Automatisierte Qualitätssicherung

Allgemeines

Das Handling vieler kleiner Teile birgt gewisse Risiken, beispielsweise beim Bestücken von Verpackungseinheiten. Leicht kann ein Teil übersehen und die Packung unvollständig an den Kunden geliefert werden. Oder ein falsches Teil schleicht sich ein. Vor allem bei hoher Taktgeschwindigkeit ermüdet das menschliche Auge rasch und die Fehlerhäufigkeit steigt. Mit einer automatisierten optischen Kontrolle sind mit Sicherheit alle Teile am richtigen Platz. Für diese Aufgabe bietet Schmachtl maßgeschneiderte automatisierten Qualitätsprüfung.

Anforderung

Ein Hersteller von elektronischen Schaltkreisen möchte die konstante Qualität der Produkte auch beim Verpacken gewährleisten. Da das Bestücken manuell geschehen soll, können sich hier Fehler einschleichen. Beispielsweise kann es vorkommen, dass ein Tray nicht vollständig beladen ist oder ein falsches Teil hineingelangt. An den Handarbeitsplätzen soll beim Bestücken von Elektronikkomponenten geprüft werden, ob die richtigen Teile vollständig eingelegt wurden. 

Vorteile

• Kein Einfluss auf den Arbeitsablauf: Das Kamerasystem und die Infrarotbeleuchtung sind über dem Arbeitsplatz installiert und werden vom Mitarbeiter nicht als störend empfunden.
• Einfach erweiterbar: durch modulares Systemdesign. Dadurch kann flexibel auf neue Bauteiltypen oder steigenden Durchsatz reagiert werden.
• Kostengünstig: aufgrund der Realisierung mit einer kompakten Smartkamera. Somit entfällt die Installation eines zusätzlichen PC-Systems.
   

Lösung

Schmachtl wählte eine Lösung auf Basis einer kompakten Smartkamera. So können künftige zusätzliche Arbeitsplätze einfach modular erweitert werden. Mittels Kamerasystem über dem jeweiligen Tray und einer infraroten Beleuchtung werden Bilder des aktuell zu bestückenden Trays aufgenommen. Dabei erfolgt die Aufnahme manuell. Das System gibt den Tray nur dann frei, wenn er korrekt und komplett bestückt ist.

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Allgemeines

Fehler im Druck sind immer unerwünscht – ob bei Verpackungen, Typenschildern oder Barcodes. Im besten Fall sind sie ein unschönes Ärgernis für das Auge, im schlimmsten Fall Indiz für mangelnde Qualität des Produktes. Moderne Prüftechnologien erkennen zuverlässig fehlerhafte Drucke und sortieren diese sofort aus. Schmachtl bietet neben der nötigen Sensorik zum Erfassen von Druckbildern auf dem Fließband (selbst bei hoher Geschwindigkeit) auch die passende Software für Analyse, Auswertung und Dokumentation. So steht der automatisierten Qualitätsprüfung nichts mehr im Weg.

Anforderung

Beim Kunden war eine Kontrollstation zu installieren, die vollautomatisch jede Verpackung auf Korrektheit des Drucks und Unversehrtheit der Folie prüft. Eine besondere Herausforderung stellte dabei die hohe Produktionsgeschwindigkeit von bis zu 400 Packungen pro Minute dar. Das System musste außerdem mit einer Produktvielfalt von 25 Packungsvarianten, verschiedenen Folienfarben und rund 100 unterschiedlichen Texten zurechtkommen. 

Vorteile

• Einfache Bedienung: Die Programmierung neuer Verpackungsvarianten kann – ohne komplizierte Schulung – schnell von den Mitarbeitern des Anlagenbetreibers erledigt werden.
• Besserer Produktionsfluss: Fehlerhafte Verpackungen werden frühzeitig erkannt und aus dem Prozess ausgeschleust. Spätere Störungen im Produktionsfluss, z.B. durch verkantete Verpackungen, werden so verhindert.
• Kontrolle zahlreicher Parameter: Die Visionssoftware PatMax erlaubt eine gleichzeitige Prüfung vieler Merkmale, wie z.B.  Ausrichtung des Bildes, Dellen, Text, Folienrisse.
   

Lösung

Ein Vision-Sensor kontrolliert die auf dem Fließband befindlichen Verpackungen auf verschiedene Merkmale. So wird etwa die korrekte Ausrichtung der Folie auf der Verpackung überprüft. Die anspruchsvolle Bildverarbeitungssoftware vergleicht gemessene Merkmale des Bildes mit dem eingelernten Referenzbild. Zusätzlich werden die Ecken auf Dellen und die Folien auf Risse gecheckt. Durch dieses von Schmachtl installierte System wurden Kundenreklamationen auf null reduziert.

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Allgemeines

Spätestens am Produktionsende werden Waren einzeln oder im Los verpackt und mit Codes versehen. Diese Codes müssen inhaltlich und optisch einwandfrei sein und exakt platziert. Ein Fehler im Produktionsprozess kann Qualität und Druckergebnis der Codes erheblich beeinträchtigen. In weitgehend automatisierten Produktionsprozessen wird ein fehlerhaftes oder falsches Etikett nicht sofort bemerkt. Im schlimmsten Fall erreichen die falsch gelabelten Produkte über den Zwischenhandel sogar den Endverbraucher. 

Anwendungsfelder

• Verpackungsindustrie
• Produzierende Industrie
• Labelüberprüfung und automatisierte Qualitätssicherung am Ende der Produktionslinie
• Weitgehend automatisierten Produktionsprozesse

Vorteile

• Kostenersparnis: die Kosten des manuellen Nacharbeitens entfallen
• Produktivitätssteigerung durch die automatische Codeerkennung
• Sicher gegen vertippen: Referenzcode wird schnell und sicher eingelesen
• Zukunftssicher auch bei späteren Änderungen des Codes kein Umrüsten nötig.
   

Lösung

Schmachtl bietet maßgeschneiderte Systeme zum Erkennen von Codes. Diese überprüfen die Plausibilität des Code-Inhalts, Positionierung und Eindeutigkeit von Etiketten und Codes und die Druckqualität. 

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Allgemeines

In vielen industriellen Anwendungen müssen die Geometrien von Bauteilen bis in den Mikrometerbereich präzise identisch sein, das ist entscheidend für die Produktqualität. Jedes Bauteil hat eine ganz bestimmte Form, aber weisen zwei dieser Teile tatsächlich exakt die gleiche Form auf? Und ist das auch bei hundert, tausend oder noch mehr Teilen der Fall? Oft ist hier eine automatisierte Qualitätssicherung die beste Lösung. 

Anforderung

Ein Automobilzulieferer stand vor der Aufgabe, Komponenten vor ihrer Weiterverarbeitung mit hoher Genauigkeit automatisiert zu vermessen. Jedes einzelne Teil sollte geprüft werden. Die geforderte Toleranz lag bei +/- 50 Mikrometer. Zusätzlich sollte sich die Anlage rasch an verschiedene Qualitätsstandards in unterschiedlichen Ländern anpassen lassen. 

Vorteile

• Einsparen der manuellen Endkontrolle: durch vollautomatisierte lückenlose Prüfung jedes einzelnen Teils. Zusätzlich sind die Prüfresultate stabil und unabhängig von subjektiven Schwankungen.
• Automatische Kalibrierung: und Fernsteuerbarkeit aller Einstellungen. So lässt sich die Anlage problemlos an unterschiedliche Toleranzen und Parameter anpassen.
• Dokumentierte Qualität: Die Kamera liest eine auf jedem Prüfstück angebrachte Seriennummer aus. Die erfassten Messwerte werden gemeinsam mit der Seriennummer abgespeichert.

Lösung

Aufgrund der Charakteristik der Aufgabe entschieden sich die Experten von Schmachtl für ein kamerabasiertes messtechnisches Verfahren. Da die zu prüfenden Bauteile weiterverarbeitet werden, optimiert die automatische Qualitätssicherunge indirekt auch die nachfolgenden Prozesse. Ausschussteile werden sofort erkannt und der Nacharbeit zugeführt.

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Allgemeines

Viele automatisierte Prozesse erfordern eine berührungslose Positionserkennung. Besonders in der Textilindustrie sind Kontakte mit dem Material nach Möglichkeit zu vermeiden, da diese die empfindlichen Oberflächen beschädigen oder sogar einen Maschinenstillstand verursachen könnten. Die Positionserkennung im Stillstand ist zwar ein robustes Standard-Feature in der Industrieautomation, allerdings sind für optimale Systemlösungen schnelle Regelungen nötig sowie umfassendes Know-how in den Bereichen Antriebstechnik und Steuerungstechnik. Unser Ziel für eine optimale automatisierte Qualitätssicherung ist es daher beides zu vereinen. 

Lassen Sie uns unseren Ansatz bei Automatisierungsprojekten an einem Fallbeispiel aus der Praxis veranschaulichen:

Anforderung

Verbandsstoffe werden in breiten Bahnen produziert und in einem späteren Schritt in Streifen geschnitten. Die einzelnen Bahnen sind durch einen Abstand getrennt und müssen auch präzise danach geschnitten werden. Da das Gewebe über die gesamte Breite nicht gleichmäßig ist, muss die Messerposition laufend nachgeregelt werden, um einen optimalen Schnitt zu erreichen.

Vorteile

• Schnell: Auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten werden hohe Qualitäts- und hohe Produktivitätslevels gewährleistet
• Berührungslos: Es kann unterbrechungsfrei produziert werden während Beschädigungen des Gewebes verhindert werden.
• Universell: Verschiedene Gewebesorten und Bahnbreiten können verarbeitet werden.
   

Lösung

Wir statteten die Maschine mit einem Erkennungs-/Regelungssystem aus, das die Position des Zwischenraumes erkennt und die Messerposition dem Kettfaden nachführt. Die Bildverarbeitung kann so die Struktur bei unterschiedlichen Textiltypen feststellen. So ist eine verlässlichen automatisierten Qualitätsprüfung möglich.

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Allgemeines

Lückenloses Prüfen oder repräsentative Stichproben? Beim Thema Qualitätsprüfung stehen viele Unternehmen vor dieser Frage. Oft reichen Stichproben nicht aus, besonders bei hochpreisigen Produkten oder geringen Stückzahlen ist eine 100 % automatisierte Qualitätssicheurng unverzichtbar. Ebenso für Unternehmen, die in der Zulieferkette in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie tätig sind. Bei den hier vorhandenen internen Rankings bleibt man nur mit kontinuierlich hoher Qualität an der Spitze. Prüfsysteme von Schmachtl unterstützen Sie dabei.

Anforderung

Zu prüfen sind Autobatterien bei einem Automobilzulieferer. Mehr als 40 qualitätsrelevante Merkmale müssen „inline“ kontrolliert werden, also während sich das Produkt auf dem Fließband bewegt. Gefordert ist außerdem eine 100 % Kontrolle jeder einzelnen Batterie. Nur so können die in der Automobilindustrie typischen hohen Qualitätsanforderungen des Kunden eingehalten werden. 

Vorteile

• Durchgehende Dokumentation: Der gesamte Prüfprozess wird protokolliert. Durch die lückenlose elektronische Dokumentation ist eine spätere Rückverfolgung problemlos möglich.
• Schnelle Amortisation: durch Einsparung der manuellen Endkontrolle bei gleichzeitiger Erhöhung der Reproduzierbarkeit der Prüfresultate.
• Zukunftssicher: durch flexible Erweiterbarkeit um neue Batterietypen. Mittels Fernwartung kann jederzeit um neue Produktvarianten erweitert werden.
   

Lösung

Direkt am Fließband sind mehrere Kameras installiert, welche die Batterien von verschiedenen Seiten aufnehmen.  Als defekt erkannte Produkte werden automatisch zur Nachbearbeitung ausgeschleust. Das System prüft unter anderem auf fehlende Zeichen oder Farben und identifiziert falsche oder fehlende Drucke. Pro Minute können acht Batterien geprüft werden. 

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