In der Automobilindustrie müssen Komponenten und Prozesse kontinuierlich geprüft werden, um Mängel am Endprodukt zu vermeiden. Ein neues Bahnenprüfsystem, das vor der Verklebung von Textilien mittels Schaumstoff zum Einsatz kommt, verhindert potenzielle Mängel mithilfe einer Kamera mit hoher Sensorauflösung und schneller Abtastrate.

G2 Technologies, ein Systemintegrator mit Hauptsitz in den USA, geht neue Wege bei Bahnenprüfsystemen für die Automobilbranche. Das Unternehmen setzt die Zeilenkamera Piranha3-16K von Teledyne DALSA ein, um Schaumstoffbahnen auf ihre Unversehrtheit zu prüfen.  Mit 16 Megapixlen Auflösung eigent sich die Kamera optimal für die Inspektion von breitflächigen Objekten, und ihre Camera-Link-Schnittstelle macht sie kompatibel mit Standard Machine-Vision Frame-Grabbern.

Mehr Mängel erfassen
„Dank dieses automatischen Prüfsystems kann der Hersteller erheblich mehr Mängel erfassen“, so Craig Borsack, Präsident von G2 Technologies. „Das System sorgt nicht nur bei den eigenen Endkunden für mehr Zufriedenheit, sondern erhöht auch die Produktivität, da durch die Automatisierung weniger Prüfer benötigt werden. Außerdem können die Unternehmen ihren Fertigungsablauf dank der nun verfügbaren Daten und Analyseergebnisse optimieren.“

Die neue Technologie kommt beispielsweise Herstellern von Fahrzeuginnenräumen zugute.  Bei deren Fertigungsprozess wird Schaumstoff durch Wärme in ein Klebemittel umgewandelt, um Textilgewebe auf den verschiedenen Komponenten der Automobilinnenausstattung anzuhaften. Jegliche Mängel im Schaumstoff – ob Risse, Löcher, Fettflecken, Neigungen, Streifenbildung oder unterschiedliche Materialstärken – können die äußere Erscheinung und Intaktheit des Endprodukts beeinträchtigen. Dies führt zu kosmetischen Mängeln beziehungsweise verhindert, dass das Textilgewebe ordnungsgemäß haftet.

Tausend-Meter-Schaumstoffrollen
Der Schaumstoff wird - je nach konkreten Anforderungen des jeweiligen Endkunden - in Rollen von bis zu 203 Zentimetern Breite und verschiedenen Längen von bis zu mehreren Tausend Metern hergestellt. Kurz vor dem Versand wird der Schaumstoff beim Erzeuger einer Endabnahme unterzogen. Diese Abnahme ist ein manueller Vorgang und beruht darauf, dass der Prüfer beim Rollen des Schaumstoffs etwaige Probleme erkennen kann. Da sich die Bahnware mit einer Geschwindigkeit von mehr als 180 Metern pro Minute bewegt, können die Prüfer nur grobe Mängel erkennen, also beispielsweise große Risse oder Löcher beziehungsweise gut erkennbare Flecken. Für jeden Hersteller hochwertiger Erzeugnisse ist es ein Problem, dass bei der manuellen Endabnahme Mängel übersehen werden können. Erhält der Endkunden mangelhaften Schaumstoff, wird dieser in der Regel reklamiert und muss auf Kosten des Herstellers entsorgt werden, was nicht nur seinem Umsatzziel, sondern auch seinem guten Ruf schadet.

Automatische Bahnprüfung
Da die Branche nach Erzeugnissen höchster Güte und kostengünstiger Produktion verlangt, wandte man sich an G2 Technologies, um ein automatische Lösung zu entwickeln. „Vor mehr als zehn Jahren haben wir unser erstes Bahnenprüfsystem entwickelt und sind gerade bei der vierten Generation unserer Architektur“, so Borsack. „Für ihr Material, das sich laufend mit hoher Geschwindigkeit weiterbewegt, brauchten die Hersteller ein Bahnenprüfsystem mit Kameras, die ein Höchstmaß an Sensorauflösung und Abtastgeschwindigkeit aufweisen. Daher haben wir die Piranha3-16K-Kameras von Teledyne DALSA in die Anwendung integriert, denn sie ist eine sehr schnelle Kamera.“

Um den Schaumstoff über das gesamte Sichtfeld von 203 Zentimeter zu prüfen, werden zwei Kameras über der Bahnware installiert. Die Kameras erfassen Oberflächenmängel von gerade einmal 0,05 Zentimetern, wie beispielsweise Löcher oder Risse im Schaumstoff und Fett- oder Schmutzflecken. Neben Oberflächenmängeln kann das automatische Bahnenprüfsystem auch Neigungen im Schaumstoff erkennen sowie Breite und Materialstärke in Echtzeit kontrollieren. Nicht vorschriftsgemäß hergestellter Schaumstoff hat sogar eine andere Optik, und die Kameras sind empfindlich genug, um auch diese potenziellen Probleme zu erkennen.

Die Antwort liegt in den Daten
Sobald ein Mangel erkannt wird, werden die entsprechenden Daten – einschließlich Bild und Ort des Auftretens auf der Rolle – auf der Datenanalyseplattform dTRAK von G2 Technologies abgespeichert. Mithilfe dieser Daten kann sich der Hersteller einen Überblick über Anzahl, Art und Ort des Auftretens von Mängeln auf jeder Schaumstoffrolle machen, um die Produktionsqualität als Ganzes zu bewerten. In den meisten Fällen, wenn also nur geringfügige Mängel auftreten, kann der Hersteller den Schaumstoff auch im Ist-Zustand ausliefern. Eine andere Möglichkeit ist es, Schaumstoff und dTRAK-Bericht an den Endkunden zu senden, der anhand des Berichts die verwendbaren Schaumstoffteile ermittelt. Deckt die Prüfung erhebliche Mängel oder Probleme mit der chemischen Zusammensetzung des Schaumstoffs auf, kann der Hersteller die Charge auch komplett entsorgen, bevor sie an den Endkunden geht.