21. NOVEMBER 2017

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Fehlerfreie Teile für die Standheizung


Für Automobilzulieferer ist das Qualitätsmanagement ein entscheidender Faktor. Die frühere, manuelle Qualitätsprüfung war hier zeit- und kostenaufwendig und mit Blick auf menschliche Fehlerquellen nicht sehr sicher. Handke Industrial Solutions hat jetzt für einen Automobilzulieferer eine automatisierte Prüfzelle mit zwei Denso-Robotern entwickelt.

Die seit Ende 2016 eingesetzte Prüfzelle kontrolliert die korrekte Montage von Standheizungen für Personen- und Nutzfahrzeuge. „Das Basisgerät ist zwar immer recht ähnlich, doch je nach Fahrzeugmodell ist die mechanische Umgebung anders angelegt“, erklärt Matthias Scheel, Geschäftsführer bei Handke Industrial Solutions. Es gibt bei Halterungen, Abgas- und Luftansaugung insgesamt 250 Varianten, mit denen die Prüfzelle arbeiten muss. Täglich schafft sie im Dreischichtsystem 1.500 Bauteile.

30 Sekunden pro Bauteil
Während die Qualitätsprüfung früher mit drei Kamerasystemen und nur auf linearen Achsen umgesetzt wurde, ist das jetzt in einem einzigen System möglich: Dank der sechsachsigen VS-087-Roboter von Denso sind selbst schwer zugängliche Bereiche in der Montage erreichbar. Damit wird die Qualitätsprüfung sehr flexibel; je Bauteil werden für die Qualitätsprüfung nur 30 Sekunden benötigt.

Neben dieser Effizienz- und Qualitätssteigerung spart der Zulieferer aufgrund der wegfallenden Rückläufer nicht exakt eingebauter Werkteile erhebliche Kosten – und die automatisierte Qualitätsprüfung schließt menschliche Fehler aus. Darüber hinaus werden alle Kameraaufnahmen für einen definierbaren Zeitraum gesichert und signiert, um bei Bedarf den korrekten Zustand des Produktes beim Verlassen der Produktion zu dokumentieren.

„Wir haben uns für Denso-Roboter entschieden, da sich diese leicht integrieren lassen und dank Open Resource Interface for the Network, das Denso zur Verfügung stellt, für die Schnittstellenkommunikation unkompliziert ausgelegt sind“, sagt Matthias Scheel. Zusammen mit dem RC8-Controller von Denso ermöglicht das Interface die Zusammenarbeit mit externen Geräten wie Kameras.

Beweglichkeit war ausschlaggebend
Ursprünglich war das Interface als Standardplattform für robotergestützte Anwendungen entwickelt worden. Heute dient es in der industriellen Produktion als Entwicklungssoftware für eine ganze Reihe von Anwendungen – von Robotern bis zu anderen Produktionselementen wie SPS und numerischer Steuerung.

„Entscheidend für die Wahl waren auch die sechs Achsen der VS-087 Modelle“, sagt Matthias Scheel, „denn sie ermöglichen die Beweglichkeit in alle Richtungen, zumal die Anbauteile der Standheizungsapplikationen in schwer zugänglichen Montagepositionen sitzen.“ Überdies bieten die Denso-Roboter einen schlanken mechanischen Aufbau, da die Motoren platzsparend im Roboter eingebaut sind.

Dank dieser Voraussetzungen war es sehr einfach, das Prüfsystem sofort zu nutzen und die Roboter mussten nicht programmiert werden. Die übergeordnete Steuerung der Anlage erfolgt über eine Software-Lösung von Handke Industrial Solutions, die Roboter, Kamera- und Bildverarbeitungssystem sowie die Beleuchtung koordiniert. Im Zusammenspiel mit der Bildverarbeitungsbibliothek kann je nach Kunde oder Bauteil ein eigener Prüfablauf angelegt werden.

Hochauflösende Bilder
Die eingebauten Bauteileträger werden auf einem Transportsystem automatisch in die drei mal drei Meter große Prüfzelle geschleust und dort von zwei VS-087-Robotern mit aufgesetzten Kameras kontrolliert. Diese Kamerasysteme sind anstelle des Greifers am Roboterarm installiert und bestehen aus einer Ethernet-Kamera sowie einem Beleuchtungsring. Sie liefern hochauflösende, farbige Kontrastbilder.

Die eigentliche Qualitätsprüfung erfolgt durch den Einsatz unterschiedlicher Bildverarbeitungswerkzeuge einer Bildverarbeitungsbibliothek. Kamera und Bibliothek prüfen die Bilddaten und melden, zu welchem Grad Muster und die unterschiedlichen Anbauteile der Standheizung sowie dessen Einbauposition übereinstimmen. Bei einer Fehlermeldung wird das Bauteil automatisch aussortiert.
 
Einfach integrierbar
Die Kommunikation zwischen Robotern und den angeschlossenen Ethernet-Kameras ist sehr einfach, ebenso die Kabelzuführung. Denn die VS-Roboter haben einen optionalen Kommunikationsflansch zum Anschluss von Kameras und Greifern an der sechsten Achse des Roboters.

Die in der Prüfzelle generierten Daten werden in einem MES-System zur Überwachung und Analyse gespeichert; daher ist eine Industrie 4.0-Integration leicht umsetzbar. Die Anwendung lässt sich auch auf andere Baugruppen übertragen, zum Beispiel Lichtmaschinen oder Klimaanlagen. Auch Anwendungen außerhalb der Automobilindustrie sind vorstellbar.

Datum:
06.11.2017
Unternehmen:
Bilder:
Denso

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