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Hochgeschwindigkeits-Visionprüfung – Erfolgsgeschichte

Ein bedeutender Hersteller von medizinischen Komponenten benötigte ein Prüfsystem für die on-the-fly Qualitätskontrolle.

Ein Mann zeigt auf einen Bildschirm mit einer Visionprüfungssoftware, im Hintergrund ein Rundschalttisch

HERAUSFORDERUNG

Unser Kunde benötigte eine Prüfung und Verifizierung von verschiedenen Hauptfunktionen eines Teils bei konstant hohen Geschwindigkeiten (im Durchlauf) von bis zu 130-250 Teilen pro Minute (ppm). Die Teile sind normalerweise durchsichtig, können aber auch mehrfarbig sein, zum Beispiel rot und blau. Die Anforderungen sollten eine Toleranz von Farbunterschieden berücksichtigen, während die Prüfung mit gleichbleibender Geschwindigkeit ausgeführt werden sollte, auch bei verschiedenfarbigen Teilen. Die zuverlässige Prüfung eines durchsichtigen Teils erwies sich als eine der größten Herausforderungen.

Der Prüfungsprozess umfasste die Identifizierung von Teilen, die in vorgeschalteten Prozessen beschädigt wurden, was die Intaktheit und möglicherweise die sichere Verwendung des Teils beeinträchtigt. Hierzu zählen auch Teile mit Formgussfehlern, die die Intaktheit und den Betrieb des Teils beeinflussen. Folgende Merkmale sollten überprüft werden:

  • Fingerposition
  • Fingergeradheit
  • Fingerintegrität (vorhanden/fehlt)
  • Ebenes Gehäuse

ANSATZ

Über eine kurvengesteuerte Rundtaktanlage wurden zwei Kameras zur Prüfung der Vorder- und Rückseite des Teils montiert. Der Antrieb des Rundtisches läuft kontinuierlich, wobei die Kameras direkt von der SPS ausgelöst werden. Um die nötige Bildqualität zu erzielen, musste die Lichtquelle zum Erreichen von Kolinearität in einer gewissen Entfernung angebracht werden. Dieser Effekt wird durch die Kanten am Teil verstärkt und ließ sie dunkler und dicker erscheinen. Um den Effekt des Umgebungslichts zu reduzieren, wurde eine rote Hintergrundbeleuchtung mit einem passenden roten Bandpassfilter an der Linse verwendet.

Der Schlüssel zum Erfolg dieses Systems liegt in der Geschwindigkeit, daher waren eine schnelle Hardware und eine schnelle Verarbeitung unerlässlich. Diese Anwendung nutzte weit mehr als 25 Visiontools (meistens Kantenerkennungswerkzeuge mit Blob-Tools und Lichtmessgeräten, von anderen Logik- und Script-Tools ganz zu schweigen) und musste bei einer Geschwindigkeit von bis zu 255 Teilen pro Minute (max. 235 ms pro Teil) ausgeführt werden. Bei einer Bildaufnahmerate von ca. 80 ms und einer Haltezeit von ca. 180 ms bleiben nur ca. 100 ms für Verarbeitung und Kommunikation übrig.

Wir haben einige Hauptfunktionen der ATS SmartVision™-Software verwendet, wie beispielsweise Toolbasis- und Versatz-Referenzierung für automatische Positionierung anhand von anderen wichtigen Bezugspunkten. Hierdurch entfiel das zeitaufwendige manuelle Verschieben von Werkzeuge in der Anwendung und schaffte wertvolle Zeit für andere Verarbeitungsaufgaben. Des Weiteren spielte die Fähigkeit der ATS SmartVision-Software, OEM-Hardware nutzen und unterstützen zu können, für die Implementierung eine bedeutende Rolle.

ERGEBNIS

Der Kunde war sehr mit den Ergebnissen zufrieden und bestellte daraufhin drei Großanlagen.