Aufrufe
vor 6 Monaten

Industrielle Automation 2/2017

  • Text
  • Automation
  • Industrielle
Industrielle Automation 2/2017

Stabile Prozesse

Stabile Prozesse Lichtschnittsensoren ermöglichen effiziente Qualitätskontrollen in der Teileinspektion Um Ausschussmengen und Stillstandzeiten in der automatisierten Produktion zu verhindern, ist eine prozessintegrierte Qualitätsprüfung unabdingbar. Lichtschnittsensoren bieten hier effiziente Lösungsansätze. Sie liefern präzise Messergebnisse für eine direkte Auswertung – ohne komplexe Datenwolken oder externe Auswertungssoftware – und schließen die Lücke zwischen taktilen Sensorlösungen und aufwändigen 3D-Messystemen. Die fortschreitende Digitalisierung und der Trend zu individualisierten Produkten erfordern in der Teileinspektion zunehmend flexible und möglichst automatisierte Prüfverfahren. Hier geht es primär darum festzustellen, ob Produktionsparameter innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen. Die Inspektion kann sowohl durch die Entnahme der zu kontrollierenden Teile aus dem Produktionsprozess (At-Line oder Off- Line, z. B. im Prüflabor) als auch kontinuierlich im Produktionsprozess selbst (In-Line) erfolgen. Die In-Line-Methode ermöglicht eine kontinuierliche Prozesssteuerung, da Resultate sofort verwertet werden können. Je besser und gleichbleibend die Qualität der produzierten Teile ist, desto weniger Nachbearbeitung ist notwendig. Zudem können Lieferfristen eingehalten werden. Ausschussmengen und Produktionsstillstandzeiten gehen gegen Null und Rücksendungen bzw. Ersatzlieferungen gehören der Vergangenheit an. Die Daten aus den Messungen helfen außerdem dabei, die Produktionsprozesse zu optimieren, um eine Null- Dr. Volker Engels ist Business Unit Manager Advanced Sensors; Andrea Memminger-Wäsch ist Senior Marketing Manager Sensor Solutions, beide bei der Baumer Electric AG, CH-Frauenfeld Fehler-Produktion schnellstmöglich zu erreichen. Die Qualitätskontrolle umfasst aber auch das Werkzeug. Wartungsintervalle können somit geplant und optimiert werden. Sensorkonzepte in der Teileinspektion Da der Kostendruck zunehmend einfache, flexible Lösungen zu attraktiven Preisen erfordert, bringt Baumer eine neue Generation der Poscon Lichtschnittsensoren auf den Markt. Die Sensoren stellen komplexe Funktionen bereit – z. B. eine Kanten- oder Höhenmessung – in einem einfach zu bedienenden Sensor, funktionieren ohne Reflektor und lassen sich aufgrund sichtbarer Laserline sowie einer optisch ausgerichteten Achse schnell in Betrieb nehmen. Nach der Installation müssen dank der vordefinierten Messfunktionen nur wenige Parameter eingestellt werden, ganz ohne externe Software. Die Messwerte werden in mm ausgegeben und können direkt in der Steuerung weiterverarbeitet werden. Dank der intelligenten Auswertung ermöglichen die Sensoren nicht nur die effiziente Vermessung von Formteilen oder die präzise Positionierung von Werkzeugen oder Robotern, sondern auch die Realisierung effizienter Check-&-Sort-Funktionalität auf Basis von Schwellwertvergleichen. Automatischer Abgleich mit Toleranz-Schwellenwerten Der Poscon 3D ist auf die Vermessung von Objektkanten, Breiten und Lücken spezialisiert und eignet sich u. a. für den Einsatz in der Materialzuführung oder der Endkontrolle. Die Vermessung erfolgt unabhängig von Farbe, Oberflächen und Höhenschlag. Die Sensoren können in Relation zur Standardmontage bis zu ± 30 ° in einem beliebigen Winkel geneigt montiert werden. Dies bietet Vorteile, wenn die Platzverhältnisse keine andere Montagemöglichkeit zulassen. Eingesetzt werden die Sensoren z. B. für die Bestimmung von Blechdicken in der In-Line-Qualitätskontrolle bei der Materialzuführung. Der Sensor ermöglicht den automatischen Abgleich mit Toleranz- Schwellenwerten, selbst bei schnellen Transportgeschwindigkeiten. Bleche, die den Spezifikationen nicht entsprechen, werden sofort identifiziert und aussortiert. Eine direkte Doppelblechkontrolle reduziert Produktions-Stillständen und verhindert Beschädigungen des Werkzeuges bei der weiteren Verarbeitung der Bleche. Dank spezifischer Algorithmen misst der Poscon 3D auch präzise auf sehr dunklen Oberflächen aus hoch absorbierenden Materialien. In der Materialzuführung führt der Sensor z. B. Toleranzprüfungen bei schwarzen Gummibändern mit Stahlgewebe ohne komplexe Programmierungen durch und ermöglicht eine schnelle Weiterverarbeitung dank direkter Auswertungen. Objekthöhen intelligent erfassen Für die Vermessung von Objekthöhen bietet der Poscon HM eine intelligente Höhenmessung mit fünf Kennzahlen ohne exakte Positionierung der Messobjekte – und das selbst auf sehr dunklen oder glänzenden 42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK Die Lichtschnittsensoren kommen u. a. bei der Vermessung von Gummidichtungen für die Automobilindustrie und bei der Durchmesserkontrolle von Stahlrohren zum Einsatz Oberflächen. In Kombination mit seiner Messgenauigkeit von bis zu 2 μm eignet er sich für Anwendungen in der At-Line- und Inline-Kontrolle. Ein Beispiel ist die Kontrolle von schwarzen Gummidichtungen für Seitenscheiben in der Automobilindustrie. Die Prüfung erfolgt stichprobenartig Off-Line an einem Prüfstand. Die Dichtungen werden in spezielle Halterungen an einem Messplatz montiert. Die Form und die Rundungen der Dichtung können variieren, dürfen jedoch spezielle Grenzwerte nicht überschreiten. Die Herausforderung für den Sensor liegt sowohl in der Form, als auch im schwarzen, lichtabsorbierenden Material. Leistungsfähige Algorithmen analysieren im Poscon HM bis zu 600 Höheninformationen pro Messung und ermitteln die maximale Objekthöhe unabhängig von der Lage des Objektes. Nur der Poscon HM erlaubt diese Messung und liefert Messergebnisse mit einer Messrate bis zu 1 540 Hz. Auch für die Kontrolle metallischer, glänzender Formteile ist der Poscon HM geeignet. Die Sensoren kontrollieren bspw. die korrekte Form einer Autotür durch Messun- gen an zahlreichen Prüfpunkten und können dafür auch nah nebeneinander montiert werden. Der Sensor liefert die Messwerte in mm und erlaubt damit eine sofortige OK-/ Nicht-OK-Kontrolle für jeden Prüfpunkt. Dank der integrierten Auswertealgorithmen sind die Sensoren eine Alternative für viele Check-&-Sort-Applikationen. Der Sensor identifiziert im Mode „Delta“ fehlerhafte Produkte aufgrund einer abweichenden Form, z. B. bei der Kontrolle der Versiegelung von Joghurtbechern. Durch die Check-&-Sort-Funktion werden fehlerhafte Produkte direkt aussortiert. Die Inbetrieb nahme erfordert weder externe Software noch Programmier-Know-how. Nach der Auswahl der Funktion und des Modus muss nur noch der digitale Ausgang parametriert werden. Runde Objekte ohne Reflektor vermessen Der Poscon CM ermöglicht das Vermessen von Mittelpunkt, Durchmesser und Außenpositionen bei runden Objekten mit einem Außendurchmesser von 30 bis 130 mm. Ein Einsatzbereich des Sensors ist die End- bzw. Abnahmekontrolle von Stahlrohren. Der Sensor kontrolliert den Durchmesser der Rohre durch die Ermittlung absoluter Messwerte. Dies ermöglicht eine frühzeitige Nachjustierung der Werk zeuge, sobald die Messwerte außerhalb des Schwellenwertes liegen. Zudem liefern die Messwerte Informationen über die Abnutzung des Werkzeuges und somit Daten für eine vorausschauende Wartung. In der Materialzuführung werden bei runden Metallteilen statt eines Barcodes oft codierte Messringe eingesetzt, um das richtige Material für die Weiterverarbeitung zu identifizieren. Durch die Ermittlung von Außenpositionen und Mittelpunkt ist eine schnelle Prüfung der Objektorientierung direkt in der Produktion möglich. Der Höhen messsensor Poscon HM liefert somit eine zuverlässige Basis, um Ausschussraten zu minimieren und kostspielige Rückläufe zu vermeiden. Fotos: Baumer GmbH www.baumer.com Halle 9, Stand D76 Sensorik 4.0: Smart Sensors. Ideas beyond limits. Industrie 4.0 beginnt im Sensor oder Feldgerät. Sie liefern die grundlegenden Daten für die digitale Vernetzung von Anlagen und Produktionsprozessen in einem „Internet der Dinge“. Mit seinen innovativen Sensor- und Interfacetechnologien ermöglicht Pepperl+Fuchs schon heute das intelligente Zusammenspiel von Prozess- und Produktionseinheiten. Lassen Sie sich inspirieren unter www.pepperl-fuchs.de/sensorik40