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Automatisiert prüfen und sortieren mit modernisierten Systemen

14.10.2009
Immer mehr Bauteile müssen einer 100%-Kontrolle unterzogen werden. Kurze Innovationszyklen einerseits, lange Nutzungsdauer andererseits stellen die Anwender automatisierter Prüfmaschinen vor Probleme. Abhilfe schafft die Modernisierung der vorhandenen Systeme.

Die automatische Prüfung wandelt sich für viele Unternehmen von einer „Kann“- zu einer „Muss“-Lösung. Denn immer mehr Endkunden fordern — oder erwarten zumindest —, dass Präzisionsteile in der Serienfertigung, beispielsweise Kaltumformteile wie Schrauben oder Nieten, zu 100% geprüft oder kontrolliert werden.

Qualitätssicherung muss auch effektiv sein

Diese qualitätssichernden Maßnahmen sind Kosten, die immer effektiver gestaltet werden müssen. Im Produktionsalltag werden dazu Prüf- und Sortiermaschinen eingesetzt. Wegen der zum Teil sehr langen Nutzungsdauer sind Ersatzteile durch technische Weiterentwicklungen immer schwerer zu beschaffen, sind dadurch sehr teuer oder sie sind überhaupt nicht mehr verfügbar.

Die dafür notwendige automatische Prüftechnik hat insbesondere durch die erheblich kürzeren Innovationszyklen in den letzten Jahren eine ganz erhebliche technische Entwicklung genommen, allein durch die technischen Fortschritte bei der Rechenleistung und der industriellen Bildverarbeitung.

GPP entwickelt und fertigt seit 20 Jahren als technologieorientiertes Systemhaus der Automatisierungstechnik kundenspezifische Prüf- und Testsysteme in den Hauptbranchen Automotive, Semiconductor- und Photovoltaikindustrie. Für die Hersteller von Präzisionsteilen und für die Schraubenindustrie bietet GPP automatische kamerabasierte Prüf- und Messsysteme an.

Modulare Prüfmaschine stets auf neuesten Stand nachrüstbar

GPP hat das Produkt „Screw-Inspect“ mit dem Ziel entwickelt, Herstellern und Nutzern dieser Prüfmaschinen eine vom Hardware-Innovationszyklus unabhängige Prüftechnik zu bieten. Dieses modular und sehr kompakt aufgebaute Prüfsystem kann den Wünschen und Besonderheiten der Prüf- und Sortieraufgaben der Kunden angepasst werden, so dass immer eine kostengünstige Variante ohne unnötige Funktionen geliefert wird. Dies gilt ebenso für den Einsatz in neuen Prüfmaschinen.

Im Allgemeinen erfolgt die komplette Integration in die vorhandene Hardware, das heißt, es ist keine zusätzliche Stellfläche für Schaltschrank oder ähnliches erforderlich. Eingesetzt wird das Prüfsystem hauptsächlich in den Hochleistungsprüf- und Sortiermaschinen der Hilgeland-Nutap GmbH (Wafios Umformtechnik GmbH), aber auch andere Hersteller nutzen diese Chancen.

Inzwischen wird die weiterentwickelte Version V2.0 erfolgreich vermarktet. Moderne Algorithmen und neue Prüfstrategien auf Basis moderner Software der GPP-Lösung sind wie folgt charakterisiert:

-Die Verwendung von mindestens zwei oder mehreren digitalen Kamerasystemen ist technischer Standard, mehrere Seitenkameras werden je nach Maschinentyp eingesetzt und erhöhen die Auswertesicherheit. Die modernen Industrie-Kameras erlauben einerseits High-Speed-Prüfgeschwindigkeiten. Gleichzeitig sind dadurch kostengünstige Anpassungen an die kundenseitigen Anforderungen machbar.

-Mit Seitenkameras werden unterschiedliche Längen, Durchmesser (größter, kleinster, mittlerer) und Radien, verschiedene Abstände, Gewinde (Außendurchmesser, Innendurchmesser, Steigung, Flankendurchmesser, Flankenwinkel), diverse Winkel, Geradheiten, Konturen vermessen. Es können verschiedene Gewindearten geprüft werden, ebenso auch Mehrfachgewinde.

-Mit Kopfkameras werden Kopfdurchmesser, Rundheiten, Schlitze vermessen, aufklaffende Risse sowie Haarrisse werden geprüft. Der Innenangriff wird auf Vorhandensein sowie auf Beschädigungen kontrolliert, Schlüsselweiten und Eckmaße werden gemessen.

Kunden schätzen besonders Zusatzfunktionen der Prüfmaschine

Besonders gewürdigt werden von den Kunden Zusatzfunktionen wie die automatische und konfigurierbare Überwachung der Ausbringung und deren Verifikation mit den Prüfergebnissen oder Druckluftüberwachungen. Gern wird auch die Option Farberkennung verwendet, um etwaige Mängel an der Beschichtung zu erkennen.

GPP entwickelte die Auswertealgorithmen unter Verwendung moderner Techniken wie Multithreading. In der Kombination mit leistungsfähiger Rechentechnik mit Duo-/Quad-Core-Prozessoren wird eine wesentlich größere Leistungsfähigkeit in der vielfältigen Vermessung erzielt. Die Anwendung mathematisch-statistischer Verfahren verhindert eine Kompensation von Fehlern durch Superposition.

Programme für die Prüfmaschine lassen sich einfach erstellen

Kunden der GPP hoben die einfache Erstellung von Prüfprogrammen hervor. Eine beliebige Anzahl frei wählbarer Messbereiche führt zu hoher Flexibilität der Software. Insbesondere sind im Gegensatz zu manchen Wettbewerbsprodukten keine speziellen Bildverarbeitungskenntnisse notwendig.

Die Erfahrung zeigt, dass die mechanischen Komponenten, abgesehen von der Beseitigung von Verschleiß- und Gebrauchsspuren, meist über Jahrzehnte einwandfrei funktionieren. Oftmals jedoch sind sicherheitstechnische Aspekte wie Arbeits- und Lärmschutz einzubringen.

Prüfmaschinen-Modernisierungen können unterschiedlichen Umfang annehmen

Modernisierungen können dabei unterschiedlich umfangreich ausgeführt werden. Insbesondere die Prüftechnik, also zum Beispiel Bildverarbeitung mit gegebenenfalls zusätzlichen, ergänzenden Prüffunktionen kann eine Prüf- und Sortiermaschine im Rahmen eines Retrofits kostengünstig um einige Jahre verjüngen und im Wert steigern. Mit zusätzlicher Modernisierung der Steuerungs- und Leistungsteile, der Pneumatik und eventuellen Ergänzungen im Bereich der Mechanik unter Berücksichtigung der neuesten Maschinenrichtlinien erhält der Kunde somit ein neuwertiges Gerät.

Insbesondere in den letzten zwei Jahren bewährte sich das Prüfsystem bei der Modernisierung vorhandener Prüf- und Sortiermaschinen. Dabei wurden durch GPP unter anderem Maschinen der Baureihen HPS und Pace modernisiert.

Somit ist die Modernisierung oder das Retrofit von Prüf- und Sortiersystemen eine kostengünstige Möglichkeit, an den Innovationen der technischen Weiterentwicklung von Prüfsystemen zu partizipieren.

Dipl.-Ing. Catrin Urbanneck ist Leiterin Softwareentwicklung bei der GPP Chemnitz Gesellschaft für Prozeßrechnerprogrammierung mbH.

Catrin Urbanneck | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/messundprueftechnik/articles/234146/

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