Mit einem Robotvision-System konnte der Automobilzulieferer Lear seine interne Qualitätssicherung auf ein neues Niveau heben. Die Messgenauigkeit ist jetzt nahezu unabhängig von Ungenauigkeiten beim Teilehandling.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger uwe.boettger@konradin.de
Als Hersteller von Steckkontakten für die Automobilindustrie ist die Lear GmbH in Bersenbrück auf eine interne Qualitätssicherung angewiesen, die sich ständig weiterentwickelt. Früher wurde die Qualität der Produkte durch Stichproben gesichert. Inzwischen haben die Bersenbrücker dieses aufwendige Verfahren durch ein automatisiertes Robotvision-System der HDS-Engineering GmbH aus Remscheid ergänzt.
HDS ist für die Vision-Komponente zuständig. Dabei setzen die Remscheider auf Roboter von Mitsubishi, rüsten sie mit einem Bildverarbeitungssystem auf und stellen dann das Komplettsystem bereit. HDS-Geschäftsführer Andreas Hindrichs: „Die Roboter von Mitsubishi sind kompakt konstruiert, arbeiten präzise und sind mit einem leistungsfähigen Steuerungskonzept ausgestattet. Für uns ist das eine gute Basis für ein Robotvision-System.“
Mit der neuen Technik werden heute bei Lear Stichprobenmessungen und eine Hundertprozent-Kontrolle vollautomatisch durchgeführt. Alle Messdaten werden aufgezeichnet und an ein CAQ-System weitergeleitet, wo sie in Protokolle und Prüfberichte einfließen.
Mit der Kombination aus Robotik und Bildverarbeitung ist die Messgenauigkeit nahezu unabhängig von Ungenauigkeiten beim Teilehandling. Erreicht wird dies durch ein leistungsstarkes Messobjektiv, das Fehler in der Positionierung der X-, Y- und Z-Achse ausgleichen kann. Projektionsfehler in den Drehachsen oder in der Teilegeometrie kann der Roboter selbst kompensieren, indem er sich automatisch ausrichtet. Zusammen mit einem automatischen Werkzeugwechsler und verschiedenen Messmodulen lassen sich mit dem neuen System die unterschiedlichsten Prüfteile vermessen und bewerten.
Lear profitiert mehrfach von dem Robotvision-System. Neben einer Zeiteinsparung bei den Messungen werden auch die Ergebnisse schneller bereitgestellt. Dadurch lässt sich der Stichprobenumfang erhöhen, was wiederum zu weniger Ausschuss führt. Hubert Sahlfeld, Leiter der Stanzerei bei Lear: „Mit dem System können wir schneller auf Störungen reagieren, der Durchsatz in der Fertigung ist höher geworden.“ Die Messergebnisse sind reproduzierbar, bei der Übertragung der Messdaten passieren keine Fehler mehr. Schließlich konnte auch der personelle Aufwand durch das Robotvision-System gesenkt werden.
Um die Bedienung der Anlage für den Werker so einfach wie möglich zu gestalten, wurde für den Roboter ein so genannter Komandointerpreter entwickelt und installiert. Der Vorteil: Der Bediener muss sich nur noch mit einem Software-System beschäftigen. Das Einrichten neuer Prüfpläne und das Teachen von Messpositionen sind in der Bildverarbeitungssoftware komplett integriert.
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Messroboter mit komfortablem Anschluss an die Außenwelt
In den Messzellen der HDS-Engineering kommen ausschließlich Roboter des Herstellers Mitsubishi zum Einsatz. Diese besitzen eine kompakte Bauform und passen daher problemlos in eine Messzelle, die eine Grundfläche von 80 cm x 80 cm und eine Höhe von 80 cm besitzt.
Die Positioniergenauigkeit des Roboters spielt in dem Konzept von HDS nur eine untergeordnete Rolle, denn hinsichtlich der x/y-Lage des Prüflings im Bild ist die Bildverarbeitungs-Software fehlertolerant. In der z-Achse erreichen die Spezialisten von HDS die Fehlertoleranz durch den Einsatz von telezentrischen Zeiss-Objektiven und eine entsprechende Beleuchtung. Mit dieser Ausstattung lassen sich auch Kanten bis zu einer gewissen Höhe messen. Bei Profilprojektoren ist das nicht möglich. Hier ist das Maß nur in der Fokusebene gültig.
In dem Robotermessplatz sind mehrere Kameras mit verschiedenen Bildfeldern angeordnet. So lassen sich Detailmaße auch an größeren Teilen bis in den Mikrometerbereich auflösen. Als universelle Schnittstelle zwischen Robotersteuerung und Bildverarbeitung setzt der Hersteller HDA auf Ethernet mit TCP/IP. Damit ist die Messzelle offen für die Anbindung an übergeordnete Systeme wie beispielsweise das Qualitätsmanagement oder Datenbankserver. Zudem lassen sich weitere Sensoren oder Steuerungen einbinden und mehrere Messzellen miteinander vernetzen. Schließlich hat der Service über eine Schnittstelle Zugriff auf alle Komponenten. Das Teachen von Messpositionen ist in die Vision-Software integriert. Der Werker hat es nur mit einem Programmpaket zu tun, wenn er neue Artikel-Prüfjobs einrichten muss. ub
Fehlertoleranz durch Objektive von Zeiss
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