Automatisierte Messtechnik

In der Qualitätssicherung ist der Faktor «Zeit» ein essenziell wichtiges Kriterium. Von der Datenerfassung und Auswertung bis hin zur Ergebnisdarstellung muss alles schnell und effizient erfolgen. Stillstandszeiten kosten Geld und können mit einer automatisierten Lösung auf ein Minimum reduziert werden. Die automatisierte Lösung eignet sich besonders bei wiederkehrenden Messaufgaben und ist im fertigungsnahen Qualitätsprüfprozess in vielen Betrieben bereits Standard. Geometrie- bzw. Oberflächendaten werden schnell und flächenhaft erfasst.

Die automatisierten Lösungen der Steinbichler CONZEPT Solutions GmbH (Steinbichler CS) eröffnen neue Perspektiven in der automatisierten Messtechnik, insbesondere in Brauchen wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau und in der Giessereiindustrie.

Individuelle Gesamtkonzepte

Steinbichler CS bietet dem Kunden eine umfassende Komplettlösung aus einer Hand. Dabei kann auf ei

FertigungsnaheQualitätsprüfung

ne langjährige Erfahrung sowohl in der optischen Messtechnik und -dienstleistung als auch auf Kompetenz in der Konzeption zurückgegriffen werden. Steinbichler CS erstellt ein auf die individuellen Kundenanforderungen speziell abgestimmtes Gesamtkonzept für eine automatisierte Lösung.

In der Grundkonzeption sind die Anlagen dank Standardkomponenten stets sehr ähnlich. Alle relevanten Komponenten wie Sensorik, Software, Roboter (inkl. Portalanlagen), Schutzzäune und Sicherheitstechnik sind vereint und bieten eine kundenorientierte Adaption an die vorhandenen Komponenten – mit elektronischen sowie mechanischen Schnittstellen.

Für die Anlagenkonfiguration wird auf Standardkomponenten zurückgegriffen, die in Bezug auf den Automationsgrad, die Softwareschnittstelle, die Anbindung an eine Teilezuführung etc. sowie an kundenspezifische Umgebungen frei anpassbar sind.

Durch das Auftreten als GU (Generalunternehmer) kann der Kunde auf die volle Kompetenz zurückgreifen und gibt die gesamte Koordination der Lieferanten in erfahrene Hände:

• Einsatz für wiederkehrende Messaufgaben in der Qualitätssicherung
• Flexible, kundenspezifische Anlagenkonzepte aus einer Hand
• Roboterkombination mit allen verfügbaren Sensortypen
• Offene Schnittstelle zu Sensorik, Robotik und Auswertesoftware 3D-Digitalisierung mit neuem Sensor Mit der 3D-Digitalisierung eröffnen sich neue vielfältige Möglichkeiten. Eine vollflächige Erfassung der gesamten Bauteiloberfläche bringt neue Dimensionen an Aussagekraft über Ihre Prozesse. Mit der Sensorführung durch den Roboter wird eine vollautomatische Bauteilerfassung erreicht und kann somit auf unterschiedlichste Bauteilgrössen abgestimmt werden. Ob der Kunde serienbegleitende Messungen durchführen, ein Bauteil erstbemustern oder die Qualität eines Gussteils prüfen will, es sind viele verschiedene Einsatzmöglichkeiten realisierbar. Eine 100-prozentige Kontrolle von Bauteilen, etwa in der Inlinemesstechnik, muss mit der Taktzeit und der Auswertung (Was soll geprüft werden?) abgestimmt werden.

Mit dem speziell für automatisierte Anlagen entwickelten 3DDigitalisierungssensor «COMET® Automated» wird eine maximale Performance erreicht. Dank der kompakten Bauweise, dem geringen Arbeitsabstand und dem grossen Messfeld können auch schwer zugängliche Regionen am Bauteil erfasst werden, wie zum Beispiel im Innenraum (Gesamtkarosse). Die Projektionstechnik basiert auf der bewährten LED-Technologie, die auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen hervorragende Messergebnisse liefert. Die 3D-Datenerfassung mit dem Sensor ist dank der Dual-Netzwerkfähigkeit besonders schnell. Der Roboterflansch kann an zwei verschiedenen Positionen am Sensor adaptiert werden und bietet damit ein hohes Mass an Flexibilität.

Für die automatisierte Messtechnik ist es wichtig, dass die Umgebungsbedingungen konstant bleiben. Schwankende Umgebungsbedingungen wie Lichtänderungen, Schwingungen oder Temperaturschwankungen wirken sich negativ auf die Messdatenerfassung aus. Bei der Konzeption einer automatisierten Messzelle wird besonderer Wert darauf gelegt, dass der Einsatz in schwierigen Umgebungsbedingungen gewährleistet werden kann.

Oberflächenprüfsysteme mit «ABIS II»

Die Oberflächenqualität eines Produkts ist das, was der Kunde als erstes wahrnimmt. Von daher ist die frühzeitige und lückenlose Detektion von Oberflächenfehlern ein essenziell wichtiges Merkmal in der Qualitätskontrolle geworden.

Der Einsatz eines Oberflächenprüfsystems verringert den Ausschuss signifikant, da die Oberflächenqualität vor dem Bearbeiten der Bauteile geprüft wird. Dank der sehr kurzen Messzeit ist eine 100-Prozent- Kontrolle, abhängig von der Taktzeit, Bauteilgrösse und dem zu erwartenden Ergebnis, fast immer möglich.

Durch den ständig steigenden Wettbewerbs- und Kostendruck ist eine frühzeitige und objektive Erkennung von Oberflächenfehlern während des Produktionsprozesses unabdingbar. Mit dem Ergebnis können sofort die entsprechenden Werkzeug- bzw. Produktionsprozesse optimiert werden, was wiederum die Effizienz der Qualitätssicherung erhöht. Das wirkt sich auch positiv auf die Verbesserung der Oberfläche sowie auf den ökonomischen Einsatz von Arbeitszeit und Rohstoffen aus.

Bedienerfreundliche Software

Mit der Automatisierungssoftware «Steinbichler VISIO 7» ist der gesamte Prozess von der Programmierung bis hin zum Ausführen eines Messprogramms unter einer Softwareoberfläche abgedeckt. Vom Projektmanagement über die Programmierung, Simulation inkl. Kollisionskontrolle und Auswertung bis hin zur Protokollierung lassen sich die Prozesse in einem

Offlineprogrammieren

durchgängigen und geschlossenen Arbeitsablauf abbilden. Dabei steht die Bedienerfreundlichkeit der Software immer im Fokus, was den Support- und Schulungsaufwand enorm verringert.

Die Offline-Programmierung kann auf einer separaten Programmierstation (dezentral, nicht an der Roboteranlage) stattfinden. Mittels einer globalen Datenbank sind diese Informationen sofort auf der reellen Roboteranlage verfügbar. Das spart Stillstandszeiten ein und reduziert Fehler beim Transfer der Daten mittels Datenträger. Ein integriertes Benutzermanagement bietet dem Kunden die Möglichkeit, zwischen dem Benutzer und dem Programmierer zu wählen. Der Benutzer kann die Messungen der Bauteile auslösen und der Programmierer ist berechtigt, Roboterprogramme (offline / online) zu erstellen.

Die Bauweise der Software ist komplett modular und bietet somit offene Schnittstellen in jede Richtung. Verschiedenste Robotertypen, Sensoren sowie Auswertesoftwarepakete können angebunden werden und bieten damit Flexibilität und Unabhängigkeit. Die integrierte Kollisionskontrolle bei der Programmierung (vor allem im Offlinebetrieb) erhöht ihre Betriebssicherheit und reduziert zugleich die Anlagenbelegungszeit.

Während der Offline-Programmierung ist es möglich, die Messdaten zu simulieren, was einen enormen Zeitvorteil bei der Offline-Programmierung bringt, da man die Qualität des simulierten Scans optisch sofort bewerten kann. Und: Durch das aktive Datenmanagement und die Historienverwaltung können eigenständige Archivierungspläne für jedes Bauteil individuell angelegt und Messungen auch zu späteren Zeitpunkten, mit zum Beispiel geänderten Auswerteparameter, neu berechnet werden.

Vielseitige Anwendungen

Zum Beispiel setzen namhafte Triebwerkshersteller das optische 3D-Messverfahren für berührungsfreie Untersuchungen in der Bliskfertigung ein. Mit dieser wesentlich schnelleren und genaueren Methode können Durchlaufzeiten von Prüfverfahren erheblich verkürzt werden und die Konstruktion der Bauteile wird optimiert. Die gesamte Oberfläche der besonders eng tolerierten Triebwerksbauteile kann hier innerhalb kürzester Zeit erfasst werden, was mit der bisher angewandten taktilen Messtechnik nahezu unmöglich war. Auch in Bezug auf die Auswertungen der Messungen eröffnen sich mit dem optischen Verfahren völlig neue Dimensionen für die Unternehmen.