Nicole Marofsky, Marketing Communication im Vision Competence Center bei Baumer
1. Hochgenaue Erfassung der Zeigerposition 2. Lückenlose und schnelle Dokumentation
Bourdon-Haenni bietet Millionen von Manometer-Varianten an, die Anwender aus Merkmalen wie Nenngröße, Genauigkeitsklasse, Material, Prozessanschluss, Druckbereich oder Gehäuse- und Anschlussvariante individuell konfigurieren können. Diese hohe Fertigungstiefe wird durch moderne Prozessmethoden basierend auf dem Btrace-Produktionssystem ermöglicht, das alle Schritte überwacht und dokumentiert, um eine Rückverfolgbarkeit während des gesamten Bestell- und Produktionsvorgangs entsprechend der Null-Fehler-Philosophie des Unternehmens sicherzustellen. Um den branchenüblichen manuellen Kalibrier- und Qualifizierungsprozess hier noch stärker einzubinden, zu automatisieren und gleichzeitig eine bildbasierte Qualitätsprüfung mit 100-prozentiger Rückverfolgbarkeit umzusetzen, hat Bourdon-Haenni eine Bildverarbeitungslösung entwickelt, die es ermöglicht, alle Messwerte und dazugehörigen Bilder zur Dokumentation abzuspeichern. Zu jeder Prüfung existiert so ein vom menschlichen Auge unabhängiger, reproduzierbarer und digitaler Nachweis, in welchem Zustand das Manometer das Werk verlassen hat. Alle Daten werden mit den erfassten Messwerten in einer Datenbank hinterlegt, um automatisch Kalibrierungsprotokolle zu generieren und die Messdaten für weitere Qualitätsauswertungen und Trendanalysen zur Verfügung zu stellen.
Hochgenaue Erfassung der Zeigerposition
Die Vorarbeiten für das Bildverarbeitungssystem erfolgten am französischen Produktionsstandort von Baumer Bourdon-Haenni in Vendôme. Umgesetzt wurde das Projekt im Rahmen von zwei Masterarbeiten an der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Die Herausforderung des Systemdesigns lag dabei in der notwendigen hohen Präzision: Bei der Genauigkeitsklasse 1 dürfen Manometer beispielsweise nur um maximal 1 % von der Messspanne abweichen. Die hochgenaue Erfassung der Zeigerstellung ist demnach entscheidend für die erfolgreiche Umsetzung durch bildbasierte Qualitätsprüfung. Diese Präzision stellt ein Verisens Vision Sensor XF800 von Baumer sicher. Er bildet das Herzstück des Systems und wurde mit der intuitiven Konfigurationssoftware Application Suite in vier klaren Schritten innerhalb weniger Minuten für die Bildauswertung parametriert. Dank der integrierten 360°-Fexloc-Lagenachführung werden die Druckgeräte vom Vision Sensor zunächst virtuell zu 100% korrekt auf einen definierten Nullpunkt hin ausgerichtet, um die Prüfung der richtigen Positionen im Bereich der Messspanne von 270° sicherzustellen. Entsprechend der Messpanne des zu prüfenden Manometers gibt dann ein automatisierter Prüfzyklus bis zu sechs unterschiedliche Drücke auf das System. Zu jedem Prüfdruck wird das Zifferblatt mit der entsprechenden Ist-Zeigerstellung aufgenommen und der Winkel berechnet. Die Winkelgrade werden über die TCP/UDP-Prozessschnittstelle des Vision Sensors an die SPS-Steuerung zur Kontrolle der Einhaltung der entsprechenden Toleranzgrenzen übergeben. Durch den Vergleich mit dem elektronisch ausgelesenen Referenzdruck kann so die relative Abweichung in Prozent berechnet werden. Eine grafische Benutzerschnittstelle zeigt die Werte außerhalb des Toleranzbereiches inklusive deren Höhe und Abweichung vom Soll-Wert sofort an. Gesteuert wird der gesamte Ablauf durch ein Steuersystem von B&R.
