Schnelle Messung von Fahrzeugkomponenten aus Kunststoff

Vision Engineering entwickelte das einzigartige berührungslose Messsystem Hawk®, das erste System, das ein echtes optisches Bild anzeigen und eine vollautomatische, videobasierte Kantenerkennung anbieten kann. Beide diese Technologien konnten bis dahin einzeln, aber niemals zusammen in einem System erzielt werden.

Two-in-One (optische und Videomessung)

Berührungsloses Messsystem Hawk

Das Hawk kann manuell, motorisiert oder im vollautomatischen Modus eingesetzt werden. Für einen schnellen Produktwechsel erlaubt der manuelle Betrieb eine sehr schnelle Einrichtung aller Messverfahren. Bei hohem Durchsatz kann eine wiederholte, objektive Inspektion im automatischen Modus viel schneller durchgeführt werden als im manuellen Modus.

Zwischen diesen beiden Extremen liegt eine Vielfalt von Anwendungsbereichen, für die sich eine teilweise Automatisierung eignet - wenn Komponenten nicht automatisch geprüft werden können oder wenn Mehrfach-Messverfahren aufgrund der Produktvariationen nicht sinnvoll sind.

Das Hawk ermöglicht den Einsatz beider Verfahren in einem System, wodurch sich viele Möglichkeiten eröffnen, bei denen sich zuvor eine Technologie allein als unzureichend erwiesen hätte. Ein wichtiger Anwendungsbereich für die neue Hawk-Technologie ist die Inspektion von Formteilen für die Automobilindustrie.

Produktionskriterien

Berührungsloses Messsystem Hawk

Fahrzeugkomponenten stellen hohe Qualitätsanforderungen in Bezug auf Funktion, Toleranz und Ästhetik. Wo zuvor Stahl oder Aluminium erforderlich war, werden in der Fahrzeugfertigung nun in zunehmendem Maß Kunststoffteile eingesetzt. Dies ist nicht auf die Innenausstattung beschränkt, sondern schließt auch mechanische Komponenten ein.

Während dadurch das Gesamtgewicht reduziert und das verfügbare kosmetische Finish verbessert werden, erfordert dieser Trend, dass die Fertigungskriterien für jene Kunststoffkomponenten nun jenen entsprechen, die zuvor in der Metallbearbeitung Anwendung fanden.

Einzigartige Vorteile des Hawk

Berührungsloses Messsystem Hawk

Automobil-Formteile werden in der Regel in dunklen, kontrastarmen Farben hergestellt, meistens schwarz, annähernd schwarz oder verschiedene Grautöne. Folglich lassen sich diese Komponenten gut mit der Vielfalt an Farbpaletten koordinieren, die für moderne Fahrzeuge zur Verfügung stehen. Während dies für den Fahrzeugdesigner von Vorteil ist, erschwert es Betrachtungs- und Messverfahren.

Das Messen eines schwarzen, kontrastarmen Gegenstands vor einem schwarzen, kontrastarmen Hintergrund stellt beachtliche Herausforderungen an die meisten berührungslosen Messsysteme. Gerade hier kommen die einzigartigen Vorzüge des Hawk Systems ins Spiel.

Zum Beispiel wird das Armaturenbrett der Klimaanlage im Peugeot in einem sehr dunklen Grau geliefert. Dieses Brett muss passgenau mit der Klimaanlage verbaut werden, da sonst Geräusche beim Fahren entstehen könnten, die als Mängel angesehen werden.

Das Armaturenbrett wird von Subunternehmern in großen Mengen hergestellt und erfordert die genaue Verifizierung mehrerer Hauptmesswerte. Die Bedienung eines optischen Systems ist oft nicht kostenwirksam, da sich viele Abläufe wiederholen.

Ein automatisches, videobasiertes System wäre problematisch, da der Kontrast zwischen den jeweiligen schwarzen Kanten zu gering ist. Die Lösung ist der kombinierte Ansatz, den das Hawk zu bieten hat.

Die grundlegenden, klar definierten Kanten können mit der Video Edge Detection (VED) Technologie automatisch gemessen werden. Dies bedeutet, dass der Großteil der Prüfungen vollautomatisch abläuft, wodurch dem Bediener zeitaufwändige, repetitive Aufgaben erspart bleiben.

Nach Abschluss dieser Prüfungen kann der patentierte optische Anzeigekopf benutzt werden, mit dessen Hilfe der Bediener seine subjektive Erfahrung und Fähigkeit zur manuellen Bestimmung eines Merkmals einsetzen kann, um die schwierigen, kontrastarmen Merkmale zu messen. Das Ergebnis ist ein System, das das Beste beider Verfahren verbindet.

Entwickelt von Technikern für Techniker

Die patentierte Dynascope-Technologie vermittelt dem Bediener ein klares, reines Abbild durch die extrem aufgeweiteten Okulare. Dieses Abbild wird nicht digitalisiert und neigt nicht zu mangelnder Farbwiedergabe oder Kontrastproblemen.

Beim Betrachten von kontrastarmen Schwarz-auf-Schwarz-, Weiß-auf-Weiß- oder transparenten Merkmalen, wie sie in vielen Automobil-Formteilen zu finden sind, erweisen sich videobasierte Systeme als beschränkt effektiv. Das Gehirn des Menschen ist bei weitem das leistungsstärkste Bildverarbeitungssystem, und für schwierige optische Gegenstände werden die besten Ergebnisse anhand eines reinen optischen Bildes erzielt, das einem Menschen vorgelegt wird.

Mit einem vollautomatischen Hawk System kann der Großteil der Messungen über die PC-Software gesteuert werden, während die komplexen Teile dem Bediener vorgeführt werden, der Kantenpositionen eingeben kann.

Überspezifikation ist in der Produktionsumgebung zu einem Problem geworden. In der modernen Industrie ist Nutzbarkeit ebenso wichtig wie Leistungsfähigkeit, da ein leistungsstarkes und funktionsreiches System sich nur dann rentiert, wenn es tagtäglich vom Produktionspersonal eingesetzt werden kann. Diese Denkweise ist es, die die Entwicklung der Hawk-Familie nach dem Prinzip „entwickelt von Technikern für Techniker“ vorangetrieben hat.

Kürzere Inspektionszyklen und bessere Wiederholbarkeit.

Das Hawk ist für einen direkten Einsatz in der Industrie durch die vielseitig qualifizierten, nicht spezialisierten Techniker bestimmt, die den Fertigungsprozess leiten. Da Komponenten direkt von der Form- oder Bearbeitungsstation zum Hawk übertragen werden können, ist ein schnelles und direktes Feedback dort, wo die Informationen benötigt werden, sicher. Weist eine Komponente Verzerrungen auf oder liegt sie außerhalb des Toleranzbereichs, können umgehend korrektive Maßnahmen ergriffen werden.

Das Hawk kann auf einen manuellen oder vollautomatischen Betrieb eingestellt werden. Für das Armaturenbrett der Klimaanlage bei Peugeot bedeutet dies, dass die ersten Vorproduktionsläufe mit Hilfe eines vollkommen manuellen Inspektionssystems eng überwacht und gemessen werden können.

Dank der Flexibilität eines manuellen Betriebs können Änderungen schnell und ohne spezielle Programmierungskenntnisse eingebracht werden. Mit Beginn der Massenproduktion können viele dieser Prüfungen oder Messungen vollkommen automatisiert werden, um so den Durchsatz zu steigern, den Inspektionszyklus zu verkürzen und die Wiederholbarkeit zu verbessern.

Mit der steigenden Komplexität von Automobil-Formteilen und der kritischen Bedeutung von Qualität stellen Kunden immer höhere Ansprüche und haben immer höhere Erwartungen. All diese Aspekte steigern die Nachfrage nach berührungslosen Messsystemen, die genau und bedienerfreundlich sind und optisch schwierige Komponenten in großen Mengen messen können. Der Hawk (zu Deutsch „Habicht“) ist gelandet.

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