Für die Roboterführung und die Qualitätsinspektion spielen Vision-Lösungen eine entscheidende Rolle. Mit den Lösungen Easi3D und Mono3D will der Bildverarbeitungs-Experte Isra Vision Systems neue Maßstäbe für den wirtschaftlichen Einsatz setzen.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger uwe.boettger@konradin.de
In der robotergestützten Montage spielen Bildverarbeitungssysteme eine zentrale Rolle. Sie sorgen für eine schnelle und präzise Fertigung und sind somit der Schlüssel für Produktivität, Effizienz und eine lückenlose Qualitätssicherung. Die Systeme kommen zunehmend in einem entscheidenen Fertigungsschritt im Automobilbau zum Einsatz, dem Karosseriebau. Im Rohbau werden verschiedene Karosserieteile durch Kleben und Dichten zu einer homogenen Basis zusammengefügt. Heute werden für die Montage von Dach, Seitenteilen, A- und B-Säulen, Motorhauben, Heckklappen, Türen und Reserveradmulden Dicht- und Stützkleber verwendet.
Um Reklamationen zu vermeiden, müssen die Prozesse des Klebe- und Dichtmittelauftrags zu 100 % überwacht werden. Bisher brauchte der Anwender für diese beiden Applikationen auch zwei Bildverarbeitungssysteme: Vor dem Klebe- oder Dichtmittelauftrag bestimmte das erste System die genaue Position des zu verbindenden Karosserieteils in drei Dimensionen (3D). Danach inspizierte das zweite System die Klebe- oder Dichtmittelraupe auf Unterbrechungsfreiheit, Breite und Position.
Mit dem Produkt Easi3D der Isra Vision Systems AG aus Darmstadt reicht nun ein Bildverarbeitungssystem, um beide Anforderungen lückenlos abzudecken. Der integrierte Streifenlichtprojektor ermöglicht es, nicht nur Lochmerkmale, sondern auch beliebige Kanten, Konturen und Ecken des Karosserieteils als Messmerkmale zu nutzen. Das System ermittelt zunächst die korrekte räumliche Lage des zu verklebenden Teils mit einer Genauigkeit bis zu 0.1 mm. Die Daten werden dem Roboter als Korrekturvektor für die Applikationsbahn übermittelt. Mit dieser Technik lassen sich die Klebe- oder Dichtmittel exakt an der vorgeschriebenen Stelle auftragen.
Im nächsten Schritt kontrolliert Easi3D im laufenden Prozess die Qualität des Klebstoff- und Dichtmittelauftrags. Dabei wird gecheckt, ob der Auftrag gleichmäßig und durchgängig ohne Lufteinschlüsse realisiert wird. Die vollautomatische Inspektion bietet eine hohe Prozess-Sicherheit, eine nachträgliche Prüfung wird dadurch überflüssig. Da in einem System die 3D-Messtechnik und die Inline-Qualitätsüberwachung vereint wurde, erhöht sich nicht nur die Flexibilität und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Es können auch neue Anwendungsfelder erschlossen werden.
Ein Türöffner für zusätzliche Anwendungsgebiete für die Bildverarbeitung in der Roboterführung ist das System Mono3D. Mit einem neuen Verfahren werden aus einem aufgenommenen Bild mit einer Kamera alle sechs Freiheitsgrade (Position und Orientierung) von dreidimensionalen Objekten genau bestimmt. Wo früher zwei Kameras erforderlich waren, reicht nunmehr eine Kamera mit der erforderlichen Peripherie für die Positionsbestimmung. Dies führt zu Einsparungen bei der Geräteausstattung, beim Platzbedarf sowie bei der Installation und der Inbetriebnahme.
Bei dem neuen System gibt es laut Hersteller keine Einschränkungen hinsichtlich der Geschwindigkeit. Dadurch wird der wirtschaftliche Einsatz eines Bildverarbeitungssystems auch bei einfacheren Produktionsvorgängen möglich, etwa in der automatischen Montage am bewegten Werkstück. So kann der auf dem Roboterarm montierte Mono3D-Sensor die Entnahme von Teilen aus einem Behälter oder das Entstapeln bei hohen Geschwindigkeiten überwachen. Das Kamerasystem lässt sich aber auch stationär einsetzen.
Beide Bildverarbeitungssysteme sind mit einer komfortablen Benutzeroberfläche ausgestattet und lassen sich leicht einrichten und bedienen. Mit Hilfe eines Teach-in-Verfahrens wird die Programmierung zusätzlich vereinfacht. Die erfassten Daten sind in einer Systemdatenbank abgelegt und können für die Prozessanalyse herangezogen werden.
Klebstoffraupe wird im laufenden Prozess kontrolliert
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