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Qualitätssicherung von Kunststoffteilen mit dem hybriden Roboter-Visionsystem

Eine hohe Produktqualität und -genauigkeit ist auch bei der Herstellung von Kunststoffteilen ein Muss. Doch gerade in der Serienfertigung ist es äußerst herausfordernd, Produktionsfehler und qualitative Unzulänglichkeiten konsistent und reproduzierbar aufzuspüren, wenn die Taktrate hoch ist. Hybride 2D-/3D-Roboter-Visionsysteme ermöglichen eine 100%-Kontrolle aller Teile und nimmt den Mitarbeitern ermüdende und eintönige Tätigkeiten ab.

Viele Unternehmen aus der Kunststoffindustrie fertigen hochwertige und komplexe Endprodukte und diese Fertigungsprozesse müssen hohen Ansprüchen in Bezug auf Genauigkeit und Geschwindigkeit gerecht werden. Überspritzungen, Weißbruch oder andere Ungenauigkeiten und unerwünschte Oberflächenveränderungen müssen daher immer zuverlässig erkannt werden.

Trotzdem werden in der Qualitätssicherung moderner Fertigungsbetriebe auch heute noch oft Mitarbeiter eingesetzt, die jedes Teil manuell in alle Richtungen drehen und dabei mit dem menschlichen Auge verschiedene optisch sichtbare Kriterien überprüfen. Gerade bei Kunststoffteilen, die zu einem fertigen Produkt zusammengesetzt werden, muss diese Prüfung jedoch genau, verlässlich und konsistent sein. Dies ist bei einer manuellen Inspektion nicht immer gewährleistet, da Mitarbeiter je nach Tagesform und Stimmungslage, durch Müdigkeit und nachlassende Konzentration aufgrund der monotonen Tätigkeit bei vergleichbarer Qualität unterschiedliche und auch subjektiv beeinflusste Bewertungen abgeben können. Dies führt zu inkonsistenten Prüfergebnissen. Typische Fehler bei Kunststoffteilen sind zum Beispiel nicht eingerastete Kunststoffzungen, plastische Verformungen und Überspritzungen, fehlende oder beschädigte Metall-Inlays, -Clips oder andere Befestigungselemente, fehlerhaft bedruckte oder angebrachte Etiketten, fehlende Gummibauteile oder Kratzer auf der Oberfläche.

Vollautomatische, reproduzierbare und intelligente Inspektionsmethoden können hier Abhilfe schaffen. So können roboterbasierte hybride Visionsysteme, welche 2D-, 3D- und Deep-Learning-Technologien kombinieren, diese komplexen automatisierten Prüfaufgaben schnell, präzise und zuverlässig umsetzen. Um eine effektive Inspektion zu gewährleisten, kombiniert ein solches Systeme seine ausgeklügelte Kamera- und Beleuchtungstechnik mit der Flexibilität eines Roboters sowie mit einem Drehtisch, der bestimmte Prüfmerkmale zur Kamera hindrehen und somit die Taktzeit zusätzlich verringern kann.

Durch die einfache Prozessprogrammierung dieser Inspektionssysteme, können Produzenten von Kunststoffteilen innerhalb von wenigen Stunden einen Inspektionsplan zur automatischen optischen Inspektion ihrer Produkte erstellen. Eventuell notwendige Änderungen oder Anpassungen des Inspektionsplanes können innerhalb kürzester Zeit durchgeführt werden. Die Ergebnisse des Bildverarbeitungssystems helfen den Unternehmen auch, Ungenauigkeiten in den Prüfergebnissen der manuellen Inspektion zu vermeiden. Des Weiteren können Fehler und Qualitätsprobleme in vorgelagerten Fertigungsprozessen und Montageschritten identifiziert werden, so dass diese schon frühzeitig eliminiert und die Ausschussmengen reduziert werden können.

Die automatisierte visuelle Inspektion kann alle Parameter erkennen und vermessen, die über die Software ausgewählt bzw. angelernt werden. D.h., dass die Inspektion auf jedes Produkt individuell zugeschnitten wird. Sowohl Baugruppe oder fertiges Endprodukt können so vor dem Einbau oder der Kundenübergabe kontrolliert werden. Das System unterstützt den Anlernvorgang mit vielen automatischen Funktionen und lernt auch mithilfe von „Deep Learning“ ständig hinzu, so dass die Prüfroutinen automatisch stetig optimiert werden. Ein solches Deep-Learning-Verhalten kann zum Beispiel tausende von Bildern einer Schraube erfassen und weiß nicht nur, wo sie sich befindet, sondern auch, ob sie den Ansprüchen der Qualitätsvorgaben genügt.

Firma:
ATEcare Service GmbH & Co. KG
Ihr Ansprechpartner:
Olaf Römer
Kontakt per E-Mail:

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