Die Digitalisierung schreitet im Automobilbereich mit großen Schritten voran. Gab es vor ein paar Jahren nur ein zentrales Steuergerät in einem Fahrzeug, so sind heute bis zu 150 Steuergeräte im Automobil vorhanden, die alle miteinander vernetzt sind. Dies bedeutet gleichzeitig eine enorme Anzahl von Steckern. Hier ist es enorm wichtig, dass alles Stecker einwandfrei funktionieren, also jeder einzelne PIN darin mit der korrekten Lage und innerhalb der erlaubten Toleranz vorhanden ist. Ist nur ein Pin im Fahrzeug fehlerhaft, bedeutet dies in der Produktion erhebliche Nacharbeit bis dahin, dass das Fahrzeug nicht in Verkehr gebracht werden kann, weil der Fehler zu aufwendig zu detektieren und zu beheben ist.
EVT hat vom mexikanischen Produk­tionsstandort eines deutschen Automobilzulieferers die Anfrage erhalten, eine bisher vom Menschen durchgeführte Inspektion zu automatisieren. Die Aufgabe bestand darin, unterschiedliche Steckertypen auf einer Produktionsline zu prüfen. Prüfkriterien sind das Vorhandensein aller PINs, die Höhe derselben und ob sich jeder PIN innerhalb des definierten Taumelkreises befindet. Ein Taumelkreis beschreibt den Toleranzbereich innerhalb dem sich die Spitze des PINs befinden muss, um einwandfrei in die korrespondierende Buchse eingesteckt werden zu können. 

Über den Atlantik hinweg erfolgreich zusammengearbeitet

Die Herausforderung hierbei war es, über den Atlantik hinweg zusammen mit dem Anwender, der nur sehr geringe Erfahrungen im Bereich der Bildverarbeitung hatte, diese Anlage zu definieren, zu installieren, zu parametrisieren und in Betrieb zu nehmen. Da die Stecker sich auf einer Förderbahn bewegten, empfahl sich ein Lasertriangulationssenor, um die 
3D-Punktewolke zu erzeugen. Unter Berücksichtigung der Randbedingungen, wie dem Bildausschnitt, der geforderten Genauigkeit der Auswertung und der Vorliebe des Kunden, 
wurde ein geeigneter Sensor ausgewählt.

Dabei muss der Bildausschnitt so definiert werden, dass alle PINs erfasst werden. Zugleich darf er nicht zu groß sein, sodass Auflösung verschenkt werden würde. Es sollte die ganze Scan-Breite des Sensors auf der Region Of Interest (ROI) konzentriert werden, um die bestmögliche Auflösung zu erreichen. Auch muss die Auflösung des Sensors hoch genug sein, um die geforderte Genauigkeit bei der Auswertung zu erreichen. Die Wahl fiel auf einen Gocator von LMI, der alle Anforderungen erfüllte und dem Wunsch des Anwenders entsprach, da der in anderen Werken schon gute Erfahrungen mit diesem Sensor gemacht hatte. Die Anbindung an die verwendete Bildverarbeitungs-Software Eyevision von EVT war denkbar einfach, weil die Software nahezu alle gängigen Kameras der industriellen Bildverarbeitung unterstützt. Sollte es dennoch eine Kamera geben, die nicht unterstützt wird, kann das Unternehmen diese innerhalb wenigen Tage einbinden.

Eyevision ist eine Software für alle Bereiche der industriellen Bildverarbeitung. Die Software kann auf Rechnern mit allen gängigen Betriebssystem verwendet werden, seien es Raspberry-Pi-Rechner oder Vision-Sensoren, beispielsweise von Sensopart. Dies ermöglicht es dem Anwender, bei einer Aufgabe die idealen Hardware-Komponenten auszuwählen und dann stets mit derselben Software zu arbeiten. Eyevision kann Aufgaben im 1D, 2D und 3D-Bereich sowie in Thermografieanwendungen lösen. 

Software auch für weniger erfahrene Anwender geeignet

Durch die einfache Bedienung, die keinerlei Programmierkenntnisse erfordert, können Projekte auch von weniger erfahrenen Anwendern realisiert werden. Dies war in diesem Projekt sehr wichtig, da der Kunde, wie schon erwähnt, nur sehr wenig Erfahrung im Bereich der Parametrisierung von Bildverarbeitungs-Software hatte. Ein weiterer Vorteil für diese Anwendung war, dass es ein spezielles Funktionstool für die PIN-Inspektion gibt, was die Parametrisierung zusätzlich vereinfachte.

Nachdem die Komponenten definiert und beschafft wurden, wurde im Hause EVT ein Versuchsaufbau realisiert und ein Basisprogramm mithilfe von Mustern erstellt. Anschließend wurden die Komponenten nach Mexiko verschifft und dort vom Kunden installiert und in Betrieb genommen. Der Bildverarbeitungsrechner wurde im Zuge dessen mit der übergeordneten SPS verbunden. 

Mit dem vorhandenen Basisprogramm erfolgte die Parametrisierung durch den Kunden selbst, der jederzeit Zugriff auf den Support von EVT hatte. Ziel war es, dass ­neben der Inbetriebnahme der Kunde in der Lage sein sollte, zukünftig weitere Steckertypen eigenständig in den Prüfablauf einzubinden. Eine enorme Herausforderung war, dass diese Installation und Inbetriebnahme bei laufender Produktion stattfinden musste.

Installation und Inbetriebnahme in zehn Tagen

Insgesamt hat die Installation und Inbetriebnahme – zieht man die Zeit ab, die verloren ging, weil man nicht in die laufende Produktion eingreifen konnte – nicht länger als zehn Tage gedauert. Innerhalb dieser Zeit eignete sich der Kunde das Wissen an, ­nahezu selbstständig neue Steckertypen einzulernen. Mit der Inbetriebnahme ist nun sichergestellt, dass diese Produktionslinie nur zu 100 Prozent geprüfte und fehlerfreie Stecker verlassen. 
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Garant für die schnelle Realisierung des Projektes eine gute Projektvorbereitung, die leicht zu bedienende Software Eyevision und der Support von EVT waren. Die Anlage wurde nach der Inbetriebnahme noch geschwindigkeitsoptimiert und läuft zur vollständigen Zufriedenheit des Kunden.

Autor
Hendrik Schumann, Vertriebs- und Marketingleiter