Anwendungsberichte

Sicher verbunden

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras

Kleben ist in der modernen Fahrzeugindustrie zu einer Schlüsseltechnologie geworden. Ein Auto enthält heute laut dem Industrieverband Klebstoffe e.V. rund 15 – 18 kg Klebstoff und durchläuft während der Produktion dutzende Klebesysteme. Kleben wird hier also mehr und mehr zum neuen Schweißen, Schrauben oder Nieten. Die Gründe dafür sind einfach: Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Doch um dies zu gewährleisten ist ein hochpräziser Kleb- und Dichtstoffauftrag nötig. Die französische Firma AKEOPLUS hat dafür einen Sensor entwickelt, der Kleberaupen in Echtzeit direkt in der Fertigungslinie prüft und so eine hundertprozentige Qualität der Materialaufbringung sicherstellt.

In Crashtests schneiden Fahrzeuge mit hohem Klebeanteil meist am besten ab. Denn beim Kleben werden die zu verbindenden Teile nicht negativ beeinträchtigt. Beim Schweißen entsteht Hitze, welche die eingesetzten Werkstoffe und deren Eigenschaften beeinflussen kann. Schrauben verursachen Löcher. Klebstoffe dagegen verbinden ohne Materialveränderungen - ein echter Sicherheitsfaktor. So werden Klebesysteme mittlerweile sowohl im Motor- als auch im Karosseriebau eingesetzt. Sie verbinden Bleche sicher miteinander oder fixieren Scheiben in den zugehörigen Rahmen und sorgen damit für eine hohe Steifigkeit der Karosserie. Letzteres bürgt außerdem ein hohes Potenzial für Energieeinsparungen. Voraussetzung für feste Verbindungen, auch im Sinne von Dichten, ist allerdings bei allen Klebeprozessen die exakte Aufbringung der Kleberaupen, besonders bei sicherheitsrelevanten Teilen. Sie müssen überall in der gleichen Qualität aufgetragen werden - auch in Ecken und Kurven.

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras
AkeoBi - Sensor zur Qualitätsprüfung von Klebesystemen

Fehlerminimierung und Nachverfolgbarkeit

AKEOPLUS hat mit AkeoBI ein intelligentes Fertigungswerkzeug entwickelt, das dazu beiträgt, eine hundertprozentige Qualität der Materialaufbringung zu gewährleisten. Der Sensor inspiziert alle Arten von Kleberaupen in Echtzeit direkt in der Montagelinie - egal, ob Klebstoff, Kitt, Silikon oder Schaum. Montiert auf Klebepistolen an festen Bolzen am Montageband oder direkt am Roboterarm des Klebesystems prüfen spezielle Algorithmen Wulstbreite, -kontinuität sowie -position und erkennen Materialüberschuss oder -mangel auf +/- 0,5 mm genau. Alles mit einer Geschwindigkeit von 450 mm pro Sekunde.

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras
Leicht und kompakt lässt sich AkeoBi in nahezu jede
Fabrikationsanlage integrieren

Durch seine kompakten Maße von lediglich 170 mm x 50 mm und sein geringes Gewicht von 1,5 kg lässt sich AkeoBI in nahezu jede Fabrikationsanlage integrieren. Das System ist dabei individuell auf unterschiedlichste Anforderungen konfigurierbar. Eine zentrale Einheit kann beispielsweise die Inspektion mit zwei Sensoren gleichzeitig durchführen oder Kontrollen nur stichprobenartig antriggern.

Die Erkennung von Mängeln im Materialauftrag anhand vorher hinterlegter Kriterien ermöglicht AKEOPLUS durch eine eigens programmierte leistungsstarke Software - für den Anwender anschaulich visualisiert auf der zugehörigen Benutzeroberfläche. Ein Report zu jedem kontrollierten Teil ist direkt im Anschluss an jede Inspektion verfügbar. Der Bediener kann Fehler umgehend lokalisieren und schnell korrigieren, ohne Unterbrechung der Produktion. Dies verhindert unnötige Stillstandsszeiten, sorgt für Nachverfolgbarkeit und erhöht die Zuverlässigkeit der Fertigung.

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras
Inspektion in Echtzeit: Reports sind direkt verfügbar
(OK oder NOK)

3 hochauflösende Kameras mit 360° Rundumblick

Drei hochauflösende Industriekameras liefern die der Inspektion zu Grunde liegenden Bilder und ermöglichen AkeoBI außerdem einen 360° Rundumblick auf die zu prüfenden Bauteile. Hochleistungs-LEDs direkt im Sensor sorgen dabei für die nötige Beleuchtung. Die eingesetzten GigE uEye-Kameras aus der LE-Familie des Herstellers IDS Imaging Development Systems sind jeweils mit einem 1.3 Megapixel CMOS-Sensor von e2v ausgestattet. Neben der herausragenden Lichtempfindlichkeit zeichnen sich die GigE-Boardlevel-Kameras durch eine Reihe von Zusatzfunktionen aus: So bietet der Sensor der UI-5241LE beispielsweise jeweils zwei, im laufenden Betrieb umschaltbare Global- und Rolling-Shutter-Varianten und dadurch maximale Flexibilität bei wechselnden Anforderungen und Umgebungsbedingungen. Zusätzlich stehen maximal vier Areas of Interest zur Verfügung. Damit können entweder mehrere Merkmale gleichzeitig überprüft oder die AOIs in einer Belichtungsreihe mit unterschiedlichen Parametern erfasst werden. Das Kameramodell eignet sich damit u.a. besonders gut für platzkritische Inspektionsaufgaben in der Qualitätssicherung.

Ideal für AKEOPLUS, die an den kompakten Industriekameras zudem besonders die Geschwindigkeit, das Preis-Leistungsverhältnis sowie die IDS Software Suite mit IDS-typischem Plug & Play schätzen. "Die effiziente Programmierschnittstelle der IDS Software Suite ermöglichte uns eine exakte, einfache Konfiguration der Kamera. Tatsächlich konnten wir im Vorfeld Pixelformat, Bildgröße, Frequenz und alle nötigen Merkmale genau testen und definieren. Anschließend werden die Bilder über die Kamerasoftware verarbeitet. Start, Stopp und Häufigkeit der Aufnahme werden dank der hohen Leistung des IDS-Kamera-Managers präzise gesteuert", erläutert Thibaud Cheippe, Entwickler bei AKEOPLUS.

Ausblick

Qualitätsprüfung von Kleberaupen in Echtzeit mit uEye LE Boardlevel Kameras
Im Einsatz, z.B. in der Automobilindustrie

Mehr als 100 AkeoBI-Sensoren sind bereits weltweit z.B. beim französischen Automobilhersteller Groupe PSA, zu dem u.a. die Marken Citroën, Opel und Peugeot gehören, im Einsatz. Doch die Kombination aus hochauflösenden Kameras, Hochleistungs-LEDs und passenden Algorithmen bietet Unternehmen verschiedenster Branchen die Möglichkeit, die Qualität ihrer Klebeverbindungen und damit ihrer Produkte zu erhöhen und gleichzeitig echte Wettbewerbsvorteile zu generieren. Neben der Automobilindustrie profitieren z.B. deren Zulieferer auf verschiedenen Stufen der Wertschöpfungskette oder auch die Luft- und Raumfahrtindustrie von der Effizienz und dem hohen Maß an Rückverfolgbarkeit, den der Sensor der Produktion zu bieten hat.

Die Durchführung in Echtzeit in der Fertigungslinie sorgt darüber hinaus für ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit. Denn gerade sicherheitsrelevante Teile bedarfen einer 100%igen-Kontrolle. Die kameragestütze Lösung von AKEOPLUS sorgt hier berührungslos für sichere Verbindungen, die halten, was sie versprechen.

GigE uEye LE Boardlevel Industriekamera: Kompakte CMOS Einplatinenkamera mit exzellenter Bildqualität und Zusatzfeatures

Interface:  GigE
Modell:  UI-5241LE
Sensortyp:  CMOS
Hersteller:  e2v
Framerate:  50.0 fps
Auflösung (h x v):  1280 x 1024 / 1.31 MPix
Shutter:  Global Shutter, Global Start Shutter, Rolling Shutter
Optische Klasse: 1/1.8"
Maße H/W/L:  45.0 mm x 45.0 mm x 26.5 mm
Gewicht:  24 g
Schnittstellen-Anschluss:  GigE RJ45
Anwendungen:  3D Scanning, Sicherheitstechnik, Blick- und Gestenverfolgung, Verkehrsüberwachung und Kennzeichenerkennung, Industrielle Bildverarbeitung, Qualitätssicherung, Medizintechnik, Astronomie

Kunde

AKEOPLUS

Mit langjähriger Erfahrung in unterschiedlichen Branchen - in Frankreich und international - kombiniert AKEOPLUS seine Kompetenzen in den Bereichen Automatisierung, Daten- und Betriebseffizienz, um adaptive und skalierbare Assistenten für die Industrie 4.0 zu entwickeln. Mit dem Ziel, die Digitaltechnik zu einem starken Wachstumstreiber seiner Kunden zu machen, entstehen so individuell zugeschnittene,  technologische Zukunftslösungen.

www.akeoplus.com