Qualitätssicherung plus Robotersteuerung Bildverarbeitungstechnologie auf einer Verpackungsanlage für Werkzeuge

Dass moderne Bildverarbeitungstechnologien nicht nur Produkte überprüfen, sondern darüber hinaus auch Steuerungsaufgaben übernehmen können, das zeigt eine Anlage, die seit Januar 2005 bei einer großen Herstellfirma der Werkzeug-Industrie im süddeutschen Raum in Betrieb ist. Dabei werden die Produkte im Fließbetrieb vollautomatisch vermessen, sortiert, verpackt und etikettiert.

Zum Einsatz kommen bei dieser Anlage ein Greifsystem des Weingartner Unternehmens Roboworker sowie Bildverarbeitungstechnologie, die vom Münchner Unternehmen MVTec vertrieben wird. Die zu verpackenden Werkzeugteile werden in der neuen Anlage stapelweise auf Tabletts zugeführt und stehen nach dem Durchlauf drei Meter weiter rechts in Versandboxen abgepackt bereit. Zwischendurch werden Inkreis, Umkreis, Bohrlochdurchmesser, Winkeldaten und der Eckenradius der Werkstücke kontrolliert, schadhafte Produkte aussortiert, gute Produkte per Laser beschriftet und dann letztendlich in die Versandboxen gepackt. 120.000 Werkteile am Tag durchlaufen dieses ausgeklügelte Verfahren, wobei der synchrone Verarbeitungstakt pro Werkstück nach Angaben von MVTec „weit weniger als eine Sekunde“ beträgt.

Die Bildverarbeitung arbeitet mit zwei Erfassungseinheiten. Die erste Bilderfassungseinheit besteht aus vier Kameras mit Standard-Objektiven, die die Werkstücke direkt nach der automatischen Entladung und der Verteilung der Werkstücke auf vier parallelen Bändern (mit je einer Kamera) erfasst. Diese Bilderfassungseinheit löst verschiedene Messaufgaben. Die zweite Bilderfassungseinheit (eine Kamera mit telezentrischer Optik) überprüft im Durchlicht den Kantenradius der Werkstücke auf 0,01 mm Toleranz. Im weiteren Verlauf der Anlage werden Schlechtteile gegebenenfalls ausgeschleust. Die Bilder werden von der Bildverarbeitung unter HALCON eingezogen: Erkennung des Werkstücks, Bestimmung von Position und Drehlage und die Messungen von Inkreis, Umkreis, Bohrlochgröße und Plattensitzwinkel werden ausgeführt. Ist ein Werkstück eindeutig erkannt, seine Lage bestimmt und die Messaufgaben erledigt, steuert ein Greifsystem – angewiesen von der Bildverarbeitung – anschließend ein Werkstück am Band an, fasst es, nimmt es auf, bewegt es und setzt es für den nächsten Bearbeitungsschritt exakt ausgerichtet auf dem nächsten Transportband wieder ab. Die Bildverarbeitung leistet also zwei wichtige unterschiedliche Aufgaben: sowohl die Identifikation und Vermessungen eines Werkstücks as auch die Koordinatenübermittlung zur Steuerung der Roboter.

Autor: Dr. Lutz Kreutzer Alle Produktnamen sind Warenzeichen.

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