Kompaktes autarkes Vision-System optimiert Automation in der Automobil-Zulieferindustrie

Zehn auf einen Blick

Anzeige
Kleine Bauteile werden meist in großen Mengen gefertigt. Kurze Taktzeiten senken dabei die Kosten der Fertigung. Ein neuer Multifeeder beschleunigt mit intelligentem Vision-System die Fertigung von Massenteilen.

Ein Delta-Roboter, ein intelligentes Auge und ein Interface mit einer extrem leicht zu bedienenden Benutzeroberfläche. Dazu die klassischen Komponenten der Automation wie Schiebeförderer, Transportband und Transportscheibe – der Multifeeder der Theilinger Automation und Papiertechnik GmbH, Nürnberg, zeigt auf minimiertem Raum, wie moderne Mechatronik aussehen kann: Schnell, präzise und vor allem einfach zu bedienen durch die Integration eines leistungsstarken Vision-Systems von Cognex als intelligente Sensorik-Komponente.

Die genaue Lage
Die Robotik- und Automationsexperten aus Nürnberg haben für den Einsatz in der Automobilzulieferindustrie eine leistungsstarke Pick-and-Place-Anlage entwickelt. Sie führt Kleinteile wie gestanzte Flansche für die Befestigung von Abgaskrümmern am Motorblock einer Doppelplanschleifmaschine zu. Dabei werden Teilequalität, Orientierung und Lage geprüft.
Aus dem Schüttgutmagazin vereinzelt ein Schiebeförderer die Kleinteile und führt sie einem Transportband zu. Dort angelangt, erkennt das hochauflösende Vision-System „In-Sight“ 5401 hochpräzise deren Posi- tion. Das intelligente System identifiziert – unterstützt durch eine Infrarot-Belichtung – deren Vorzugslage.
Die Teilelage ist das zentrale Identifikationsmerkmal, da sich nach dem Stanzen nur auf einer Seite Grate bilden, die im anschließenden Schleifprozess abgetragen werden. Aber auch unerwünschte Materialreste in Durchlass- und Anschraubbohrungen muss das System einwandfrei erkennen. Ein Orientierungspunkt – während des Stanzens zusätzlich aufgebracht – dient der Anlage als Orientierungshilfe.
Das Vision-System „In-Sight 5401“ erfasst im 5 s-Takt gleichzeitig zehn Werkstücke als Datenpaket und übergibt die Informationen an die Robotersteuerung. Die durchschnittliche Taktzeit pro Werkstück beträgt in der Praxis bis zu 0,7 s.
Der sehende Roboter
Das Vision-System mit seinen sicher arbeitenden Algorithmen und Visiontools agiert als intelligentes Auge des Delta-Roboters. Es fungiert als kompaktes robustes Stand-Alone-System, das besonders einfach installiert und konfiguriert werden kann. Weder besondere Kenntnisse in der Bildverarbeitung noch in der Programmierung sind nötig, um es schnell für die Teilevielfalt in der Fertigung zu konfigurieren.
Mit seiner Delta-Kinematik ermöglicht der Paralleloboter hohe Geschwindigkeiten durch seine kleine bewegte Masse. Der Delta-Roboter gilt als mechatronisches Vorzeigeprodukt, beinhaltet er sowohl mechanische Komponenten wie Gelenke und Achsen, als auch elektronische Elemente wie Servomotoren, Steuerungsplatinen und eine Robotersteuerung – um den Greifarm punktgenau zu positionieren.
Das intelligente System
Je nach Werkstück untersucht die Flanschzuführungsanlage den Innen- oder Außenbereich des Teils auf Greifbarkeit. Beim Außengreifen kann es vorkommen, dass eng aneinander liegende Werkstücke nicht greifbar sind – ein wichtiges Argument, das für die Methode des Innengreifens spricht. Optional lässt sich die Anlage mit einem automatischen Greiferwechselsystem ausstatten.
Das In-Sight 5401 kommuniziert permanent mit dem Roboterprogramm. Im Multifeeder steuert letzteres die gesamte Anlage. Auf eine zusätzliche SPS konnte dadurch verzichtet werden, was die Prozesse vereinfacht und Investitions- wie Wartungskosten reduziert.
Die Anlage wurde so konzipiert, dass sie der Bediener eigenverantwortlich ohne Programmierkenntnisse und mit minimalem Aufwand auf neue Produktvarianten mittels einfachem Parametrieren umstellen kann. Mit wenigen Klicks richtet er die Maschine innerhalb weniger Minuten auf die neuen Bauteile ein.
Ein perfektes Zusammenspiel
Um den Multifeeder so einfach wie möglich bedienen zu können, wurde die Kalibrierung des Roboters von den Theilinger-Ingenieuren automatisiert. Per Knopfdruck legt der Delta-Roboter das Bauteil an verschiedenen Positionen ab und synchronisiert die exakten Teile-Positionen mit dem In-Sight 5401. Das Vision-System wird auf das Koordinatensystem des Roboters referenziert, um im beschleunigten Prozess die exakte Position auf dem Transportband anzufahren.
Der Anlagenbediener ist in der Lage, die Kalibrierung jederzeit selbstständig durchzuführen. Auch während des Prozesses kann er mit dem Entwicklungs- und Programmiersystem „In-Sight Explorer“ wichtige Parameter auf einfache Weise anpassen. Dazu zählt beispielsweise die ganze Bandbreite des Grauwertes als Merkmal, das zur qualitativen Beurteilung der Mittenbohrung herangezogen wird. Darüber hinaus lassen sich auch die Belichtungszeit sowie die Anzahl der zu erkennenden Bauteile je nach wechselnden Anforderungen verändern.
Bei der Auswahl der Anlagenkomponenten war für die Ingenieure von Theilinger besonders die Zuverlässigkeit, Präzision und einfache Integration von großer Bedeutung für die Entscheidung zugunsten des In-Sight 5401. Gerade beim Einsatz in der hochautomatisierten Automobilindustrie und ihren hohen Qualitätsanforderungen bietet dieses weltweit erprobte Vision-System einen im wahrsten Sinn des Wortes „sichtbaren“ Vorteil.
Online-Info

In-Sight: Kompakt und autark
Der Erfolg der Produktfamilie In-Sight basiert auf der anwendungsfreundlichen Struktur dieser autark arbeitenden Vision Systeme: Im kleinen Kunststoffgehäuse (IP67) oder im Edelstahlgehäuse (IP68) sind Kamera, Rechner, Kommunikationsschnittstellen und LED-Beleuchtung untergebracht. Diese Bauweise gewährleistet die einfache Installation direkt vor Ort in die Prozesslinien. In-Sight war zudem das erste Vision-System mit integrierter Ethernet-Schnittstelle.
Die Systeme der Produktfamilie mit den Serien 5100, 5400 und 5600 sowie der extrem klein dimensionierten Serie In-Sight Micro 1020 bis 1413 können Aufgaben übernehmen, die bislang PC-basierten Systemen vorbehalten waren. Die anwendungsspezifisch abgestufte Modellreihe überdeckt eine große Bandbreite von Anforderungen, beispielsweise das Lesen und Verifizieren von 1- und 2D-Codes in Hochgeschwindigkeit bis hin zu hoher messtechnischer Präzision des neuen In-Sight 5605 mit 5 MPixel Bildauflösung. Das Kommunikationspaket Cognex Connect ermöglicht einen sofortigen einfachen Anschluss jedes In-Sight-Systems an fast alle gängigen SPS, Roboter, MMS und Feldbus-Systeme.
Zu In-Sight erhältlich sind die Softwarepakete Patmax, Patinspect, Patflex, IDMax und OCVMax. Diese ermöglichen die einfache Programmierung komplexer, besonders anspruchsvoller Anforderungen.
Mit In-Sight Micro ist Cognex ein weiterer Meilenstein gelungen: In Abmessungen von nur 30 mm x 30 mm x 60 mm wurde ein vollkommen autarkes Vision-System integriert – das laut Anbieter kleinste, intelligenteste und einfachste Bildverarbeitungssystem der Welt. Auch dieses überdeckt den Bereich von der Standardauflösung bis hin zur 2 MPixel Bildauflösung in Color.
Mit In-Sight Explorer und der Bedieneinheit Visionview 700 können ganze In-Sight-Netzwerke erstellt und einfach programmiert werden. Mit der Konfigurationssoftware Easybuilder können die Hochleistungs- Bildverarbeitungswerkzeuge auch von Anfängern schnell eingesetzt werden.
Anzeige

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance

Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video aktuell

Step into the state-of-the-art Samsung Audio Lab to see how they develop loudspeakers, soundbars, and other audio products using multiphysics simulation.

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de