3D-MESSSYSTEME: EINE ALTERNATIVE ZU BILDVERARBEITUNGS-PRÜFSYSTEMEN FÜR PRÜFUNGEN INNERHALB DER FERTIGUNGSLINIE IN SMART FACTORIES

Schlechte Prüfungen und die Auslieferung fehlerhafter Teile sind Szenarien, die Unternehmen der Fertigungsindustrie unbedingt vermeiden wollen. Daher müssen sie Anomalien erkennen, bevor sie sich zu größeren Fehlern auswachsen, und sie müssen Korrekturmaßnahmen ergreifen, bevor fehlerhafte Teile produziert und an Kunden ausgeliefert werden. Dazu stehen ihnen zwei Arten von Prüfsystemen zur Verfügung.

Ausgestattet mit Kameras, Videofunktion und Beleuchtung werden 2D- und 3D-Bildverarbeitungs-Prüfsysteme in der Regel für die automatisierte Qualitätskontrolle und die bildbasierte Prüfung innerhalb von Produktionslinien eingesetzt. Sie eignen sich besonders für die Erkennung von geometrischen Körpern und Merkmalen, wie z. B. Löchern und Schweißnähten, und werden in der Regel in Fertigungslinien integriert, um Teile zu vermessen, um zu überprüfen, ob sich die Teile in der richtigen Position befinden, und um die Form von Teilen zu erkennen.

Aufgrund der Fähigkeit ihrer Kameras, Bilder mit hoher Geschwindigkeit zu erfassen, sind Bildverarbeitungs-Prüfsysteme extrem schnell. Das Teil kommt an, und im Bruchteil einer Sekunde machen alle Kameras gleichzeitig ein Foto, bevor das Teil seinen Weg auf der Fertigungslinie fortsetzt. Während die Computersoftware die Bilder verarbeitet, bewertet das Bildverarbeitungssystem mittels einer „Bestanden/Nicht bestanden“-Funktion die Qualität der Teile. Mit Bildverarbeitungs-Prüfsystemen können Fertigungsunternehmen also 100 % ihrer Teile prüfen, um sicherzustellen, dass alle Produkte innerhalb der Toleranzen liegen und die Anforderungen der Kunden erfüllen.

Darüber hinaus bieten Bildverarbeitungs-Prüfsysteme mit ihrer Hochleistungsoptik eine hervorragende Genauigkeit. Auch die Einrichtung der Sensoren ist relativ einfach und erfordert nur eine Grundkalibrierung.

Mit optischem Tracking und dynamischer Referenzierung bieten 3D-Messsysteme eine optimale volumetrische Genauigkeit, die bei der Kontrolle der Maßhaltigkeit und der Prüfung von Oberflächenprofilen unerlässlich ist. Darüber hinaus ist die Messgenauigkeit unempfindlich gegenüber Instabilitäten der Umgebung, wie z. B. Vibrationen und Temperaturschwankungen, die in Produktionsstätten an der Tagesordnung sind.

Dank der Leistungsfähigkeit von optischer und Blaulasertechnologie können 3D-Messsysteme auch hocheffiziente 3D-Scans von glänzenden Oberflächen oder Objekten mit unterschiedlicher Reflektivität erstellen – ohne Oberflächenvorbereitung – und verschiedene Teilegrößen und unterschiedliche Oberflächengeometrien messen.

Im Kontext von Industrie 4.0 wollen Fertigungsunternehmen nicht nur gewarnt werden, wenn es ein Problem gibt – sie wollen auch die Ursache des Problems verstehen und wissen, wie sie es beheben können. Dafür ist Tempo gefragt, vor allem aber müssen die Unternehmen ein Verständnis für das Gesamtbild erlangen. Aus diesem Grund ist es wichtig, Hilfsmittel mit hoher volumetrischer Genauigkeit und ausgezeichneter Vielseitigkeit zu verwenden, um jede Art von Oberfläche ohne Vorbereitungsaufwand vermessen zu können.

Aufgrund ihrer Bedienerfreundlichkeit und Offline-Programmierung sind 3D-Messsysteme zudem für alle nutzbar, ungeachtet von Fachkenntnissen oder Erfahrung in Robotik und 3D-Scanning. Neue Software für digitale Zwillingsumgebungen ermöglicht Benutzern aller Erfahrungsstufen die einfache und schnelle Programmierung von Roboterpfaden und die Optimierung der Sichtlinie des Robotikystems, um Programmierprobleme zu lösen.

Da sie viele Informationen liefern, die für das Verständnis eines Teils als Ganzes nützlicher sind, sind 3D-Messsysteme nicht dafür ausgelegt zu kontrollieren, ob bestimmte geometrische Merkmale wie Lochdurchmesser, Schweißnähte oder andere Artefakte vorhanden sind. Die Prüfung klar umrissener Teile wie z. B. Leiterplatten (PCB) ist ebenfalls besser für Bildverarbeitungs-Prüfsysteme geeignet, da die gesamte Oberfläche im Sichtfeld der Kamera liegt.