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Industrielle Automation 1/2019

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Industrielle Automation 1/2019

RUBRIZIERUNGSEBENE I

RUBRIZIERUNGSEBENE I RUBRIZIERUNGSEBEBE 2 Blitzschnell festhalten Hochgeschwindigkeits-Kameras optimieren Automationsprozesse durch Fehleranalyse Moderne Produktionsprozesse erfolgen häufig in rasantem Tempo. Kommt es zu Fehlern, lassen sich diese mit einer reinen Sichtprüfung nicht unbedingt eindeutig ausfindig machen. Video aufnahmen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung liefern den nötigen Einblick in Maschinen, Werkzeuge und Komponenten, sodass sich Fehler im laufenden Prozess exakt erfassen, analysieren und dokumentieren lassen. Dipl-Ing. (FH) Kamillo Weiß, Freier Fachjournalist aus Leinfelden-Echterdingen Viele industrielle Fertigungsbereiche sind gekennzeichnet von großen Chargen mit hohen Taktraten in einer zwei- bis dreischichtigen Fertigung. Gleichzeitig müssen Standards und Normen in der Produktqualität, Hygiene, als auch die vollständige sichere Rückverfolgbarkeit mithilfe eines Codes garantiert werden. Was steuerungstechnisch im Fertigungsprozess exakt eingestellt ist, muss nicht mit dem Ist-Zustand übereinstimmen. Kleine Abweichungen von Millisekunden in der Steuerung von Maschinen mit hoher Taktrate können weitreichende Auswirkungen in der Anlagenentwicklung und in der Fertigung haben. Immer mehr Unternehmen nutzen die Analysetechnik mithilfe eines Highspeed- Videos – in der Produktentwicklung und in der laufenden Produktion – zur schnellen eindeutigen Ursachenerforschung. Das liefert die Basis für die nachhaltige Optimierung von Produkten, Anlagen und Prozessen. Hochauflösende Highspeed-Kameras erschließen die unmittelbare exakte Einsicht in sporadisch auftretende und schnell ablaufende Vorgänge, die sich moderner Messtechnik und dem menschlichen Auge entziehen. Die High Speed Vision GmbH verfügt seit mehr als 10 Jahren über umfangreiches Know-how in Hard- und Software sowie Erfahrungen im Einsatz von Hochgeschwindigkeit-Aufnahmen für die unterschiedlichen Aufgaben und Anwendungen in diversen Branchen. Das Unternehmen verfügt über ein breites Sortiment an Highspeed-Kameras verschiedener Hersteller sowie unter anderem Hochleistungs-LED- Exakte Einsicht in Fertigungsprozesse, die sich moderner Messtechnik und dem menschlichen Auge entziehen Beleuchtungen, Ultrakurzzeit LED-Blitzsysteme, Highspeed-Langzeit-Recorder oder Netzwerktechnologie für die zeitlich exakte Vernetzung von Beleuchtungsmodulen für bis zu zwölf Kameras. Highspeed-Kameras im Einsatz Zum Beispiel traten im Rahmen der Montagefertigung eines Arzneimittel-Spendersystems immer wieder Fehler bei der Zusammenstellung von Tellerfedern auf. Wie allgemein 01 Mit einer mobilen Highspeed-Videokamera inklusive Hochleistungs-LED-Ringbeleuchtung lassen sich vor Ort zeitlich exakte Analysen erstellen 44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2019

üblich wurde die Montage in einem langsamen Prozess eingelernt. In der schnellen Montagefertigung kamen jedoch vermehrt Probleme zum Vorschein, deren Ursache nicht unmittelbar lokalisierbar war. Um diese Aufgabe zu lösen führte der Hersteller eine Analyse mithilfe eines Highspeed-Videos und Bildfrequenzen von 500 bis 3 000 fps durch: In jedem Bild wurde das zeitliche Steuersignal des Handlingsystems per Klarschrift eingespeichert. In einzelnen Bildsequenzen konnte so dokumentiert werden, dass bei der Ablage der Tellerfeder am Positionierpunkt ein Verkippen stattfand. Diese fehlerhafte Lage war die Ursache der anschließend immer wieder auftretenden Störungen. Durch die Videoanalyse wurde genau festgestellt, um wie viele Millisekunden sich das Ventil des Greifers zu früh geöffnet hatte. Mit der neuen Programmierung der Anlage konnten die Ausschussrate und die Maschinenstillstände minimiert, und darüber hinaus der Durchsatz um rd. 10 % gesteigert werden. Externe und interne Trigger mit besonderen Funktionen erleichtern das gezielte und exakte Erfassen von sporadischen Ereignissen. Beispielsweise besteht die Möglichkeit innerhalb des Livebilds beliebig positionierte Sensorfelder zu definieren, um damit die Kameraauslösung zu steuern. Die Ringspeicher-Bildaufzeichnung läuft solange, bis das Triggersignal die Aufnahme stoppt. Dadurch kann eine genau definierbare Bildanzahl vor und nach dem Ereignis erfasst werden. Des Weiteren lassen sich zusätzlich in jedes Bild digitale Infos der Anlagensteuerung zeitgleich zum Ergebnis abspeichern. Das ermöglicht exakte Rückschlüsse auf die Vorgänge und die Steuerdaten der Anlage können anschließend korrigiert werden. Das Triggersignal synchron zu jedem Bild kann auch für die Ausleuchtung eines kurzen LED-Blitzes genutzt werden. Schnelle Bewegungen von Objekten können konturenscharf – ohne Bewegungsunschärfe – in jedem einzelnen Bild scharf eingefroren werden. Robust – kompakt – mobil Die Highspeed-Kamera vom Typ Miro LC 321 lässt sich durch ihre robuste und kompakte Bauweise direkt vor Ort – auch unter beengten Verhältnissen – einsetzen. Das komplette Equipment lässt sich in einem kleinen Koffer transportieren und eignet sich somit optimal für den mobilen Einsatz, auch für Flugreisen. Darüber hinaus vereinfachen zusätzliche Funktionen komplexe Anforderungen in der Ereignisanalyse: Zum Beispiel externe und interne Trigger- Funktionen, die für das das gezielte und exakte Erfassen von sporadischen Ereignissen zuständig sind. Eine wichtige Funktion, um bei hohen Stückzahlen pro Schicht 02 Die Highspeed Kameras erschließen per Zeitlupenanalyse mit mehr als 1 Mio. Bilder pro Sekunde die unmittelbare genaue Einsicht von schnell ablaufenden Vorgängen mögliche Maschinenstillstandzeiten im kompletten Prozess genau zu erfassen. Die Ausschussrate kann deutlich minimiert werden. Die Kameraserie ermöglicht auch komplexe Anwendungen: Alle Einstellungen lassen sich direkt per Touch vornehmen – ein separater PC oder Laptop wird nicht benötigt. Ist die erste Aufnahme im Ringspeicher festgehalten, kann die Videosequenz geschnitten und in den nicht flüchtigen CineFlash Speicher von 120 GB, 240 GB optional, geschrieben werden. Zum Analysieren der Filme lässt sich der CF-Speicher der Kamera entnehmen und unkompliziert am PC/Laptop verwenden. Neben der reinen optischen Auswertung der Videos bietet die im Lieferumfang enthaltene Software weitere wichtige Messfunktionen: beispielsweise Messungen von Zeit, Position, Distanz, Geschwindigkeit, Winkel und Winkelgeschwindigkeit. Die Aufnahmen lassen sich direkt auf dem LCD-Display ansehen und zur Fehlerbehebung heranziehen. Bilder: Aufmacher iStock; sonstige High Speed Vision www.hsvision.de Anzeige KERNKOMPETENZ LED Beleuchtungen für die Bildverarbeitung +49 7132 99169 0 www.falcon-illumination.de INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2019 45 Falcon.indd 1 06.02.2018 14:45:58

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