GARDENA – kvalitetskontroll vid montering
Applikationsrapport
Vid tillverkning behöver känsliga komponenter ofta kontrolleras före nästa bearbetningssteg. GARDENA, en välkänd tillverkare av trädgårdsredskap, förlitar sig på kraftfulla visionsgivare från ifm.
GARDENA är det ledande tyska varumärket för bevattningsprodukter, mekaniska skärverktyg och klassiska trädgårdsredskap. På sin anläggning i Niederstotzingen nära Ulm tillverkar Gardena manuella saxar, grensaxar och gräsklippare. Produktionsledare Jens Starke: "Vår mycket höga vertikala tillverkning börjar med bearbetning av levererade rostfria stålrullar, inklusive stansning och laserskärning av bladen, följt av härdning och framför allt slipning, vilket är kärnkompetensen i vår anläggning och avgörande för skärkvaliteten. Därefter ytbehandlas och monteras bladen."
På GARDENA-fabriken i Niederstotzingen nära Ulm tillverkas den universella saxen "SchnippSchnapp".
Komponenterna monteras manuellt. Detta möjliggör montering av olika typer av blad på samma produktionslinje.
Halvautomatiserad produktion
Stora delar av produktionsprocessen är automatiserade. Robotar används t.ex. för att mata metallplåtarna till stans- eller laserskärningssystemen. Under slipningen styr robotar knivbladen exakt längs slipstenen. Detta säkerställer en genomgående hög produktkvalitet.
Vissa uppgifter utförs dock fortfarande manuellt, t.ex. slutmonteringen av GARDENA:s universalsax "SchnippSchnapp". Här sätts en liten skivfjäder manuellt in i ett urtag i en av saxhalvorna. Detta gör att saxen senare kan öppnas och stängas jämnt. För att säkerställa en felfri produktkvalitet kontrollerar systemet automatiskt om skivfjädern har satts in korrekt innan delarna skruvas ihop.
Visionsgivaren kontrollerar om skivfjädern sitter i leden och om den är rättvänd (åt vänster) eller felvänd (åt höger). Utsortering på grund av monteringsfel förhindras på ett tillförlitligt sätt.
Sven Cermak, verktygsinställare på GARDENA, förklarar: "Positionsdetekteringen är mycket speciell här, eftersom den mycket lilla och platta skivfjädern sitter i ett urtag. Induktiva eller fotoelektriska gaffelgivare skulle inte vara användbara här. Det är därför vi använder ifm:s kamerasystem. Det kan till och med känna av om fjädern har satts in åt rätt håll."
2D-visionsgivaren O2D
Eftersom induktiva eller fotoelektriska gaffelgivare inte lämpar sig för denna specifika positionsavkänningsuppgift används O2D5-visionsgivaren från ifm. Denna kamerabaserade givare har utvecklats särskilt för optisk 2D-objektinspektion. Den använder blob-analys för att jämföra uppsättningar av sammanhängande pixlar och jämför storlek, form och andra egenskaper hos skivfjädern med en programmerad målyta.
Med ifm:s parameterinställningsprogram Vision Assistant kan givaren enkelt och snabbt ställas in. Användaren definierar helt enkelt bildzoner där de objekt som ska detekteras befinner sig. Med hjälp av inlärningsmetoden registreras en referensbild och därefter definieras toleransgränserna. Så snart dessa gränser överskrids genererar givaren en felsignal.
O2D5-enheten har ett ifm-USB-minne där alla parametrar och inställningar lagras. Om enheten behöver bytas ut kan USB-minnet användas för att enkelt överföra data till den nya givaren.
Bild 1: Visionsgivaren kontrollerar om fjädern har satts in på rätt sätt.
Bild 2: Med hjälp av programvaran "Vision Assistant" kan givaren enkelt anpassas till önskad tillämpning med hjälp av inlärningsfunktionen. Finjustering är möjlig tack vare valfria parametrar.
Yttre ljus som en utmaning
En särskild utmaning för kamerabaserade inspektionssystem är skiftande ljusförhållanden, t.ex. solljus som faller in genom fönster beroende på solens position och träffar de objekt som ska inspekteras. I sådana fall visar sig ifm-systemet vara särskilt tillförlitligt. Tricket: Under mätningen tar systemet fem bilder med olika exponeringar och använder automatiskt bilden med den optimala exponeringen för jämförelse.
Sven Cermak är mycket nöjd med lösningen: "I det här systemet spelar inte yttre ljus någon större roll, men vi använder samma kamera i en annan produktionslinje där vi måste inspektera extremt små delar i millimeterskala. Där finns stora fönster, vilket innebär att vi måste hantera mer omfattande förändringar i ljusförhållandena. Även i denna miljö ger ifm:s kamera utmärkta resultat." Det integrerade polarisationsfiltret framför kameralinsen maximerar detekteringseffektiviteten, så att högreflekterande objekt kan detekteras utan problem.
ifm som en pålitlig partner
Att införa ny teknik i en organisation kräver omfattande konsultation, eftersom den bästa lösningen bara blir framgångsrik om den passar in i det sammanhang där den ska införas. Det mångåriga partnerskapet mellan den välkända tillverkaren av trädgårdsredskap GARDENA och specialisten på automationslösningar ifm understryker detta samarbete.
Sven Cermak: "Vi har haft ett nära samarbete med ifm under många år och har utvecklat högkvalitativa lösningar tillsammans, inklusive introduktionen av kameran. Från början visste vi inte vilka system som fanns på marknaden eller vad som var tekniskt möjligt. Produktexperterna från ifm gav oss sakkunnig rådgivning och säkerställde korta och direkta kommunikationsvägar. Vi kunde testa olika kameraversioner och samarbetet var mycket framgångsrikt."
Det finns många produktionslinjer på olika GARDENA-anläggningar, där produktionsprocesserna övervakas och kvalitetskontroller utförs. Även här visar sig visionsgivaren från ifm vara en mycket värdefull lösning.
"Vi kontrollerar alltid om vi kan använda kameran även inom andra områden. Vi har nu tre eller fyra kameror på vår avdelning. Naturligtvis används kamerorna också flitigt av andra avdelningar och anläggningar, till och med mer än här", säger Sven Cermak.
Jens Starke ser med tillförsikt på framtiden: "Vi har fortfarande ett stort projekt framför oss, där vissa fabriksstandarder måste uppfyllas. Allt kretsar kring givare, kamerateknik, skanning och liknande ämnen, så det skulle vara fantastiskt att arbeta med detta projekt tillsammans med ifm."
Slutsats
Visionsgivarna från ifm visar sig vara en mycket effektiv lösning för produktionskontroll och kvalitetssäkring, särskilt för övervakning av små delar, där konventionella positionsgivare når sina gränser. Med sin slogan "close to you " visar ifm inte bara sitt engagemang för hårdvara, utan också sitt aktiva stöd och sin expertis.
Produktionschef Jens Starke sammanfattar det på följande sätt: "ifm:s slogan 'close to you ' når definitivt ut till verkstadsgolvet."