Qualitätskontrollen

Möglichkeiten der Inline-Messungen mit Isra Vision

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Sensoren von Isra Vision können unter anderem im Automotive-Bereich für besonders effiziente und genaue Qualitätskontrollen eingesetzt werden. Der Multi-Stereo-3D-Scanner X-Gage3D wird beispielsweise bei einem führenden Automobilhersteller für 3D-Inline-Messungen genutzt. Und das Komplettsystem CarPaintVision meistert die komplexen Anforderungen, die in diesem Bereich an die Oberflächeninspektion gestellt werden.

Inhaltsverzeichnis

1. Qualitätskontrolle über CAD-Daten
2. Verbund aus Robotik und Oberflächeninspektion
3. Lückenlose und belastbare Inspektionsergebnisse
4. Kontinuierliche Produktionsoptimierung

Auch unter schwierigen Bedingungen erfasst der All-in-One-Sensor X-Gage3D von Isra Vision alle Objektformen innerhalb kurzer Zeit. Dafür sorgen vier hochauflösende Kameras sowie ein Hochleistungs-LED-Projektor. Mit der Multi-Stereo-Technologie wird dabei eine vollständige, besonders feine Punktewolke erstellt, indem mit sechs verschiedenen Kamerapaaren stereometrische Aufnahmen entstehen. Durch die unterschiedlichen Perspektiven bleiben selbst reflektierende Bereiche scharf, da sie aus einem anderen Blickwinkel optimal bestimmt werden können. Auch bei „mixed material“ Inspektion – Bauteile mit unterschiedlichen Materialien und Farben – liefert das System zuverlässige Daten, was für bisherige Lösungen oft eine Herausforderung dargestellt hat.

Bei einem deutschen Automobilhersteller wird die neue Sensorvariante mit einer höheren Genauigkeit sowie einem verkleinerten Messabstand von 190 mm an vier Roboter-Messstationen in der Linie eingesetzt. Durch ein symmetrisches Messvolumen ist die Roboterpositionierung dabei sehr einfach, da der Sensor keine Vorzugsorientierung hat. Die optimierte Embedded Software misst dann alle üblichen Messmerkmale wie etwa Löcher, Bolzen oder Kanten. Die Auswertung aller Merkmalsmessungen erfolgt direkt auf dem Sensor, wobei ein absolut kalibrierter Roboter die Absolutgenauigkeit der Koordinaten sicherstellt und eine hohe Vergleichbarkeit mit KMG-Messungen erlaubt. Die Anbindung an das Datenbanksystem des Herstellers ermöglicht zudem eine vollautomatische Einrichtung des Sensors auf Basis bestehender Datengrundlagen sowie einen Abgleich der Ergebnisse.

Qualitätskontrolle über CAD-Daten

Liegt bereits ein CAD-Datensatz eines Bauteils vor, lassen sich Maßabweichungen mit einem CAD-Abgleich schnell ermitteln. Mit diesem Verfahren überprüft X-Gage3D alle Objektmerkmale gleichzeitig, was die Qualitätsprüfung deutlich beschleunigen kann. Im Fall einer Objektdigitalisierung erstellt der Sensor die CAD-Daten selbst. Das Ergebnis sind präzise digitale Abbilder, die die Bauteile detailliert und lückenlos darstellen und in allen gängigen Formaten zur Weiterverarbeitung verfügbar sind. So lassen sich selbst frei geformte Flächen präzise überprüfen und die ermittelten Ergebnisse eignen sich beispielsweise für die additive Fertigung mit einem 3D-Drucker oder Reverse Engineering. Auf Basis der besonders feinen Punktewolkentechnologie erreicht der Multi-Stereo-3D-Scanner dabei eine hohe Präzision: Der minimale Abstand zwischen den Datenpunkten sorgt für eine hohe Informationsdichte sowie eine exakte Abbildung der Objektoberfläche. Damit eignet er sich gleichermaßen für Anwendungen im Qualitätslabor wie für die Integration in eine automatisierte Linie. Dafür steht er auch, flexibel einsetzbar, in mehreren Formaten zur Verfügung.

Eine intuitive Nutzeroberfläche im Kacheldesign rundet das System ab und gestattet eine sichere Bedienung des Sensors – auch ohne Vorerfahrung. So kann ein störungsfreier Betrieb gewährleistet werden. Mit WLAN sowie dem OPC/UA-Protokoll ausgestattet, ist der Sensor außerdem für vernetzte Produktionen vorbereitet.

Verbund aus Robotik und Oberflächeninspektion

Das Ziel immer kürzerer Taktzeiten bei häufig schwierigen Produktionsumgebungen erfordert im Automotive-Bereich darüber hinaus eine besonders effiziente und robuste Prüfung von Lackoberflächen. Heute verfügbare Komplettsysteme – wie CarPaintVision (CPV) von Isra Vision – verbinden hie Robotik und Oberflächeninspektion. Aufgrund ihrer schnellen und einfachen Integration neuer Fahrzeugtypen sowie der automatischen Offline-Roboterpfadgenerierung sind sie flexibel einsetzbar. Ob On-the-Fly, bei kontinuierlicher Förderung des Fahrzeugs, oder im taktgebundenen Stop-&-Go-Verfahren – es wird die gesamte relevante Oberfläche Inline geprüft.

CPV sorgt für eine objektive und konsistente Evaluierung der Lackoberflächenqualität, die sich individuell anpassen lässt. Isra Vision setzt bei dieser Lösung auf den Hybrid-Sensor Paintscan, der zwei Oberflächeninspektionsmethoden vereint. So werden alle topografischen und nicht-topgrafischen Lackfehler verlässlich detektiert. Integrierte Auswerteeinheiten sorgen für kurze Inspektionszeiten und reduzieren den Wartungsaufwand. Dabei erfolgt die Datenverarbeitung im Prozesstakt und Fehlerinformationen stehen umgehend zur Verfügung. Die optionale abschließende Markierung von Fehlstellen kann anschließend die Nacharbeit vereinfachen und beschleunigen.

Lückenlose und belastbare Inspektionsergebnisse

Die Oversampling-Methode sorgt dabei für eine lückenlose Lackinspektion: Eine hohe Scanfrequenz und sich in Fahrtrichtung überlappende Bildaufnahmen erfassen jeden Punkt der Karosse mehrfach. Redundante Daten mit bis zu zehn Bildern gewährleisten belastbare Inspektionsergebnisse mit einer Detektionsrate von über 95%. Alle relevanten Defekte wie Einschlüsse, Krater, Pigmentfehler, Kratzer, Beulen oder Dellen werden sicher erkannt und klassifiziert. Die Software zur Klassifikation ist bereits vortrainiert und das Resultat jahrelanger Branchenerfahrung. Algorithmen ermöglichen zudem eine selbstlernende Fehlererkennung sodass auch linienspezifische Defekte erkannt werden. Das System eignet sich durch seine flexiblen Einsatzmöglichkeiten besonders für Multi-Modell-Linien, da auf Basis von CAD-Modellen, wie bereits erwähnt, automatisiert kollisionsfreie Roboterinspektionsbahnen geplant werden können – die ausführenden Roboter benötigen im Line-Tracking-Betrieb keine zusätzliche lineare Achse, um selbst verfahren zu werden.

Kontinuierliche Produktionsoptimierung

Die gewonnenen Inspektionsdaten machen eine nachhaltige und kontinuierliche Produktionsoptimierung möglich: In Verbindung mit der Enterprise-Production-Management-Intelligence-Lösung EPROMI werden die ermittelten Statistikdaten entsprechend individueller Informationsbedürfnisse ausgewertet und auf standardisierten oder individuellen Dashboards dargestellt. Darüber hinaus wird auch diese Lösung durch eine einfach zu bedienende Nutzer-Software abgerundet und Nachrüstungen in bestehende Anlagen sind problemlos umsetzbar, da das System zu vielen gängigen Robotermarken kompatibel ist. Und auch Einsätze in auftragsgesteuerten Mehrlinienproduktionen sind für CPV-Systeme aufgrund ihrer flexiblen Möglichkeiten schon heute möglich. ik

www.isravision.com

Details zum Multi-Stereo-3D-Scanner X-Gage3D von Isra Vision:

hier.pro/BnvDO

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