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Qualitätsprüfung von zylindrischen Blechteilen

Parallele Prüfprozesse

Auf einer kompakten Prüfanlage zur optischen Kontrolle von zylindrischen Blechteilen werden Diffusoren für Kfz-Airbags in insgesamt elf Kamerastationen mit variablen Durchlaufzeiten zuverlässig inspiziert. Eine wichtige Rolle übernimmt dabei der flexible Bauteiltransport. Denn das eingesetzte Linearsystem parallelisiert die einzelnen Prüfprozesse des komplexen Testablaufs und erhöht so den Produktausstoß.

Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGBild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Typischerweise sind bei der automatischen optischen Bauteilinspektion eine Reihe von Kameras in mehreren nachgeschalteten oder parallelen Kontrollstationen erforderlich, um bei komplexen Bauteilgeometrien alle Prüfkriterien abdecken zu können. Dies gilt auch für die Gefasoft-Prüfanlage Sova-VIS 16, die Diffusoren für Kfz-Airbags prüft. Diese becherförmigen, tiefgezogenen Stahlblechbauteile, in verschiedenen Varianten mit etwa 60mm Durchmesser, müssen als sicherheitskritische Bauteile vor der Weiterverarbeitung einer umfangreichen Oberflächenkontrolle der Innen- und Außenseite unterzogen werden.

Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGBild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
Als sicherheitskritische Verbindungsbauteile müssen Diffusoren sowohl schnell und effizient als auch besonders zuverlässig geprüft werden.

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Als sicherheitskritische Verbindungsbauteile müssen Diffusoren sowohl schnell und effizient als auch besonders zuverlässig geprüft werden.

Zeitunterschiede ausgleichen

Während manche der Prüfaufgaben lediglich eine einzige Aufnahme erfordern, setzen andere Anforderungen aus dem Fehlerkatalog eine ausgeklügelte Beleuchtungstechnik mit mehreren Bildaufnahmen voraus. Vor allem die Innenwand des Diffusors ist eine kritische Funktionsfläche, die detailliert auf Fehlstellen mit Abmessungen von nur einigen 10m in der Stahloberfläche geprüft werden muss. Um die dafür erforderliche Bildauflösung zu erreichen, werden Zeilenkameras eingesetzt, vor denen das Werkstück abgedreht wird. Speziell das vollständige Abdrehen des Werkstücks erfordert etwas mehr als 2s Aufnahmezeit. Damit ergibt sich eine sehr inhomogene Verteilung der Bildaufnahmezeiten zwischen den einzelnen Prüfstationen. Wären alle Kamerastationen mit einem starren Transportsystem - z.B. mit einem Rundschalttisch - verkettet, würde die Station mit der längsten Bildaufnahmedauer die kürzeste Taktzeit des Transportsystems bestimmen und damit den Produktausstoß limitieren. Das Linearsystem XTS von Beckhoff ermöglicht es hingegen, schnellere Prüfstationen sequenziell zu bedienen, während langsamere und daher mehrfach vorhandene Stationen entsprechend parallelisiert mit Bauteilen versorgt werden. "Bei der Prüfanlage führte die heterogene Bildaufnahmezeit der einzelnen Prüfschritte zur Suche nach einem Maschinenkonzept mit flexiblem, asynchronem Bauteiltransport, mit dem die gestellte Aufgabe bei begrenzten Platzverhältnissen elegant gelöst werden kann", erklärt Gefasoft-Marketingmanager Georg Schlaffer. Das XTS-System mit seinen unabhängig ansteuerbaren Movern erfülle diese Anforderungen. "So kann, trotz einzelner Prüfstationen mit längeren Testzeiten, insgesamt eine mittlere Taktzeit von 1,9s pro Bauteil erreicht werden." Durch den Einsatz des Beckhoff-Systems sei es zudem möglich gewesen, einen gegenüber anderen Lösungen deutlich kleineren Anlagen-Footprint zu realisieren und so den Platzanforderungen des Endkunden zu entsprechen.

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 8 2017 - 11.08.17.
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