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Der Betriebsleiter 4/2017

Der Betriebsleiter 4/2017

FERTIGUNGSTECHNIK Volle

FERTIGUNGSTECHNIK Volle Kante Qualität Computergesteuerte Bildverarbeitungstechnologie sichert die Qualität von Möbelteilen Ikea Industry Poland produziert unter anderem Möbelbretter, die mit Folien automatisiert laminiert werden. Kritisch sind dabei vor allem die Kanten: Hier muss genau geschaut werden, ob die Qualität stimmt. Diese vollautomatische Inspektion erledigt modernste Bildverarbeitungstechnologie. Nicht jeder hat Möbel von Ikea, aber jeder kennt die Marke. Das schwedische Unternehmen hat rund 12 000 Artikel im Sortiment. Ein bekanntes Produkt ist das Regalsystem „Billy“. Dessen Regalteile bestehen aus kunststoffbeschichteten, furnierten Spanplatten. Die Kanten sind mit Kunststoffstreifen überklebt. Aktuell sind die Billy-Regale in mehreren Farben und Oberflächen verfügbar. Dies ist nur ein prominentes Beispiel aus der großen Ikea- Welt, jedoch ist die Produktion der verschiedenen Möbel-Bauteile häufig identisch. Ein wichtiger Verfahrensschritt ist die Laminierung, also das Aufbringen einer ansprechenden Folie auf die Holzbretter zur optischen Veredelung. Auch bei Ikea Industry Poland werden Möbelelemente hergestellt. In einer Laminierungsmaschine wird eine Folie mit Leim auf die beiden Seiten der Holzbretter aufgebracht. Danach trimmt eine Schneidemaschine das überschüssige Material an den Kanten auf die richtige Länge. Falls einige Prozessparameter nicht ganz korrekt eingehalten werden, kann es schnell vorkommen, dass die Folie nicht richtig aufgeleimt wird. Und das hat besonders an den Kanten der Bretter nachteilige optische Auswirkungen. Der Produktionsprozess ist sehr flexibel bezüglich möglicher Farben und Laminierungsarten. Im Moment führt Ikea zehn verschiedene Farben im Sortiment. In der Summe werden jeden Tag pro Schicht etwa 3000 Bretter laminiert – das ergibt einen Autoren: Anna Kołodziejczyk-Mieciek, Geschäftsführerin, Automatech, Opacz-Kolonia, Polen; Janina Guptill, Marcom Specialist, Cognex Germany Inc. durchschnittlichen Ausstoß von 375 Stück pro Stunde. Manuelle Prüfung ist keine Option Vollautomatische Prüfanlage Automatech hat für Ikea eine vollautomatische Prüfanlage realisiert, mit der eine 100-Prozent- Qualitätsprüfung von Regalbrettern durchgeführt werden kann. Das Bildverarbeitungssystem nutzt die Technologie von Cognex. So werden unter anderem die Software Cognex Designer und die Toolbox VisionPro eingesetzt. Hardwareseitig kommen eine CIO-24-Karte sowie mehrere 2-GigE-High-Resolution-Kameras zum Einsatz. Mängel können beim Fertigprodukt keinesfalls in Kauf genommen werden. Theoretisch müsste deshalb ein Facharbeiter am Fließband die Kanten der Regalbretter einer visuellen Prüfung unterziehen. Jedoch hat sich herausgestellt, dass manuelles Kontrollieren nicht effektiv ist. Ein Arbeiter allein kann nicht zeitgleich beide Seiten der Bretter prüfen – zumal er es kaum schaffen wird, alle Mängel bei Bandgeschwindigkeiten von bis zu 50 m/min zu erkennen. Die manuelle Kontrolle wäre außerdem gefährlich für die Inspekteure am Band, da sie sehr nah an die bewegten Teile heran müssten, um fehlerhafte Stellen genau zu erkennen. Deshalb hat der Systemintegrator Automatech für die Prüfung der laminierten Bretter eine Maschine mit einem auf Bildverarbeitung von Cognex basierenden Inspektionssystem entwickelt. Automatech ist ein hochspezialisiertes polnisches Engineering-Unternehmen mit über 20 Jahren Erfahrung in der industriellen Automation. Der Systemintegrator unterstützt seine Kunden mit Dienstleistungen sowie Komponenten und Systemen von weltweit führenden Herstellern – wie beispielsweise Cognex. Ein großer Teil der von Automatech entwickelten Lösungen wird speziell nach den individuellen Anforderungen der Industriekunden realisiert. Daher sind die Projekte fast immer Unikate mit prototypischem Charakter. 10 Der Betriebsleiter 4/2017

01 Anhand der Analysedaten, die per Standard-PC generiert und sofort am Monitor dargestellt werden, erfolgt die Beurteilung, ob die Laminierung beanstandungsfrei verlaufen ist Bei fehlerhaften Brettern werden die Teile, dort wo Mängel erkannt wurden, abgetrennt. Die beschädigten Stücke werden als solche gekennzeichnet und manuell aussortiert. Bei der Applikation war es für Ikea aber ganz entscheidend, dass Bretter mit fehlerhaften Kanten nicht mehr in den normalen Produktionsablauf gelangen können und die Kanten nicht fortwährend manuell geprüft werden müssen. IHR PARTNER FÜR DIE INDUSTRIE Smarter aufgestellt mit MES & Workforce Management 24. - 28.04. Halle 7 Stand A09 02 Die schnell zugeführten unterschiedlichen Bretter werden ungebremst von der Cognex 2-GigEHigh-Resolution- Kamera gescannt Zu den Lösungen gehören auch applikationsbezogene Systeme zur Qualitätskontrolle – deshalb war das Unternehmen für die Aufgabe bei Ikea der prädestinierte Partner. Automatech hat für Ikea eine vollautomatische Prüfanlage realisiert, mit der eine 100-Prozent-Qualitätsprüfung von Regalbrettern durchgeführt werden kann. Das Bildverarbeitungssystem setzt voll auf die Technologie von Cognex. So werden unter anderem die Software Cognex Designer und die Toolbox VisionPro eingesetzt. Hardwareseitig kommen eine CIO-24-Karte sowie mehrere 2-GigE-High-Resolution- Kameras zum Einsatz. Die Komponenten sind in einem Maschinenrahmen mit Ausleuchtung verbaut, durch den die Bretter in rascher Abfolge transportiert werden. Der für Ikea entwickelte Aufbau prüft nun die Qualität der Dekorationsfolie auf beiden Brettseiten ohne manuelles Eingreifen. Die Anlage wurde speziell für die Holzindustrie konzipiert, um den Ausschuss aufgrund fehlerhafter Kanten zu minimieren. Die Zielsetzung von Ikea war vor allem die Erkennung und Beseitigung der folgenden Mängel: überschüssiger Leim, lückenhafte Folierung, Ablösungen der Folie. Dabei fallen pro Schicht meistens nur ein paar Bretter bei der Qualitätsprüfung durch. Technische Umsetzung In der Ikea-Applikation werden die 2-GigE- Flächenkameras (60 fps) und die Beleuchtungsmodule von präzisen Servomotoren bewegt, da die Breite der Bretter variabel ist (600 bis 1300 mm) und die zu prüfende Stelle schnell und genau angefahren und fokussiert werden muss. Nach der Bildaufzeichnung werden die Daten direkt ausgewertet. Die CIO-24-Karte ist die von Cognex empfohlene I/O-Karte, wenn Bildverarbeitungslösungen auf industriellen Standard-PCs ausgeführt werden. In Ergänzung dazu bringt der 4-Port- GigE-Framegrabber Cognex 8704e eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit selbst bei vier angeschlossenen Kameras. Softwareseitig ermöglicht der Cognex- Designer ein rasches Erstellen kompletter Bildverarbeitungsanwendungen, wobei der Anwender sofort den vollen Nutzen aus der begleitenden VisionPro-Software ziehen kann – ein intelligentes Tool, das unkritische Veränderungen im Aussehen der Prüfstellen ignoriert und sich ganz auf die kritischen Merkmale konzentriert. Damit ist es das ideale Bildverarbeitungs-Tool zur Optimierung und Verarbeitung von Bildern. Verschiedene Kalibriertools korrigieren Linsenverzerrungen, Kamera-Drehungen und -Schieflagen. Auf Basis dieser Cognex-Komponenten entwickelte Automatech ein leistungsfähiges System zur Rationalisierung des Prüfprozesses bei Ikea. Es vermindert den Produktionsausschuss und der Möbelhersteller hat jederzeit die Garantie, dass seine Produkte zu 100 % den Qualitätsanforderungen genügen. www.cognex.com Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit

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