Schnelle automatisierte Inspektion von Dichtungen durch 3D-Vision mit HALCON
Maschinenbau | Robotik | 3D-Vision
Brett Martin ist ein Hersteller diverser Kunststoffprodukte, wie unter anderem steckbarer Produkte für den Sanitär-Bereich und Entwässerung. Sie beauftragten Fisher Smith Ltd., ein Unternehmen, das Bildverarbeitungssysteme entwickelt, mit der Entwicklung eines automatisierten Inspektionssystems, das die Kappen und Dichtungen von steckbaren Produkten prüft.
Die Herausforderung
Jeder Bogen, jedes Reduzierstück oder jede Muffe hat eine Kappe, die mit einer Gummidichtung versehen ist, die die Kappe zum Rohr abdichtet, aber auch eine Abdichtung des Gegenstücks zum Innendurchmesser ermöglicht. Da diese Produkte z.B. im Abwassersystem von Häusern, d.h. unterirdisch, eingesetzt werden, ist eine lange Lebensdauer erforderlich. Die Prüfanforderung galt vor allem für sogenannte "Short-Shots“, bei denen der dosierte Kunststoff bzw. Gummi zu niedrig dosiert ist, so dass die Form nicht vollständig gefüllt ist und das Produkt am Ende eine Lücke aufweist. Dieser "Short-Shot" sieht aus wie eine Delle oder Kerbe in der kreisförmigen Dichtung und würde ein Leck verursachen. Der Kunststoff ist schwarz, weiß, braun oder grau mit schwarzem Gummi. Da es keinen Kontrast gibt, ist der schwarze Gummi schwer vom schwarzen Kunststoff zu unterscheiden. Eine Anforderung der Kundschaft war, das neue System in das bestehende zu integrieren. Die Prüfung sollte durchgeführt werden, wenn der Roboter des bestehenden Systems die Teile aus der Formmaschine nimmt und auf ein Kühlförderband legt. Je nach Ergebnis, ob positiv oder negativ, platziert der Roboter die Teile dann an den entsprechenden Stellen zur Weiterverarbeitung oder Aussortierung.
Die Lösung
3D-Vision war die ideale Lösung, um die relative Höhe des Gummis im Vergleich zum Kunststoff zu überprüfen, vor allem wegen der notwendigen Unterscheidung zwischen schwarzem Gummi und schwarzem Kunststoff. Die Entscheidung fiel auf den Photoneo PhoXi 3D-Scanner, weil er qualitativ hochwertige Bilder lieferte, die deutlich besser als die der Konkurrenz waren. Fisher Smith verwendet eine eigene Software GenVis, die auf MVTecs Bildverarbeitungsbibliothek in HALCON basiert. Aufgrund der verfügbaren Schnittstellen zu Hunderten von Industriekameras und Framegrabbern konnte aus einer breiten Palette von Kameras und Scannern für die industrielle Bildverarbeitung sowie aus verschiedenen Marken und Technologien gewählt werden. Dadurch konnte Fisher Smith den ausgewählten Photoneo PhoXi 3D-Scanner schnell in ihre Software integrieren, da HALCON die entsprechende Schnittstelle unterstützt. Auf diese Weise konnten die bereits vorhandenen Standardwerkzeuge genutzt werden, um die getesteten Teile entsprechend weiter zu bearbeiten. Der Roboter präsentiert jedes Teil dem Scanner. Die Aufnahme jedes Bildes dauert weniger als eine Sekunde, dann nimmt der Roboter das nächste Teil. Alle 20-30 Sekunden werden acht Teile hergestellt.
Die Vorteile
Der Hauptvorteil dieser Lösung ist die erhebliche Reduzierung der fehlerhaften Teile, die den Endkunden erreichen. Darüber hinaus konnte das neue System leicht in die bestehenden Prozesse integriert werden, ohne die Produktion zu verlangsamen oder Produktionsfläche innerhalb der Zelle zu verlieren.
Text und Bilder wurden freundlicherweise von Photoneo zur Verfügung gestellt.