End-of-Line-Prüfung für Turbolader automatisiert
Modulares Bildverarbeitungssystem mit Roboterintegration optimiert Qualitätssicherung
Kamillo Weiß, Inhaber von KW-PR
Ein Automobilzulieferer ersetzt die manuelle Prüfung seiner Turbolader durch ein flexibles, automatisiertes System mit Bildverarbeitung und Roboterunterstützung. Die modulare Zelle ermöglicht eine platzsparende und vielseitige Lösung – mit hoher Präzision, einfacher Bedienbarkeit und integrierter Dokumentation.
Die bestehende End-of-Line Station, also die letzte vollständige Qualitätssicherung der Automobil-Turboaggregate, wollte der Hersteller stärker automatisieren, um die Effizienz zu erhöhen. Bislang waren je zwei Mitarbeiter im dreischichtigen Betrieb damit beschäftigt, Etiketten einzukleben, Stopfen einzusetzen, die ID zu scannen und die Komponenten optisch zu kontrollieren. Abschließend erfolgte die Ablage der Turboaggregate in die Trays der Versandboxen mit jeweils bildlicher Dokumentation.
Den bisherigen Prozess – mit einigen manuellen Tätigkeiten – galt es effizienter, automatisiert und nachhaltig zu gestalten. Dabei sollte jeweils ein Konzept mit aktivem Roboter erstellt werden sowie ein Notfallkonzept für den Fall einer Roboterstörung. Für den kompletten Prozess war eine Taktzeit von unter 100 Sekunden vorgegeben.
Flexible zeitsparende Konzeptlösung
Die Lösung sieht nun folgendermaßen aus: Am Ende der Fertigungslinie wird vom Mitarbeiter ein Label auf den Turbolader geklebt und die ID gescannt. Der dann startende Roboter entnimmt das Bauteil, präsentiert es dem Mitarbeiter zum Setzen der Stopfen und positioniert den Turbolader in der QBIC-Prüfzelle. Jeweils vier 5 MP-Kameras oberhalb und unterhalb des Turboladers erfassen ihn räumlich komplett und prüfen ihn per Bildverarbeitung auf eine ganze Reihe von Merkmalen. Anschließend setzt der Roboter den Turbolader in die Box. Dort erfasst ein bereits vorhandenes Bildverarbeitungssystem das Gerät für die abschließende bildliche Dokumentation. Jede Box, die dann den Endkunden erreicht, enthält eine fehlerfreie geprüfte Ware.
Mit dem global agierenden Automobilzulieferer unterhält Cretec seit Jahren einen intensiven Erfahrungsaustauch, durch eine ganze Reihe gelieferter BV-Systeme. In gemeinsamer Entwicklung entstand auch das Turbo-PCS-Kommunikationssystem, in dem die BV-Applikationslösungen der Fertigungslinien vollständig integriert sind.
Raumoptimiertes Multitalent
Die konsequente modulare Systemarchitektur des QBIC-Zellenkonzeptes ermöglichte die raumsparende, wahlweise autarke oder integrierte Lösung dieser komplexen BV-Aufgabe, mit hoher Flexibilität und hohem Automatisierungsgrad. Bereits während der Machbarkeitsstudie spielt das QBIC-System seine Vorteile aus, weil es viele anspruchsvolle BV-Anforderungen und Lösungsansätze vereinfacht. Die einzelnen Module – Robotik, Steuerung, Datenauswertung und Kommunikation – werden direkt in einem autonomen System integriert.
Gute Zugänglichkeit für mehr Flexibilität
Das sechseckige patentierte Design der QBIC-Plattform ermöglicht eine einfache Zugänglichkeit von allen Seiten und eine hohe Flexibilität in der Gestaltung von besonders raumsparenden und mobilen Systemlösungen. Es kann auf seinen integrierten ausfahrbaren Rädern für Anlieferung oder Standortwechsel schnell transportiert als auch mit weiteren QBICs raumminimiert verbunden werden.
Integriert werden können: Elektrik, Steuerungen, Hochleistungs-PC, Kameras, der Code-Verifizierer Vision Tube, Cobot/Roboter, unterschiedliche Vision-Module, intelligente Beleuchtungen, ein großer Touchscreen, Kommunikationsmodule für OPC UA, IOTA und neuronale Netze. Die netzunabhängige Stromversorgung gewährleistet den Betrieb auch bei Stromausfall, und es können keine Daten verloren gehen. Integrierte Hochleistungs-PCs ermöglichen es, diese Systemlösungen auch für komplexe Aufgaben mit KI (deep learning) einzusetzen.
Anwendungsbereiche
Die Komplettlösungen mit QBIC decken einen großen Anwendungsbereich ab: Pick-and-Place, Registrier- und Klassifizieraufgaben, ID-Codes, Inspektion, 2D- und 3D-Messungen, Oberflächenkontrolle, Entscheidungsfindung sowie Sortierprozesse.
