen von Isra kann der Anwender auch Teile in der Bewegung messen. Spezielle Sensoren ermöglichen die so genannte Montage-on-the-fly. Dabei werden gleich mehrere Autoteile montiert, was am Ende wertvolle Zeit spart. Das Verfahren, das zum Beispiel bei der Radmontage zum Einsatz kommt, arbeitet nach eigenen Angaben robust. Hinter der Bildverarbeitungs-Software stecken ausgereifte Algorithmen, die fehlerlos laufen. Somit kommt es auch in kniffligen Situationen zu keiner Unterbrechung während der Produktion. Die 3D-Vermessung prüft die Maßhaltigkeit von Karosserien und garantiert eine hohe Passgenauigkeit. Zum Einsatz kommen Streifenprojektoren, die mit mehreren LED-Linien arbeiten und die Karosserie räumlich vermessen. Zudem wird im Fertigungsprozess die Position der Karosse im Raum genau bestimmt. Darüber hinaus bieten die Darmstädter ein durchgängiges Qualitätsmanagement. Dieses reicht von der flexiblen Inline-Messtechnik bis zum übergeordneten datenbankbasierten Analyse- und Auswertesystem.
Die Investitionen in die Entwicklung dieser Verfahren haben sich für die Vision-Profis aus Darmstadt gelohnt. Mehrere Automobilhersteller setzen zunehmend auf die Lösungen von Isra und sichern sich damit Kostenvorteile. So nutzt ein Premium-Hersteller die so genannte Bördelfalz-Applikation als weltweiten Standard im Bereich der Nahtversiegelung. Mit dieser Lösung wird die Roboterbahn bei der Falzversiegelung der Anbauteile angepasst. Da sich die Dichtungsnähte in einem Bereich befinden, der später am fertigen Fahrzeug sichtbar ist, ist hohe Qualität gefragt. Mit der speziellen Falzversiegelung lassen sich diese Anforderungen erfüllen.
Der Autobauer BMW setzt werksübergreifend auf Messroboter von Isra. Im praktischen Ablauf bestimmt der Roboter, der mit einem Sensor ausgestattet ist, anhand von mehreren Messpositionen die genaue Lage des Scheibenausschnitts für das automatische Fügen. Auf diese Weise ist das positive Gesamtergebnis des Montageprozesses gesichert. Die Handlingroboter können sich sozusagen voll auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Bei dieser Applikation kommen Mehrlinien-Triangulationssensoren zum Einsatz, die einen speziellen Streifenprojektor verwenden. Das Mehrlinien-Flächenmatching sorgt für eine zuverlässige und präzise Messung. Farbe oder Reflexionseigenschaften stören bei diesem Verfahren nicht und haben keinen Einfluss auf das Ergebnis der Messung.
Bei Opel in Bochum nutzt man für die Inline-Messtechnik flexible 3D-Vision-Systeme, die zusammen mit Robotern zum Einsatz kommen. Die kompakten optischen Geometry-Gauging-Sensoren überwachen, visualisieren, analysieren und optimieren die Maß- und Passgenauigkeit der Komponenten und sichern so die Flexibilität im Montageprozess. Dabei werden die Sensoren von einem intelligenten Softwaresystem unterstützt. Die 3D-Vermessung ist in den Produktionsprozess integriert, um komplexe Prozessketten optimal miteinander zu verzahnen. ub
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