Inspektionen unter einer Minute mit vier Robotern On-the-Fly

Zwei Verfahren in einem Kopf

Innerhalb nur eines Produktionstakts überprüft ein neuer Sensor für die robotergestützte Inline-Oberflächeninspektion lackierte Fahrzeugkarossen – und dies sogar in der Bewegung. Alle Fehler der relevanten Karosserieoberfläche werden in einem Zyklus in Echtzeit erkannt, klassifiziert und optional automatisch markiert. Zusätzlich unterstützen die Inspektionsdaten den Anwender in der Prozessoptimierung und bei Qualitätsentscheidungen.

Als On-the-Fly oder Stop&Go-Variante ist mit Paintscan die 100%-Kontrolle der Lackqualität mit Inspektionszeiten unter einer Minute möglich. (Bild: Isra Vision AG)

Stetig steigende Stückzahlen und hohe Qualitätsansprüche stellen Automobilhersteller vor neue Herausforderungen. Die getaktete Fahrzeugfertigung übernimmt eine Vorreiterrolle und treibt den Einsatz neuer Technologien wie kaum eine andere Industrie. Dies gilt auch für den Bereich der Lackierung, zumal eine makellose Lackierung als einer der wichtigsten Aspekte beim Kauf eines Fahrzeuges gilt. Ein Beispiel für eine dort eingesetzte High-End-Automatisierungstechnik ist die Car-Paint-Vision-Lösung Paintscan. Dort ist das Know-how aus Oberflächeninspektion und Roboterführung vereint und die vollständige Inspektion eines Fahrzeuges wird bei sehr hoher Geschwindigkeit häufig in weniger als 60s durchgeführt. Dabei benötigen die ausführenden Roboter keine lineare Achse, um zusätzlich verfahren zu werden. Wesentlicher Bestandteil der Lösung ist der Paintscan-Hybridsensor. Der Kombisensorkopf mit integrierten Embedded-Prozessoreinheiten vereint zwei Methoden der Oberflächeninspektions. Mit den sich ergänzenden Verfahren werden alle topografischen und nicht-topgrafischen Lackfehler auch in unterschiedlichen Anlagenlayouts sicher und zuverlässig detektiert.

Zwei Inspektionsverfahren

Durch seine hohe Scan-Frequenz und sich in Fahrtrichtung überlappende Aufnahmen wird jeder Punkt der Karosse mehrfach erfasst. Mit bis zu zehn Bildern sorgen redundante Daten für 100 Prozent belastbarer Inspektionsergebnisse. Als Line-Tracking- (On-the-Fly) und Stop&Go-Variante (Fahrzeug steht, Roboter bewegen sich) überprüft Paintscan-Hybrid zuverlässig die gesamte Karosserie. Die Inspektion On-the-Fly, also in der Bewegung von Fahrzeug und Roboter, verkürzt die Zykluszeiten. Eine weitere Systemvariante bietet die phasenmessende Deflektometrie des Sensorkopfes. Dieses Verfahren kommt im Stop&Go-Verfahren zum Einsatz. Lackfehler erkennt das System als Veränderungen in der Oberflächenkrümmung und erzielt somit anhand einer 3D-Analyse eine eindeutige Klassifikation. Beide Sensorverfahren schaffen so die Grundlage für eine sehr präzise 3D-Lackinspektion in Hochgeschwindigkeit. Dabei ist die hochauflösende USB3.0-Kameratechnik direkt an die integrierten Embedded-Recheneinheiten angebunden. Das robuste Design macht den Sensor zudem unempfindlich auf Vibrationen. Die intuitive Nutzersoftware unterstützt den Anwender bei der schnellen Inbetriebnahme der Technik, indem sie ihn z.B. Schritt für Schritt durch das Set-up der jeweiligen Fahrzeugmodelle führt.

Paintscan vereint Embedded-Prozessoreinheiten, hochauflösende USB3.0-Kameras und eine spezielle LED-Matrix-Beleuchtung. (Bild: Isra Vision AG)

Schnelle Amortisierung

Paintscan ermöglicht die 100%-Kontrolle von Lackqualität bei ausgesprochen kurzen Inspektionszeiten. Das System erfasst topografische Defekte mit einer Flexibilität, die sich besonders für Multimodelllinien eignet. Eine präzise Markierung der Fehlerstellen vereinfacht die Nacharbeit. Anwender profitieren von den umfangreichen Inspektionsergebnissen, anhand derer sich Produkte und Produktionsabläufe systematisch verbessern lassen. Eine Nachrüstung in bestehende Anlagen ist einfach realisierbar. Das hohe Automatisierungspotenzial der Lösung ermöglicht eine schnelle Amortisierung. Alle relevanten Defekte, wie z.B. Einschlüsse, Krater, Pigmentfehler, Kratzer, Beulen und Dellen, werden sicher detektiert und klassifiziert. Für verschiedene Karosseriezonen lassen sich spezifische Toleranzen definieren.

Prozessoptimierung mit Epromi

Nahezu in Echtzeit stehen die Fehlerinformationen vollumfänglich zur Verfügung. Als statistische Daten unterstützen sie eine langfristige und fortlaufende Produktionsoptimierung. Wie die Digitalisierung basierend auf den Inspektionsdaten für hohe Qualität und Produktivität sowie gute Prozesse sorgt, zeigt die Softwarearchitektur Epromi (Enterprise PROduction Management Intelligence). Die gewonnenen Statistikdaten werden dort übersichtlich und nach individuellen Informationsbedürfnissen aufbereitet. Somit wird der Lackierprozess systematisch verbessert und die Nacharbeit dauerhaft reduziert. Alle wichtigen Business-Informationen werden anschaulich per E-Cockpit auf Dashboards dargestellt.