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Sechs Mal im Blick

Bildbasierte vollautomatische Prüfung. Damit nur lunkerfreie Aluminium-Druckgussteile ausgeliefert werden, stellt bei Gruber & Kaja ein von Autoforce entwickeltes Multi-Kamerasystem die Erkennung von Hohlräumen sicher. Damit lösten die Bildverarbeitungsspezialisten mithilfe von sechs Industriekameras der LX-Serie von Baumer eine Aufgabe, die bisher als nicht automatisierbar galt.

Sechs Baumer LX-Kameras mit 8 Megapixel Auflösung liefern die Bilder, die pro Bauteilseite pixelgenau zu einem Gesamtbild zusammengesetzt und mittels CAD-Daten des Bauteils ausgewertet werden. (Bild: Autoforce)

Für die Gruber & Kaja, Zulieferer der Automobilindustrie von motornahen Aluminium-Druckgussteilen, ist die Auslieferung lunkerfreier Bauteile ein maßgebender Erfolgsfaktor. Dies ist vor allem bei planen CNC-bearbeiteten Dichtflächen entscheidend, um das vollständige Anliegen der Dichtlippe sicherzustellen. Im Zuge des Automatisierungsausbaus der Produktionsprozesse investierte das Unternehmen in die bisher manuell durchgeführte visuelle Lunkerprüfung. Die Aufgabe: Bei einer Bauteilgröße von 350 mal 400 Millimeter Lunker bereits ab 0,4 Millimeter sicher detektieren. Autoforce war der einzige Anbieter, der die Vorgaben erfüllen konnte.

„Uns und auch Gruber & Kaja war kein System am Markt bekannt, welches automatisiert so kleine Lunker bei der gegebenen Bauteilgröße erkennt oder auswertet“, erklärt Stefan Perg, einer der Geschäftsführer bei Autoforce. Zusätzlich war die Mindestrauheit der Bauteile in den vorgegebenen aktiven und passiven Dichtbereichen eine komplexe Anforderung. So mussten für die Bildaufnahme auch die Bearbeitungsspuren der Flächen wie Fräsriefen berücksichtigt werden. Der Lösungsansatz von Autoforce: Ein Multi-Kamerasystem mit einem speziell konstruierten kuppelförmigen Beleuchtungsraum. „Durch die Bildaufteilung auf mehrere Kameras minimierten wir die Verzerrung und erhöhten die optische Auflösung. Und dank der Beleuchtungskuppel erzielten wir eine optimale Ausleuchtung, um die durch die Bearbeitung entstandenen Fräsriefen herauszufiltern und damit sprichwörtlich unsichtbar zu machen“, erläutert Perg den zentralen Systemaufbau. In der Beleuchtungskuppel herrsche ein leichter Überdruck, um das Eindringen von Schmutz zu verhindern.

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Zur Bildaufnahme setzt Autoforce auf sechs GigE-Kameras der LX-Serie von Baumer mit einer Auflösung von acht Megapixel. Die Bildauswertung erfolgt dank Third-Party-Kompatibilität der Kameras über Halcon. Dazu programmierte Autoforce eine Anwendung, mit der die aufgenommenen Einzelbilder pixelgenau zu einem Gesamtbild zusammengefügt und anschließend mit den originalen CAD-Daten des aktuell zu prüfenden Bauteils zur Definition der Prüfregionen überlagert werden.

Der ganze Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Noch während der Auswertung dreht sich der Spannrahmen mit dem Bauteil um 180 Grad zur Kontrolle der gegenüberliegenden Werkstückseite. Wichtiges Kriterium bei der Auswahl der Kameras für das System waren das Verhältnis zwischen Auflösung und Pixelgröße. „Wir suchten nach einer Kamera in robuster Bauweise, bei der trotz hoher optischer Auflösung die Chipgröße und damit die Größe der einzelnen Pixel nicht zu klein wird“, erläutert Perg. Ausgestattet mit dem CMV8000-Global-Shutter-Sensor von ams waren die LXG-80-Kameras von Baumer mit einer Pixelgröße von 5,5 mal 5,5 Mikrometer bei einer Auflösung von 3.360 mal 2.496 Pixel die ideale Wahl. as

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