Geometrische Prüfung

Qualitätsüberwachung per Kamera

Visionsystem in Maschine und Steuerung integriert
Dank Integration in die Steuerung kann der Bediener die Messergebnisse verfolgen.
Vollständigkeit in Mehrkavitätenwerkzeugen und Maßprüfungen sind die möglichen Aufgaben eines Visionsystems, dass voll in die Maschinensteuerung integriert wurde.

Ohne spezifisches Expertenwissen sei die Überwachungstechnik in die Produktionskette zu integrieren, so der Anspruch von Wittman Battenfeld an sein System Powervision. Dazu wurde das System von Cognex in die Maschinensteuerung Unilog B6 integriert.

Aufgrund des Anspruchs nach 100-prozentiger Kontrolle bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten hat sich in den letzten Jahren die optische Qualitätserkennung mit industriellen Digitalkameras und entsprechender Auswertesoftware durchgesetzt, auch bei spritzgegossenen Bauteilen. Die Darstellung der Messapplikation in der Steuerung soll es auch dem Bediener der Maschine ermöglichen, die Messergebnisse zu verfolgen. Dieses ganzheitliche Konzept hat Wittmann Battenfeld in der Maschinenserie Micropower erstmals umgesetzt.

Basis der Messtechnik ist die Kamera In-Sight Micro ISM 1403-11 von Cognex. Ist ihr Programm einmal hochgeladen, laufen die Prüfungen automatisch. Die Bedienoberfläche wurde speziell für die Spritzgießmaschinen entwickelt. Sie deckt – laut Anbieter – den überwiegenden Teil der relevanten Messaufgaben ab. Besonderer Wert sei auf eine einfache und klar verständliche Bedienung gelegt worden. In der vorliegenden Ausbaustufe ermöglicht das System die Anwesenheitskontrolle und die Prüfung von Konturabweichungen in maximal acht Kavitäten pro Werkzeugunterteil am Drehteller der Maschine.

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Die Visualisierung basiert auf einer Verbindung der Benutzeroberfläche Visionview von Cognex und der unter Windows XP laufenden Steuerung. Die beiden Hersteller haben nach eigenem Bekunden intensiv an der Optimierung beider Systeme gearbeitet. Inzwischen seien die Zugriffe über die Steuerung beinahe gleich schnell wie die über das eigene Kamera-Panel. Über eine Benutzeranmeldung werden unberechtigte oder versehentliche Eingriffe in das Messprogramm oder die Messgrenzen ausgeschlossen.

Zusätzlich sind an der Spritzgießmaschine ein weiterer VGA- und ein USB-Anschluss verfügbar. Der Anwender kann somit beispielsweise einen Monitor im Bereich der Schlechtteilausgabe aufstellen. Wenn gewünscht, können auch dort mit Hilfe einer USB-Maus Werte verändert oder Bilder auf einem USB-Stick gespeichert werden.

Die Ansteuerung der Kamera übernimmt ein Programm des Vertikal Scara Roboters W8VS2. Um Bedienerergonomie zu erreichen, wurden Teachprogramm-Bereiche, auf die produktspezifisch geachtet werden muss, in den Quick-Editor der Steuerung gelegt. Hier ist die schrittweise bildbasierende Parametrierung möglich. Vom Roboter werden das Triggersignal zum Aufnehmen des Bildes und die zugehörige Kavitätennummer an die Kamera gesendet. Da die Micropower für kurze Zyklen mit einem Drehteller auf der Auswerferseite ausgerüstet ist, wird auch das jeweils zugehörige Werkzeugunterteil des zu messenden Teils an die Kamera gesendet. An den Roboter kommen die entsprechenden Rückmeldungen zurück, beginnend mit „Bild aufgenommen“. An diesem Punkt kann der Roboter bereits weiterfahren, um Zykluszeit zu sparen. Nach der Bildauswertung erhält der Roboter die Gut-Schlecht-Selektierung. Für die Zukunft ist es angedacht, Fehlerarten vordefinierbar zu machen, um eine statistische Fehlererfassung durchführen zu können.

Bei vielen gebräuchlichen Beleuchtungssystemen ist ein externes Netzgerät für die Steuerung der Lichtintensität erforderlich. Die richtige Helligkeit wird von Hand mit einem Potentiometer eingestellt. Das hier verwendete Ringlicht dagegen wird direkt angeschlossen und von der Kamera gesteuert. Somit wird auf einfachem Weg und dank LED-Technik ein sonst teurer Energieverschwender zum Strom sparenden Blitzlicht umgewandelt. Ein unbeabsichtigtes Verstellen der Helligkeit kann ausgeschlossen werden.


Fakuma, Halle B1, Stand 1204

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