Effiziente Bildverarbeitung

Fokus

Das Volkswagen-Werk Emden setzt in der Produktion des Passat B8 erfolgreich das Bildverarbeitungssystem Plasmo Profileobserver Compact bei der Serienüberwachung der Heck- und Dachnaht, sowie des Wasserkanals ein.

30. Mai 2017
In Emden werden einige Varianten des aktuellen Passat (B8) gefertigt. Bildquelle: 7sallpapers.net
Bild 1: Effiziente Bildverarbeitung (In Emden werden einige Varianten des aktuellen Passat (B8) gefertigt. Bildquelle: 7sallpapers.net)

Volkswagen in Emden ist der größte industrielle Arbeitgeber westlich von Bremen und nördlich des Ruhrgebiets mit über 264.000 produzierten Fahrzeugen und 9.700 Beschäftigten auf 4.100.000 qm Fläche (Stand 12/2015). 2014 konnte man das 50-jährige Bestehen des Standortes feiern.

Im Vordergrund steht dort die Produktion des Passat B8. Mit dem Passat der aktuellen, der achten Generation auf Basis des Modularen Querbaukastens (MQB) begann laut VW »eine neue Ära im Automobilbau«.

Hoher Bedarf an Prozesskontrolle

Die aktuellen Richtlinien im Automobilbau erfordern bereits in der Planung eines neuen Modells die Absicherung der Qualität über eine lückenlose Überwachung der Laserlötnähte.

Die Expertise, das Verfahren und die Kosten-Leistungs-Darstellung führten zu der Zusammenarbeit zwischen dem Volkswagen Werk Emden und Plasmo aus Wien.

Der Plasmo Profileobserver Compact wird in erster Linie zur Kontrolle und Vermessung von Laserlötnähten im Sichtbereich eingesetzt. Hier ist es wichtig, dass kleinste Poren schnell erkannt, bewertet und visualisiert werden. So wird sichergestellt, dass nur Karossen, die den Volkswagen-Qualitätsvorgaben entsprechen, in die nachfolgenden Produktionsbereiche gefördert werden.

»Schon während der Implementierungsphase zeigte sich die schnelle und einfache Handhabung des Plasmo Profileobserver Compact. Aufgrund der hohen Prüfgeschwindigkeiten und der exakten Fehlererkennung können lange Lötnähte, wie im Dachbereich, mit einem einzigen System von Plasmo geprüft werden«, so der Projektleiter für diese QS-Applikation, A. Gronewold.

Durch den Einsatz einer 100-Prozent-Porenkontrolle ist es möglich, vorhandene Defekte in der Lötnaht schon im Karosseriebau zu erkennen und abzustellen. Die Oberflächengeometrie einer Lötnaht wird in Echtzeit angezeigt. Alle ermittelten Nahtparameter wie Form und Position der Lötnaht werden visualisiert. Spezielle Algorithmen dienen zur stabilen Erkennung von Oberflächenporen im 0,1-mm-Bereich.

Der Plasmo Profileobserver arbeitet nach dem Lasertriangulationsprinzip. Die Bildaufnahme erfolgt über einen Highspeed-CMOS-Sensor mit maximal 30.000 Bildern pro Sekunde. Der CMOS-Chip wandelt die aufgenommene Laserlinie direkt in Höhenmesswerte um. Diese werden über eine GigE-Schnittstelle an einen Industrie-PC weitergegeben. Im Industrie-PC erfolgt die Auswertung der Nahtgeometrie nach parametrierbaren Qualitätsmerkmalen in Echtzeit.

Am Ende des Messzyklus’ werden das Ergebnis (IO/NIO), die Fehlerart und der Fehlerort auf dem Monitor dargestellt und über einen Digitalausgang oder ein Bus-System an die Anlagen-SPS sowie an Nacharbeitsplätze weitergeleitet.

Mit dem optischen 3D-Prüfverfahren des Profileobservers wird mit derselben Messgeschwindigkeit nicht nur das Höhenprofil sondern auch ein Graustufenbild aufgenommen. Applikations- und systembedingt sind verschiedene Arbeitsabstände einstellbar. Durch die hohen Abtastgeschwindigkeiten bis 30 kHz sowie Full-frame-Aufnahmen ohne Reduzierung der RoI (Region of Interest) und damit der Auflösung, was im Bereich der bildverabeitenden Systeme auf dem Markt laut Plasmo einzigartig ist. Die Plasmo-Systeme erkennen nicht nur sehr genau und sehr schnell die Fehler, sondern auch in sehr großen Bildbereichen. Optional besteht die Möglichkeit, dass im Industrie-PC die Grauwertinformationen zusätzlich zu den 3D-Informationen ausgewertet und zusätzliche Qualitätsmerkmale erkannt werden. Die Online-Software des Profileobserver besticht durch die laut Plasmo »extrem einfache Bedienung«. Eine umfangreiche grafische Unterstützung erlaubt auch ungeübten Benutzern, das System nach ihren Bedürfnissen zu konfigurieren.

Durch das von Plasmo entwickelte Software-Zusatzmodul – die Dashboards – ist es möglich, unterschiedlichste kundenspezifische Qualitätsmerkmale zu visualisieren. Die Softwareoberfläche kann zur Analyse der Messdaten und zur Kontrolle des Messablaufs kundenspezifisch konfiguriert werden. Spezielle Prozess- und Ergebnisvisualisierungen über den gesamten Prozess ermöglichen die Erkennung von Trends und damit die Optimierung der Produktionsprozesse.

Hintergrund

Plasmo ist ein weltweit agierender High-Tech-Anbieter von Qualitätssicherungslösungen für automatisierte metallverarbeitende Produktionsprozesse. Das 2003 gegründete Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Wien, Niederlassungen in Deutschland und USA und verfügt über ein Netz von internationalen Vertriebspartnern. Je nach den individuellen Anforderungen bietet die Plasmo Quality Suite Lösungen für die jeweiligen Produktionsprozesse. Die Plasmo-Systeme werden zur Kontrolle von Schweißprozessen, zur Überwachung von Schweißnähten, geometrischen Formen und Oberflächen, zur Laserleistungsmessung, im Bereich industrieller Bildverarbeitung bis hin zur individuellen Darstellung aller Messergebnisse eingesetzt. Von der Sensorik über die Integration bis hin zur Auswerte- und Korrelationsebene begleitet und optimiert Plasmo den Produktionsprozess. Ein breites Serviceangebot mit umfassenden Engineering-Leistungen rundet das Portfolio ab. In der Stahlindustrie vertrauen Unternehmen wie Thyssen, Salzgitter, Tokyu Steel und Posco genauso auf die hochwertigen Qualitätssicherungssysteme von Plasmo wie die Automobilhersteller Audi, Daimler, PSA, Suzuki, Volvo, Volkswagen und andere. Um für amerikanische Kunden jederzeit als Ansprechpartner verfügbar sein zu können sowie die steigende Zahl der Anfragen kundennah betreuen zu können, wurde der Plan einer eigenen Niederlassung in USA nun realisiert.

Erschienen in Ausgabe: 04/2017