bildverarbeitung und lasermesstechnik

FABRIKAUTOMATION
BILDVERARBEITUNG
UND LASERMESSTECHNIK
ROBOT-VISION
Lagebestimmung
Lagebestimmung
VMT 3D
VMT 2D
ROBOT-GUIDANCE
Roboter-Bahnkorrektur
Roboter-Positionsregelung
Depalettieren/Palettieren
VMT BK
VMT RP
VMT D/P
MACHINE-VISION
Klarschrift-/Matrixcodelesen
Vollständigkeitsprüfung
Typerkennung
Validierbares Prüfsystem
Kleberauftragskontrolle
Geometrische Inspektion
VMT OCR
VMT IS
VMT IS
VMT IS/V
VMT ACS
VMT GEO
VMT VISION MACHINE TECHNIC BILDVERARBEITUNGS
DAS UNTERNEHMEN
VMT® liefert schlüsselfertige Bildverarbeitungs- und
Lasersensorsysteme für fast alle Industriesparten, von
der Automobil- bis zur pharmazeutischen Industrie.
Das hochqualifizierte VMT Expertenteam hat 20 Jahre
Erfahrung in der industriellen Bildverarbeitung.
Türendemontage an lackierten Karossen mit sichtgeführtem
Roboter
Prüfung der Kleberaupe auf Pkw-Tür
Entstapeln von Kurbelgehäusen mit sichtgeführtem Roboter
DIE MÄRKTE
■ Gesamte Automobilindustrie,
alle Zulieferer der Automobilindustrie
■ Lieferanten für Automatisierungsanlagen,
Roboterhersteller- und Systemhäuser
■ Maschinenbau- und Handlingslieferanten
■ Pharmaindustrie, Medizintechnik,
Lebensmittelindustrie
■ Presswerke
■ Gießereien
■ Weißgerätehersteller
DAS LIEFERPROGRAMM
Bildverarbeitungs- und Lasersensorsysteme zur Integration in existierende und neue Fertigungsanlagen.
■ 2D- und 3D-Robotersichtführung
■ Roboter-Positionsregelung
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■ Roboter-Bahnkorrektur
Prüfung einer Feststellbremse auf korrekte und vollständige Montage
■ Geometrische Inspektion
■ Inlinemessung
■ Vollständigkeits- und Montagekontrolle,
Typerkennung
■ Klarschrift- und Barcodelesen
■ Validierbare Systeme für die Pharmaindustrie;
konform mit 21 CFR Part 11 (FDA Standard)
■ Kleberauftragsinspektion
DAS SERVICEPROGRAMM
Erfahrene Ingenieure, Techniker und Monteure nehmen
Ihre Anlagen in Betrieb und schulen Sie, Ihre Mitarbeiter und Ihre Kunden.
Voruntersuchungen und Feldversuche werden von uns
fachgerecht und sorgfältig ausgeführt und schaffen
Ihnen damit eine solide Entscheidungsgrundlage für
Ihre Investitionen.
SYSTEME GMBH
KAMERAAUSFÜHRUNGEN
SYSTEMAUSFÜHRUNGEN
Kamera im IP65-Schutzgehäuse, silikonfrei
(VMT® Standard)
Vision-System, Ausführung Rittalschrank
Schwenk-Neigekopf-Kamera mit beweglichem Sensorkopf
in industrietauglichem Gehäuse
Kameragehäuse mit gesteuerter Schutzklappe
in lackverträglicher Ausführung
Vision-System, Ausführung Kompakt
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3D-ROBOTERSICHTFÜHRUNG MIT VMT ® 3D
Berührungslose Lageerkennung von Werkstücken und Anbauteilen im dreidimensionalen Raum zur Steuerung von Handhabungs-, Montageeinheiten
und Robotern
Kernstück des Systems ist ein trainierbares neuronales
Netz. Dieses wird mit Modellen der Prüfmerkmale trainiert. Damit kann das System beliebige Merkmale oder
Konturenelemente antasten.
Durch Hinzunahme weiterer Erscheinungsvariationen
erreicht das System eine höchstmögliche Erkennsicherheit. Schwankende Umgebungsbedingungen und
variierende Bildhintergründe sind somit durch einfache
Optimierung in den Griff zu bekommen.
Die Bedienung erfolgt unter einer modernen Bedienoberfläche, die ein intuitives Arbeiten erlaubt. Es sind
keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
Da die Bedienung so einfach gehalten ist, genügt in
der Regel eine ein- bis zweitägige Schulung, um das
System anwenden zu können.
Eingebunden in einen Automatikablauf erfüllt VMT 3D
zuverlässig seine Funktion. Bei Unregelmäßigkeiten
ist es sehr einfach möglich, mit Hilfe der Statistik und
der Servicetools die Störquelle zu analysieren und die
Ursache zu beheben.
■ Geeignet für Roh- und KTL-Karossen, gefüllerte und
endlackierte Karossen
■ Inspektion, Überwachung, Typerkennung und
Spraycheck mit dem gleichem System möglich
■ Messung von mehreren Objekten gleichzeitig mit
getrennt ermittelten Objektlagen für höhere Bearbeitungsgenauigkeit
■ Schnell auf verschiedenste Merkmale trainierbar,
daher sehr flexibel bei Objektänderungen
■ Generierung von Korrekturdaten unter Bezug auf
eine Referenzposition
■ Geeignet auch für schwierige Einsatzbedingungen
wie wechselnde Hintergründe etc.
■ Sichere Messungen trotz Ausfall einer Kamera oder
Verdeckung eines Merkmals
Komplette Sealing-Linie, Roboter kamerageführt
■ Plausibilitätsprüfung zur Verifikation der Messergebnisse und zur Vermeidung von Kollisionen
■ Vermessung der Relativlage von Anbauteilen an
einem Objekt
■ Automatische Bildspeicherung, dadurch kurze Inbetriebnahme- und Optimierungszeiten
■ Lückenlose Protokollierung sämtlicher Systemaktivitäten intern und an den Schnittstellen zur
Anlagensteuerung und zum Roboter
■ Zyklische Vermessung der Toolgeometrie am Roboter möglich (Rob-Check)
■ Kommunikation mit mehreren Robotern gleichzeitig
(Standardprotokolle, alle Hersteller)
■ Geschützte Verfahren zur einfachen Kamerakalibrierung und -rejustage ohne Hilfsmittel
Bedienoberfläche: Darstellung 4 Kamerabilder
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■ Optionale Offline-Teachstation zur Vorbereitung
neuer und zur Optimierung vorhandener Modelle
Einige Beispiele realisierter Applikationen
Die Beleuchtungen bzw. Beleuchtungskonzepte der hier vorgestellten Applikationen wurden speziell an die jeweiligen Aufgabenstellungen angepasst und sind eine wesentliche Grundlage für die Erkennsicherheit des Gesamtsystems.
TAPEAUFBRINGUNG AM FENSTERFLANSCH
APPLIKATION DER DACHNAHTABDICHTUNG
Aufgabe:
Aufgabe:
Abdeckung der Klebebereiche im Fensterausschnitt vor
dem Lackieren durch Anbringung eines Tapes. Lageerkennung der Karosse zur Bahndatenkorrektur des
Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Auftrag eines Dichtmittels auf die Dachnaht. Lageerkennung des Dachbereichs zur Bahndatenkorrektur
des Roboters.
Taktzeit ≤ 1,5 s pro Karosse.
Randbedingungen:
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit besser ± 1 mm
■ Verschiedene Karossenfarben
■ Antastung ohne Lochmerkmale
■ Verschiedene Karossengrundfarben
■ Verschiedene Fahrzeugtypen
■ Keine Lochmerkmale vorhanden
Fenstermodul vor Tapeanbringung
Dachnaht
Fenstermodul nach Tapeanbringung
Kamera im speziellen Gehäuse, mit Schutzklappe schließbar
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APPLIKATION VON UNTERBODENUND STEINSCHLAGSCHUTZ
SCHEIBENEINBAU AN HECKTÜREN
Roboterführung beim Scheibeneinbau mit Handkameras
Aufgabe:
Aufgabe:
Aufbringung des Unterbodenschutzes und des Steinschlagschutzes. Lageerkennung der Karosse zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Einbau der Scheiben an Hecktüren. Lageerkennung der
linken und rechten Hecktür und der Scheibe zur Bahndatenkorrektur des Roboters beim Verbau.
Taktzeit ca. 2 s pro Scheibe.
Randbedingungen:
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ Geforderte Genauigkeit ± 0,4 mm
■ Verschiedene Typen mit großen Längenunterschieden
■ Verschiedene Fahrzeugtypen (Länge, Höhe) auf
einer gemeinsamen Linie
NAHTABDICHTEN AM UNTERBODEN UND
INNENRAUM VON LKW-FAHRERHÄUSERN
Aufgabe:
Aufbringung der Nahtabdichtung am Unterboden,
Innenraum und im Radkasten. Lageerkennung der
Karosse zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ 18 verschiedene Fahrerhaustypvarianten in einer
Station (Zelle)
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■ Komplettes Farbspektrum an lackierten Türen
NAHTABDICHTEN IM INNENRAUM
VON PKW-KAROSSEN
HOHLRAUMKONSERVIERUNG
BEI TRANSPORTERN
Aufgabe:
Aufgabe:
Aufbringung der Nahtabdichtung im Innenraum von
PKW-Karossen. Lageerkennung der Karosse zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Applikation der Hohlraumkonservierung am Schweller
und Heck, an Türen und Hauben. Lageerkennung der
Karosse, der Klappen sowie Seitentüren zur Bahndatenkorrektur der Roboter.
Taktzeit ca. 2 s pro Karosse.
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
Randbedingungen:
■ Verschiedene Karossentypen
auf einer gemeinsamen Linie
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ Mehrere gemeinsam arbeitende Roboter
■ Komplettes Farbspektrum an Lacken
■ 3 verschiedene Fahrzeuglängen
ERKENNEN DER KAROSSENLAGE
Aufgabe:
Aufbringung der Nahtabdichtung am Unterboden und
im Radkasten. Lageerkennung der Karosse zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ 10 verschiedene Karossentypen
auf einer gemeinsamen Linie
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LAGEERKENNUNG VON MONTIERTEN
MOTOREN (MOTORNUMMERNADELN)
Positionsbestimmung 3D mit positionierter Handkamera
NAHTABDICHTEN AM UNTERBODEN
VON TRANSPORTERN
Lageerkennung der Karosse
Aufgabe:
Aufgabe:
Automatische Aufbringung der Motornummer am
Motorblock. Lageerkennung des Motors zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 3 s pro Motorblock.
Aufbringung der Nahtabdichtung am Unterboden und
im Radkasten. Lageerkennung der Karosse zur Bahndatenkorrektur des Roboters.
Taktzeit ca. 1 s pro Karosse.
Randbedingungen:
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ Geforderte Genauigkeit ± 1 mm
■ 3D-Lageerkennung über Roboterhandkamera
aus 2 Positionen (Stereovision)
■ Verschiedene Fahrerhaustypen
auf einer gemeinsamen Linie
■ Mehr als 12 Motor-Typvarianten
AUTOMATISCHE RADMONTAGE
Aufgabe:
Automatische Montage der Räder an einem Fahrzeug.
Lageerkennung der Bremsscheibe zur Bahndatenkorrektur des Roboters. Erkennung der Verdrehung
des Lochkreises zum passgenauen Einschrauben der
Radschrauben.
Taktzeit ca. 1 s pro Rad.
Randbedingungen:
■ Geforderte Genauigkeit ± 0,5 mm
■ Verschiedene Fahrzeugtypen
auf einer gemeinsamen Linie
■ Ausstattungsabhängige Größe und Form
der Bemsscheibe
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Radmontage nach 3D-Lagebestimmung mit 3 Kameras
PRINZIPANORDNUNG VON STATIONÄREN
KAMERAS IN EINER ROBOTERZELLE MIT VMT 3D
SYSTEMBESCHREIBUNG
Hardware
■ Industrie-PC in 19" 4-HE oder Kompaktversion
■ Pentium Prozessor; min. 1024 MB Arbeitsspeicher; Grafikkarte onboard/PCIexpress
■ PCI-Framegrabberkarte mit Anschlussmöglichkeit für bis zu 6 Kameras
■ Bis zu 24 Kameras über Erweiterungskarten
■ CCD-Kameras von 768 x 572 bis 2048 x 2048
Bildpunkten, auch als Progressive Scan für
bewegte Objekte oder Schwenk-Neige-KopfKameras verbaut in Schutzgehäusen
■ Objektive mit fixierbarer Blende und Fokus
■ Applikationsspezifische Beleuchtung
KAMERABILDFELD-PLANUNG ANHAND VON
3D-CAD-DATEN FÜR EINE GEMEINSAME ZELLE
■ Digitale Ein-/Ausgabe-Karte zur Kommunikation
mit der Anlagen-SPS
■ Anlagenschnittstellen: Profibus, Interbus,
seriell, Ethernet, E/A, CAN-Bus
Software
■ Betriebssystem Windows XP
■ Applikationssoftware VMT 3D
■ Ablaufsteuerung
■ Prüfplan- und Aufgabenverwaltung
■ Protokollsoftware
■ Automatische Datensicherung (netzwerkfähig)
■ Ergebnis-Protokollierung mit Bilderspeicherung
■ Systemcheck, z.B. für Mess- und Lagebestimmungsaufgaben
■ Passwortverwaltung mit User-Report
■ Versionsverwaltung
■ Zugriffs-Protokollierung und Prozess-Logging
■ Bewährte vollautomatische Kalibrier-/Referierverfahren
■ Statistikanzeige, -speicherung und -auswertung
■ Alle standardisierten Protokolle
zu den gängigen Robotersteuerungen
■ Mehrsprachige Bedienoberfläche
■ Teach-Modul zur einfachen Erzeugung
der Modelle und der Klassifikatoren
■ Test-Modul für Bilder und Klassifikatoren
zur Beurteilung der Erkennungssicherheit
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2D- UND 2,5D-LAGEERKENNUNG MIT VMT ® 2D
Positions- und Drehlageerkennung von Objekten zur Steuerung von Handhabungs-, Montageeinheiten und Robotern
Platinenlagebestimmung im Presswerk
Kernstück des Systems ist ein trainierbares neuronales
Netz. Dieses wird mit Modellen der Prüfmerkmale trainiert. Damit kann das System beliebige Merkmale oder
Konturenelemente antasten.
Durch Hinzunahme weiterer Erscheinungsvariationen
erreicht das System eine höchstmögliche Erkennsicherheit. Schwankende Umgebungsbedingungen
sind somit durch einfache Optimierung in den Griff zu
bekommen.
Durch Kombination von bewährten Spezialantastverfahren, die im Subpixelbereich arbeiten, kann im
Anschluss an die sichere Merkmalserkennung die
größtmögliche Genauigkeit erzielt werden.
Die Bedienung erfolgt unter einer modernen Bedienoberfläche, die ein intuitives Arbeiten erlaubt. Es sind
keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
Da die Bedienung so einfach gehalten ist, genügt eine
ein- bis zweitägige Schulung, um das System anwenden zu können.
Eingebunden in einen Automatikablauf erfüllt VMT 2D
zuverlässig seine Aufgabe. Bei Unregelmäßigkeiten im
Prozess ist es einfach möglich, mit Hilfe der Statistik
und Servicetools die Störquelle zu analysieren und die
Ursache zu beheben.
Bedienoberfläche: VMT IS „Erkennungsmodell”
■ Positionsabhängige Steuerung von Bearbeitungsanlagen
■ Erkennung von Objekten in beliebiger Drehlage
(360°) und Position. Positionsbestimmung bis zu
0,1 mm auch bei großen Werkstücken mit mehreren
verteilten Kameras
■ Mehrstufige Antastverfahren bieten eine größtmögliche Erkennungssicherheit, Genauigkeit und
Verlässlichkeit
■ Die Merkmalserkennung ist trainierbar auf die verschiedensten Objektmerkmale, auf Objektvarianzen
und unterschiedliche Hintergründe
■ Automatische Bildspeicherung, dadurch kurze
Inbetriebnahme- und Optimierungszeiten, sowie zur
Fehlerdokumentation
■ Die Merkmale eines Werkstücks für die Lageerkennung und die Inspektion können in ihrer Anzahl
beliebig erweitert und frei kombiniert werden
■ Die Anwendungen werden mit stationären Kameras
oder Roboterhandkameras realisiert
■ Standardisierte Protokolle zu Robotersteuerungen
unterschiedlichster Art
■ Vollautomatischer Ablauf zur robotergestützten
Kamerakalibrierung und zur Werkstückreferierung
■ Validierung der Werkstückgeometrie (Erkennung
von unzulässigen Merkmalsabweichungen)
■ Messung von bis zu 6 Freiheitsgraden durch Kombination mehrerer Messebenen
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Einige Beispiele realisierter Applikationen
Die Beleuchtungen bzw. Beleuchtungskonzepte der hier vorgestellten Applikationen wurden speziell an die jeweiligen
Aufgabenstellungen angepasst und sind eine wesentliche Grundlage für die Erkennsicherheit des Gesamtsystems.
Beispiel: sichtgeführte Platinenzuführung im Presswerk
Beispiel: Entpalettieren von Getränkefässern mit unbekanntem Stapelschema und unterschiedlichen Gebindegrößen durch sichtgeführten
Roboter Besonderheit: Vision System im KRC Schrank integriert
LAGE- UND TYPERKENNUNG
VON GUSSTEILEN
Aufgabe:
Erkennung des Armaturentyps (Mixbetrieb) und
Übermittlung des Typs und der Gussteilposition an den
Roboter, der das Teil orientiert zu einer Bearbeitungsstation führt und bearbeitet.
Besonderheiten:
■ beliebige Verdrehung der Werkstücke (360°)
und verschiedene Seitenlagen
■ Mixbetrieb, deshalb integrierte Typerkennung
■ stationäre Kamera
■ raueste Umgebungsbedingungen
■ Hintergrundtextur und Sandreste
Erkennung des Armaturentyps unter rauen Bedingungen
■ unterschiedliches Glanzverhalten (Gussoberfläche)
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LAGEERKENNUNG VON FUSSBODENFLIESEN
ZUR STANZENSTEUERUNG
ENTPALETTIEREN VON
KURBELGEHÄUSEN
Greifer mit integrierter Roboterhandkamera und Beleuchtung
Stanzentisch mit Kameraanordnung
Konturprüfung an Fliesen
Aufgabe:
Aufgabe:
Positionserkennung von Fußbodenfliesen vor der Stanze
zur Schnittsteuerung anhand des Fliesenmusters oder
der Außenkontur.
Kurbelgehäuse werden durch einen Roboter von
mehreren Paletten entnommen und auf ein Einlaufband abgelegt. Am Greifer ist eine Kamera angebracht,
welche die Position und Orientierung der Werkstücke
und Zwischenlagen erkennt. Das Erkennungssystem
überträgt die Korrekturwerte über eine Feldbusschnittstelle an die Robotersteuerung.
Randbedingungen:
■ Unterschiedlichste Beschaffenheit der Fliesen
(Noppung, Muster)
■ Beliebige Fliesenfarben
Randbedingungen:
■ Erkennungsgenauigkeit 0,1 mm
■ Roboterhandkamera
■ Inspektion der Außenkante bei kalandrierter Ware
auf unzulässige Einbuchtungen
■ Zeit für Lageerkennung und Konturinspektion
230 ms
■ Korrekturwerte werden an die Stanzensteuerung
übertragen
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Motorblock-Entpalettierung mit oben abgebildetem Greifer
■ 8 unterschiedliche Kurbelgehäusetypen
■ Erkennung der Holzzwischenböden
■ 5 Stapelebenen
POSITIONSBESTIMMUNG VON LACKIERTEN
FAHRZEUGKAROSSEN ZUR TÜREN-DEMONTAGE
TYPVERIFIKATION, INSPEKTION, LAGEBESTIMUNG
AN KAROSSEN ZUM ERSATZRADMULDEN-EINBAU
Sichtgeführte Demontage mit 3 stationären Kameras
Aufgabe:
Beispiel: Antastmerkmal Bodenbereich
2,5D-Positionsbestimmung der lackierten Karossen zur
präzisen Ansteuerung des Demontagegreifers.
Taktzeit ca. 500 ms pro Karosse.
Randbedingungen:
■ Hohe Genauigkeitsanforderung 0,3 mm zum
sicheren Fügen der Schraubereinheit und zur
Vermeidung von Beschädigungen
■ Messung von 4 Freiheitsgraden (X,Y,Z, RotY)
■ Beliebige Karossenfarben
FERTIGTEILEHANDLING IM PRESSWERK
Beispiel: Erkennungsmerkmale Türen-Entnahme
Aufgabe:
An Karossen, die auf einer Fördertechnik laufen, wird
mittels Roboter die Ersatzradmulde montiert. Um die
für das Fügen erforderliche Genauigkeit sicherzustellen, werden die relevanten Karossenfreiheitsgrade
durch ein Kamerasystem gemessen und zur Korrektur
des Roboterprogramms verwendet. Darüber hinaus
prüft das Messsystem Zustände des Einbaubereichs
(Typverifikation, Störungsfreiheit des Fügebereiches).
Automatisches Einstapeln nach Entnahme
aus der Pressenstraße (End of Line)
Aufgabe:
Lagebestimmung von Fertigteilen aus Blech zum Einstapeln in Transportbehälter im Presswerk oder zum
Entnehmen der Teile in der Fertigung.
Randbedingungen:
■ Messung von 4 Freiheitsgraden (X,Y,Z, RotZ)
über 8 Merkmale in 5 Kameras im Bodenbereich
■ Genauigkeit 0,3 mm
■ Verifikation des Karossen-Typs
■ Prüfung des Fügebereichs auf Fremdkörper
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LAGEERKENNUNG VON BLECHPLATINEN
ZUM ROBOTERHANDLING IN VERKETTETEN
PRESSENSTRASSEN
LAGEBESTIMMUNG AN HAUSHALTSGERÄTEN
ZUR VERPACKUNG UND ETIKETTIERUNG
Stationärer Stereovisionsensor
Aufgabe:
Lagebestimmung von Einzel- und Doppelplatinen
Aufgabe:
Vor der Presse durchlaufen unterschiedlichste Blechplatinen eine Wasch- und Beölungsstation, in der sie
unterschiedliche Verschiebungen und Verdrehungen
erfahren. Um die Platinen dennoch mittels Roboter präzise in das erste Werkzeug der Pressenlinie einzulegen,
wird ihre Position und Orientierung auf dem Bandförderer bestimmt.
Besonderheiten:
■ Gesamtmessbereich mit 2 Kameras bis 2,5 m x 4,5 m
bei einer Messgenauigkeit von ≤ 2,5 mm
■ Messzeit 250 ms bei Erkennung von 4 Ecken
in 2 Kameras
■ unterschiedlichste Platinengrößen und Formen;
große Typenanzahl
■ unterschiedliche Oberflächen (Stahlblech, verzinktes
Blech, Aluminium, verschiedene Beölungsgrade)
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■ einfaches Einlernen neuer Typen und deren
Referierung auf den Roboter
An Haushaltsgeräten, die auf einer Fördertechnik
laufen, wird mittels Roboter der Kartondeckel und
mehrere Etiketten aufgebracht. Um die für das Aufbringen erforderliche Genauigkeit sicherzustellen, werden
die relevanten Gerätefreiheitsgrade durch das Kamerasystem gemessen und das Roboterprogramm damit
korrigiert.
Randbedingungen:
■ Messung von 4 Freiheitsgraden (X,Y,Z, RotZ)
über 2 Stereosensoren
■ Merkmalbereich in unterschiedlichen Farben lackiert
LAGEBESTIMMUNG VON DÄMMMATTEN
SYSTEMBESCHREIBUNG
Hardware
■ Industrie-PC in 19" 4-HE oder Kompaktversion
■ Pentium Prozessor; min. 1024 MB Arbeitsspeicher; Grafikkarte onboard/PCIexpress
■ PCI-Framegrabberkarte mit Anschlussmöglichkeit für bis zu 6 Kameras
■ Bis zu 24 Kameras über Erweiterungskarten
■ CCD-Kameras von 768 x 572 bis 2048 x 2048
Bildpunkten, auch als Progressive Scan für
bewegte Objekte oder Schwenk-Neige-KopfKameras verbaut in Schutzgehäusen
■ Objektive mit fixierbarer Blende und Fokus
■ Applikationsspezifische Beleuchtung
■ Digitale Ein-/Ausgabe-Karte zur Kommunikation
mit der Anlagen-SPS
■ Anlagenschnittstellen: Profibus, Interbus, seriell,
Ethernet, E/A, CAN-Bus
Software
■ Betriebssystem Windows XP
■ Applikationssoftware VMT 2D
■ Ablaufsteuerung
■ Prüfplan- und Aufgabenverwaltung
■ Protokollsoftware
Anlagenbild: Lagebestimmung von Dämmmatten
■ Automatische Datensicherung (netzwerkfähig)
■ Ergebnis-Protokollierung mit Bilderspeicherung
Aufgabe:
An Teilen von Haushaltsgeräten wird mittels Roboter
eine Dämmmatte aufgebracht. Um die für das Aufbringen erforderliche Genauigkeit sicherzustellen,
werden die Mattenpositionen durch das Kamerasystem
bestimmt und das Roboterprogramm damit korrigiert.
Randbedingungen:
■ Messung von 3 Freiheitsgraden (X, Y, RotZ)
über 2 Kameras
■ Systemcheck, z.B. für Mess- und Lagebestimmungsaufgaben
■ Passwortverwaltung mit User-Report
■ Versionsverwaltung
■ Zugriffs-Protokollierung und Prozess-Logging
■ Bewährte vollautomatische Kalibrier-/Referierverfahren
■ Statistikanzeige, -speicherung und -auswertung
■ Alle standardisierten Protokolle
zu den gängigen Robotersteuerungen
■ Mehrsprachige Bedienoberfläche
■ Teach-Modul zur einfachen Erzeugung
der Modelle und der Klassifikatoren
■ Test-Modul für Bilder und Klassifikatoren zur
Beurteilung der Erkennungssicherheit
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ROBOTER-BAHNKORREKTUR MIT VMT ® BK
Mit Hilfe des Systems VMT BK zur Bahnkorrektur werden die Bahnstützpunkte
einer Roboterbahn der realen Werkstückkontur nachgeführt.
An einem Referenzwerkstück, dessen Kontur als nominal bezeichnet wird, wird die nominale Roboterbahn
mit ihren Stützpunkten angelegt. Kommt ein neues
Werkstück, wird dessen Kontur nicht mehr exakt zur
nominalen Roboterbahn passen. Durch Vermessung
an der realen Werkstückkontur werden die Bahnstützpunkte an die aktuelle Kontur angepasst. Der Roboter
kann mit Hilfe der so korrigierten Bahnstützpunkte die
reale Werkstückkontur hochgenau nachfahren.
Damit der Roboter die Werkstückkontur vermessen
kann, ist an seiner Hand ein geeigneter Sensor montiert. Mit Hilfe dieses Sensors „sieht“ der Roboter die
Werkstückkante und kann so ihre Relativposition an
jedem Bahnstützpunkt bestimmen.
TYPISCHE APPLIKATIONEN
Vermessung der Bearbeitungskante
OFFLINE-BAHNKORREKTUR
■ Nahtabdichtung
■ Kantenbearbeitung
■ Löt- und Schweißaufgaben
■ Bearbeitung von Werkstücken
Anwendung findet das System z.B. bei der Nahtabdichtung an Rohbaukarossen.
Viele Bearbeitungsaufgaben erfordern eine an das
Werkstück individuell angepasste Roboterbahn.
Nicht nur die Werkstücklage, sondern jeder einzelne
Bearbeitungspunkt am Werkstück muss gemessen und
die Roboterbahn entsprechend korrigiert werden.
Das System VMT BK vermisst die Geometrie und die
Lage der Naht/Fuge/Kante mit einer Genauigkeit von
0,1 mm oder besser und korrigiert jeden einzelnen
Stützpunkt der Roboterbahn.
ARBEITSWEISE
■ Messfahrt:
In einem ersten Schritt wird die Bearbeitungskontur
am Werkstück vermessen. Dazu führt der Roboter
einen Sensor an der Bearbeitungskontur vorbei.
■ Bahnkorrektur:
Mit Hilfe der Messwerte wird jeder einzelne Bahnstützpunkt korrigiert.
■ Applikationsfahrt:
Der Roboter bearbeitet das Werkstück mit der korrigierten Bahn.
Damit kann der Roboter seine Bearbeitungsaufgabe mit
höchster Genauigkeit durchführen.
INTEGRATION IN DIE FERTIGUNG
■ Messung und Bearbeitung in einer Station
Vorteil: Platzersparnis in der Linie.
■ Getrennte Stationen für Messung und Bearbeitung
Vorteil: Keine Verschmutzung der Messtechnik,
unverändertes Applikationswerkzeug.
Das Programm VMT BK wurde so entwickelt, dass es
allein arbeitet, aber bei Bedarf problemlos mit dem
Programm VMT IS zur 3D-Lageerkennung zusammenarbeiten kann.
Keine Korrektur
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Lagekorrektur
Bahnkorrektur
In einer typischen Applikation wird in einem ersten
Schritt die Werkstücklage mit VMT IS ermittelt, um die
anfänglich vorhandenen Lagetoleranzen auszugleichen.
Die gemessene Werkstückverschiebung wird an den
Roboter übertragen und dort als Base-Verschiebung
allen weiteren Bewegungen zugrunde gelegt.
IHR NUTZEN
■ Entkopplung von Messung und Bearbeitung
■ Höchste lokale Bearbeitungsgenauigkeit
■ Gleichmäßig hohe Fertigungsqualität auch bei
Formtoleranzen
■ Geringer Materialverbrauch bei Nahtabdichtung
■ Systemkompatibel zu VMT 3D-Lageerkennung
(siehe Seite 4)
Berührungslose Laserlichtschnittvermessung von Überlappungen
an Blechen bzw. Traversen
WESENTLICHE MERKMALE
■ Auch für verschmutzungskritische Prozesse einsetzbar, da zeitliche Trennung zwischen Messung
und Bearbeitung
■ Feinjustage der Bearbeitungsbahn des Roboters
möglich ohne Beeinflussung der Messbahn
■ Kantenvermessung mit Lasertriangulationssensor:
Robust gegen variierende Beleuchtung, Oberflächeneigenschaften und Hintergrund
■ Selbstständiges Einlernen der korrekten Bahnpunkte und automatische Sensorkalibrierung
■ Generierung von Korrekturwerten an jedem Bahnstützpunkt im Zellen- oder Fahrzeug-Koordinatensystem
■ Generierung von relativen Korrekturwerten bezogen
auf ein Referenzobjekt
■ Umfangreiche Plausibilitätsprüfungen für zuverlässige Messergebnisse
■ Vorgabe von Toleranzen für jeden Bahnpunkt getrennt möglich
■ Lückenlose Protokollierung sämtlicher Systemaktivitäten intern und an den Schnittstellen zur
Anlagensteuerung und zum Roboter
■ Einfaches Protokoll zur Kommunikation mit allen
gängigen Industrierobotern
TECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN
Das System VMT BK ist eine PC-basierte Software, mit
deren Hilfe ein Roboter die Bearbeitungsbahn an einer
stufenförmigen Werkstückkante in den Bahnstützpunkten an die reale Kontur des Werkstücks anpassen kann.
Damit können Formtoleranzen des Werkstücks kompensiert werden.
Das System verwendet zur Erfassung der Werkstückkante einen Lasertriangulations- oder Lichtschnittsensor. Dieser Sensor befindet sich an der Roboterhand
und wird so am Werkstück positioniert, dass er die
relevanten Konturen gut erfassen kann.
Realisierung mit Robotern
KUKA, andere Hersteller durch standardisierte Schnittstelle möglich
Anlagenschnittstellen
Interbus, Profibus, seriell, E/A, weitere Schnittstellen
auf Anfrage
Kantensensor
Lasertriangulation (Laserlichtschnitt), Sensorschutzgehäuse pneumatisch verschließbar
■ Qualitätskontrolle der lokalen Kantengeometrie
gleichzeitig mit durchführbar
■ Steuerung von mehreren Robotern mit einem
Systemrechner
■ Referierung an der Objektkante an einem beliebigem
Punkt: Außenecke, Innenecke, Blechmitte usw.
■ Sichere Berechnung der Kante auch bei Beschädigungen oder Verschmutzung
■ Selbstkalibrierend nach Sensortausch ohne zusätzliche Hilfsmittel
■ Optional: Zusammenarbeit mit der VMT 3D-Lageerkennung auf demselben Systemrechner (siehe Seite 4)
VMT ist eine eingetragene CT-Marke
der VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH.
Technische Änderungen vorbehalten
Dokumentationsstand:
29.03.2006
PVC-Feinnaht an variabler
Bauteilkontur
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ROBOTER-POSITIONSREGELUNG MIT VMT ® RP
VMT RP ermöglicht es, einen mit Sensoren ausgestatteten Robotergreifer in eine
definierte Lage zu einem Objekt, z.B. einer Karosse, zu positionieren.
Im Gegensatz zu einschrittigen Messsystemen wird die
Roboterposition mit Hilfe der aufgenommenen Sensorsignale kontinuierlich nachgeführt.
VMT RP wertet die an dem aktuellen Objekt aufgenommenen Sensorsignale aus und korrigiert die
Roboterposition solange, bis die Sensormesswerte
wieder den Werten der Lernposition am Referenzobjekt
entsprechen. Damit hat der Robotergreifer wieder exakt
dieselbe Relativlage zum aktuellen Objekt, die er bei
der Einrichtung zum Referenzobjekt hatte.
TYPISCHE APPLIKATIONEN
■ Rohbauanbauten:
Absolutpositionierung (form and pierce),
Relativpositionierung (Spalt/Übergang)
■ Montageaufgaben
■ Teileentnahme
■ Teile fügen mittels Onlineregelung des Roboters
■ Präzisionspositionierung
Anwendung findet das System z.B. bei der Führung
einer Prägezange für STFP-Anlagen.
ARBEITSWEISE
Mit einer geeigneten Sensorik wird die Relativlage
zwischen dem Werkstück und einem Robotergreifer
kontinuierlich erfasst.
Die Sensordaten werden mit Hilfe eines mathematischen
Ausgleichsverfahrens in einen Lagekorrekturwert umgerechnet.
Mit Hilfe einer Lageregelung wird der Robotergreifer
kontinuierlich geführt, bis die korrekte Relativlage
erreicht ist.
Geregelte Positionierung am Heckleuchtenausschnitt
AKTIVE REGELUNG
Bei den meisten Bearbeitungsaufgaben muss ein Anbauteil oder ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück
positioniert werden.
Der konstante und reproduzierbare Relativbezug ist
hier entscheidend für eine erfolgreiche Bearbeitung
oder sicheres Fügen.
Dabei sind die Auswahl der Antastpunkte am Werkstück und die robuste Verrechnung dieser Informationen in eine Lagekorrektur des Werkzeugs Voraussetzung für eine genaue Positionierung. Das System
VMT RP arbeitet mit einer Genauigkeit von 0,1 mm
oder besser.
IHR NUTZEN
■ Schnelle Positionierung durch kontinuierlich
messende Sensoren
■ Konstante Fertigungsqualität auch bei Bauteilalterung und Temperaturschwankungen
■ Bestmögliche Fertigungsqualität bei Formtoleranzen
■ Verringerte Taktzeiten
■ Einfachste Realisierung
■ Geringer Einricht-, Betriebs- und Wartungsaufwand
■ Vollständige Prozesskontrolle und -dokumentation
■ Bei Bedarf dynamisches Folgen eines bewegten
Werkstücks (optional)
Regelvorgang bei der Positionskorrektur
18
Korreke Werkstücklage
Werkstück verschoben
Werkstück mit Formabweichung
Bei Formabweichungen des Werkstücks muss eine individuell
angepasste optimale Relativlage gefunden werden
WESENTLICHE MERKMALE
Positionierung an Rohbaukarosse
■ Protokollierung sämtlicher Systemaktivitäten intern
und an der Schnittstelle zum Roboter
■ Vollständige Korrektur aller statischen Positionierfehler des Roboters
■ Passwortgeschützter Zugriff auf kritische Systemparameter
■ Hochgenaue Positionierung besser als die Wiederholgenauigkeit des Roboters
■ Einfache Einrichtung des Systems durch Selbstkalibrierung ohne externe Hilfsmittel
■ Bestmögliche Relativlage bei Formabweichungen
des Werkstücks
■ Vollständige Kontrolle über die Werkstück- und
Positioniertoleranzen
■ Verwendung aller gängigen, kontinuierlich messenden Distanzsensoren möglich
■ Mit Laserdistanzsensoren hohe Robustheit bei
kritischen Oberflächeneigenschaften
■ Fremdlichtunempfindlich
■ Berechnung der Lagekorrektur aus den Sensormesswerten mit gewichtetem Positionierungsverfahren
■ Durch redundante Sensoranordnung Fortsetzung des
Produktionsbetriebs auch bei Sensorausfall möglich
TECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN
Das System ist in einem eigenen Schaltschrank verbaut.
Die Software läuft auf einem Standard-Industrie-PC, der
für die Bedienung durch den Benutzer mit einem Bildschirm sowie mit Tastatur und Maus ausgestattet ist.
Über die Ethernet-Schnittstelle kann das Programm
den Roboter während der Positionsregelung mit Hilfe
des RTCI-Protokolls ansteuern. Die Taktzeit bei der
Ansteuerung des Roboters durch den PC liegt bei ca.
12 ms und ist im Wesentlichen durch die Robotersteuerung bestimmt.
■ Integrierte Kontrolle der Formabweichung des
Werkstücks schützt vor Fehlbearbeitungen
Realisierung mit Robotern
KUKA, andere Hersteller auf Anfrage
■ Automatische Kontrolle auf mechanische Veränderungen der Sensorbefestigung
Schnittstellen
Ethernet zum Roboter, weitere Schnittstellen Profibus
oder Interbus und sonstige auf Anfrage
■ Sichere Roboterbewegung durch Vorgabe von
Grenzwerten für Regelgeschwindigkeit und Bewegungsbereich während der Regelung
■ Regelung von bis zu sechs Freiheitsgraden
■ Positioniergenauigkeiten bis weit unter die Wiederholgenauigkeit des Roboters langzeitstabil möglich
Distanzsensoren
Lasertriangulation, Analogausgang 4 bis 20 mA, weitere
Sensoren auf Anfrage möglich
■ Kurze Positionierzeiten je nach eingestellter Endgenauigkeit im System
■ Feinjustage der Relativlage am Werkstück auch nach
Abschluss der Systemeinrichtung jederzeit möglich
■ Standardisierte Echtzeitschnittstelle zum Roboter
19
DEPALETTIEREN/PALETTIEREN MIT VMT® D/P
Der so genannte „Griff in die Kiste“ ist eines der meist gesuchten Systeme in der
Industrie, um Produktionsabläufe zu automatisieren und dadurch die Kapazitäten
zu steigern und die Kosten zu senken.
3D LAGEERKENNUNG MITTELS
LASERMESSTECHNIK
Am Markt existieren Teillösungen mittels klassischer
Sensorik (induktive oder Ultraschallsensoren) oder mit
Ansätzen der Bildverarbeitung.
Gescheitert sind jedoch sehr viele Systeme an den
komplexen Anforderungen und problematischen Umgebungsbedingungen. Somit bestand die Herausforderung für VMT darin, ein Konzept zu finden, welches die
Vorteile der einzelnen Sensortechnologien applikationsspezifisch vereint und kombinierbar macht.
Mit dem System VMT IS ist es möglich, unterschiedlichste Sensoren oder Sensorsysteme einzubinden und
die erforderlichen Nutzinformationen mittels bewährter
Auswerteverfahren zu extrahieren, um zuverlässige
Systemlösungen mit höchstmöglicher Verfügbarkeit
anbieten zu können.
Höhenbild eines Behälters mit Bremsscheiben
Basis bildet die 3D-Auswertung mittels Kameratechnik
und/oder eines über die Lichtlaufzeitmessung ermittelten Höhenbildes zur Steuerung von Robotergreifern.
Eine Minimalordnung der zu erkennenden Teile und
einzelfallbezogene Detailbetrachtungen bleiben
zwingend erforderlich, wenn die hohen Anforderungen
an die Anlagenverfügbarkeit und Rentabilität sichergestellt werden sollen.
Die Anforderungen an die Palettierung und Depalettierung von Objekten aus Behältern/von Paletten und das
Handling von Teilen und unterschiedlichen Gebinden im
Allgemeinen sind sehr komplex.
Die wesentlichen Herausforderungen dieser Aufgabenstellungen sind:
■ Komplexität und Unterschiedlichkeit der Objekte
■ Verschiedenste Oberflächen der zu handelnden
Objekte
■ Erkennung der Behälter, Zwischenlagen ggf. auch
Fremdobjekte und Störkonturen
■ Ausschluss von Fremdlichtbeeinflussung
3D-Lageerkennung von Scharnieren
20
Um allen Forderungen für ein störungsfrei laufendes
und prozessstabiles System gerecht zu werden, hat
VMT sich neben den bewährten Bildverarbeitungssystemen für den Einsatz von Laserlichtschnitt- und
Lichtlaufzeitsensorik entschieden.
Diese Art von Sensorik bietet zum einen die weitgehende
Fremdlicht-Unabhängigkeit der Prüfung, aber auch die
notwendige Geschwindigkeit, und erfüllt die Genauigkeitsanforderungen. Weiterhin stehen zusätzliche Informationen für zum Beispiel Stapelhöhen-Ermittlung und
Fremdkörper-Erkennung zur Verfügung, auf die bei der
klassischen Bildverarbeitung oft verzichtet werden muss.
Das VMT-System bietet die Möglichkeit, aus der
Vielzahl individueller Anforderungen die am besten
angepassten Sensoren an die eigenentwickelte VMTSoftware anzubinden, um die optimale Lösung für die
Aufgabenstellung zu generieren. Dabei handelt es sich
neben dem Bereich Bildverarbeitung (typisch Flächen- und Zeilenkameras) auch um Triangulation- und
Laserlichtschnittsensorik, Lichtlaufzeitsensoren und
Ultraschallsensorik der neuesten Generation.
Bedienoberfläche VMT IS
ANWENDUNGSBEISPIELE
■ Robotergestützte Entnahme unbehandelter Bremsscheiben
■ Depalettierung unsortierter Felgentypen
■ Behälter-, Fass- und Sackentstapelung
■ Reifendepalettierung
■ Greifen von Rohgussteilen wie Zylinderkopf und
Motorgehäuse
3D-Lageerkennung von Rohguss-Zylinderköpfen
DAS VMT-BILDVERARBEITUNGSSYSTEM
Der Bildverarbeitungsrechner basiert auf einem leistungsfähigen Industrie-PC mit dem Betriebssystem
Windows XP.
Als mögliche Kopplung zur Robotersteuerung und SPS
bietet das VMT-System alle gängigen in der Industrie
eingesetzten Schnittstellen an. Dazu zählen Profinet,
digitale I/Os, seriell, Interbus, Profibus, TCP/IP und
CAN-Bus. Das komplette System inklusive der Visualisierung über einen TFT-Bildschirm wird entsprechend
der Kundenanforderungen in einem PC-Schrank verbaut.
Erkennung von Felgentypen
Erkannte Bremsscheiben im Behälter
21
KLARSCHRIFTLESEN (OCR) MIT VMT ® OCR
Das Lesen von Schriften und Symbolen aller Art, wie beispielsweise Klarschrift,
Matrixcode und Strichcode.
Bedienoberfläche mit Beispielbild für die Erstellung von Klassifikatoren
Kernstück des Systems ist ein trainierbares neuronales
Netz. Dieses wird mit Modellen der zu lesenden Zeichen
oder Symbole trainiert. Damit kann das System beliebige
Zeichensätze erkennen bzw. lesen.
■ Geeignet auch für schwierige Einsatzbedingungen
wie wechselnde Hintergründe etc.
Durch Hinzunahme weiterer Erscheinungsvariationen
der Zeichen erreicht das System eine höchstmögliche
Erkennsicherheit. Schwankende Umgebungsbedingungen und variierende Schriftgüten sind somit durch
einfache Optimierung in den Griff zu bekommen.
■ Geeignet auch für schnell bewegte Objekte und
hohe Taktraten
Das System ist gleichermaßen für Endanwender wie
auch für OEM-Kunden ein äußerst effizientes Werkzeug zur Optimierung von Produktionsabläufen, zur
Steuerung von Prozessen, zur Dokumentation und zur
Reduzierung von Nacharbeits- bzw. Folgekosten.
Die Bedienung erfolgt unter einer modernen Bedienoberfläche, die ein intuitives Arbeiten erlaubt. Es sind
keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
Mit einfachen Mausbewegungen legt der Anwender
neue Modelle und Prüfaufgaben an, ändert Prüfpläne
oder trainiert die Erkennung nach.
Da die Bedienung so einfach gehalten ist, genügt eine
eintägige Schulung, um das System anwenden zu
können.
Eingebunden in einen Automatikablauf erfüllt VMT OCR
zuverlässig seine Aufgabe. Bei Unregelmäßigkeiten
des Prozesses ist es sehr einfach möglich, mit Hilfe der
Statistik und der Servicetools die Störquelle zu analysieren und die Ursache zu beheben.
22
Ziffernlesen auf Fahrzeugtypschild
■ Trainierbar auf verschiedenste Zeichensätze, Merkmale oder Symbole
■ Automatische Bildspeicherung, dadurch kurze
Inbetriebnahme- und Optimierungszeiten,
sowie zur Fehlerdokumentation
■ Präzise Erkennung der relevanten Bereiche durch
vorgeschaltete Lagebestimmung der Objekte und
Schriftzüge
■ Größtmögliche Erkennungssicherheit durch Verwendung von Vorwissen, z.B. Zeichenpositionen
oder erwartete Zeichen, durch Verwendung von
Negativbeispielen und durch Ausmaskierung von
irrelevanten Bereichen.
■ System validierfähig für Anwendungen in der
Pharmazie und Medizintechnik. Konform zu 21 CFR
Part 11 entsprechend FDA Standard.
Einige Beispiele realisierter Applikationen
Die Beleuchtungen bzw. Beleuchtungskonzepte der hier vorgestellten Applikationen wurden speziell an die jeweiligen
Aufgabenstellungen angepasst und sind eine wesentliche Grundlage für die Erkennsicherheit des Gesamtsystems.
LESEN DER HERSTELLERNUMMER
AUF TELEFONKARTEN
LESEN VON KENNZIFFERN AUF TYPSCHILDERN
AN ROHKAROSSEN
Aufgabe:
Lesen der Seriennummer auf Telefonkarten.
Taktzeit ≤ 300 ms pro Karte.
Randbedingungen:
■ Wechselnde Hintergrundbedruckung
■ Schriftqualität schwankend
■ Schrift nur unter UV-Beleuchtung erkennbar
Aufgabe:
Lesen der geprägten Fahrgestellnummer auf dem Typschild und Übermittlung der Nummer an den Fertigungsleitrechner.
Taktzeit ca. 300 ms pro Fahrzeug.
Randbedingungen:
LESEN DER FAHRGESTELLNUMMER
AN KAROSSEN
■ Typschild hoch glänzend
■ Verschmutzungen durch Öl und Staub
■ Unterschiedliche Prägequalitäten
■ Starke Positionsschwankungen und Verkippungen
durch Toleranzen in der Fördertechnik
■ Überprüfung des Leseergebnisses
mit der enthaltenen Prüfziffer
Aufgabe:
Lesen der gravierten Fahrgestellnummer auf dem
Bodenblech und Verifikation mit den Systemdaten.
Taktzeit ca. 1 s pro Fahrzeug.
■ 24 Stunden Betrieb
■ Abgesetztes Terminal in der Leitwarte
LESEN DER SERIENNUMMER AUF ID-CARDS
Randbedingungen:
■ Unterschiedliche Zifferqualitäten
■ Positionsschwankungen und Verkippungen
durch Toleranzen in der Fördertechnik
■ Fahrgestellnummer auf lackiertem Blech
in allen Lackvarianten
■ Verschiedene Fahrzeugtypen
Aufgabe:
Lesen der Seriennummer auf ID-Karten.
Taktzeit ≤ 300 ms pro Karte.
Randbedingungen:
■ Wechselnde Hintergrundbedruckung
■ Schriftqualität schwankend
■ Unterschiedliche Schriftarten (international)
23
LESEN DER RELEASENUMMERN AUF CDS
VERIFIZIEREN VON LOTNUMMERN
AUF PHARMAVERPACKUNGEN
Aufgabe:
Lesen der Releasenummer auf CDs, Speicherung und
Sortierung der gelesenen Nummern.
Taktzeit ≤ 300 ms pro CD.
Randbedingungen:
■ Kritische, stark reflektierende Oberfläche
■ Schrift in Kreisform angebracht
■ Drehlage der Schrift ist undefiniert
Aufgabe:
Lesen und Verifizieren der Lotnummer sowie Überprüfung der Druckposition auf Schlauchbeuteln.
Taktzeit ca. 300 ms pro Packung.
■ Vorgeschaltete Lagebestimmung zur Nachführung
des Lesebereichs
Besonderheiten:
■ Speicherung aller gelesenen Nummern in einer VMT
OCR-Datenbank zur späteren Auswertung
■ Validiert nach 21 CFR Part 11
■ Glänzende Folie, wellig
LESEN DER IDENTIFIKATIONSNUMMER
AUF ALU-BLÖCKEN
LESEN DER BAUTEILNUMMER
AUF GETRIEBEBAUTEILEN
Aufgabe:
Lesen der nadelgeprägten Teilenummer auf einen
Getriebebauteil und Übermittlung der Nummer an
den Fertigungsleitrechner.
Taktzeit ca. 500 ms pro Bauteil.
Randbedingungen:
■ Variierendes Schriftbild durch Nadelpräger
■ Hintergrundstörungen durch unterschiedliche
Schliffspuren auf der Oberfläche
■ Positionsschwankungen des Bauteils
durch Toleranzen in der Fördertechnik
24
Aufgabe:
Lesen und Verifizieren der ID-Nummer auf Alublöcken
für Bremsensysteme. Geritzte oder nadelgeprägte
Schriften im Mix.
Taktzeit ca. 500 ms pro Block.
Besonderheiten:
■ 2 verschiedene Schriftarten und Kennzeichnungsverfahren im Mix (genadelt, geritzt)
■ Hintergrundtextur,
unterschiedliches Glanzverhalten
LESEN VON PRODUKTIONSDATEN
AUF PHARMA-VERPACKUNGEN
SYSTEMBESCHREIBUNG
Hardware
■ Industrie-PC in 19" 4-HE oder Kompaktversion
■ Pentium Prozessor; min. 1024 MB Arbeitsspeicher; Grafikkarte onboard/PCIexpress
■ PCI-Framegrabberkarte mit Anschlussmöglichkeit für bis zu 6 Kameras
Aufgabe:
■ Bis zu 24 Kameras über Erweiterungskarten
Lesen und Verifizieren der Chargenbezeichung und des
Mindesthaltbarkeitsdatums auf Pharmaverpackungen.
Taktzeit ca. 200 ms pro Packung.
■ CCD-Kameras von 768 x 572 bis 2048 x 2048
Bildpunkten, auch als Progressive Scan für
bewegte Objekte oder Schwenk-Neige-KopfKameras verbaut in Schutzgehäusen
Besonderheiten:
■ Objektive mit fixierbarer Blende und Fokus
■ Verschiedenste Druckverfahren
■ Validiert nach 21 CFR Part 11
LESEN DER LOTNUMMER AUF KONTAKTLINSEN-VERPACKUNGEN
■ Applikationsspezifische Beleuchtung
■ Digitale Ein-/Ausgabe-Karte zur Kommunikation
mit der Anlagen-SPS
■ Anlagenschnittstellen: Profibus, Interbus, seriell,
Ethernet, E/A, CAN-Bus
Software
■ Betriebssystem Windows XP
■ Applikationssoftware VMT OCR
■ Ablaufsteuerung
■ Prüfplan- und Aufgabenverwaltung
■ Protokollsoftware
■ Automatische Datensicherung (netzwerkfähig)
■ Ergebnis-Protokollierung mit Bilderspeicherung
■ Passwortverwaltung mit User-Report
■ Versionsverwaltung
■ Zugriffs-Protokollierung und Prozess-Logging
■ Statistikanzeige, -speicherung und -auswertung
Lesen von Lotnummern im Durchlauf
■ Alle standardisierten Protokolle zu den gängigen
Robotersteuerungen
Aufgabe:
■ Mehrsprachige Bedienoberfläche
Überprüfen der Lotnummer auf Verpackungen
für Kontaktlinsen in Blistern.
Taktzeit ca. 100 ms pro Blister.
■ Teach-Modul zur einfachen Erzeugung
der Modelle und der Klassifikatoren
Besonderheiten:
■ Beschriftung auf Aluminiumfolie
■ Test-Modul für Bilder und Klassifikatoren
zur Beurteilung der Erkennungssicherheit
■ Validierfähig nach FDA und 21 CFR Part 11
■ Oberfläche glänzend und wellig
■ Hohe Fördergeschwindigkeit
■ Validiert nach 21 CFR Part 11
25
VOLLSTÄNDIGKEITSPRÜFUNG UND TYPERKENNUNG MIT
Kernstück des Systems ist ein trainierbares neuronales Netz. Dieses wird mit
Modellen der zu erkennenden Bauteile oder Symbole trainiert. Damit kann das
System beliebige Merkmale erkennen bzw. auf Anwesenheit prüfen.
Durch Hinzunahme weiterer Erscheinungsvariatonen
erreicht das System die höchstmögliche zur erreichende Erkennsicherheit. Schwankende Umgebungsbedingungen und variierende Bildhintergründe sind somit
durch einfache Optimierung in den Griff zu bekommen.
Das System ist gleichermaßen für Endanwender wie
auch für OEM-Kunden ein äußerst effizientes Werkzeug zur Optimierung von Produktionsabläufen, zur
Steuerung von Prozessen, zur Dokumentation und zur
Reduzierung von Nacharbeits- bzw. Folgekosten.
Die Bedienung erfolgt unter einer modernen Bedienoberfläche, die ein intuitives Arbeiten erlaubt. Es sind
keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
Mit einfachen Mausbewegungen legt der Anwender
neue Modelle und Prüfaufgaben an, ändert Prüfpläne
oder trainiert die Erkennung nach.
Da die Bedienung so einfach gehalten ist, genügt in der
Regel eine eintägige Schulung, um das System anwenden zu können.
Eingebunden in einen Automatikablauf erfüllt VMT IS
zuverlässig seine Aufgabe. Bei Unregelmäßigkeiten
des Prozesses ist es sehr einfach möglich, mit Hilfe der
Statistik und der Servicetools die Störquelle zu analysieren und die Ursache zu beheben.
■ Positions-, Typ- und Vollständigkeitskontrolle,
Farbtyp- und Bearbeitungskontrolle
■ Typerkennung/-unterscheidung durch Kombination
verschiedener erkannter Merkmale
■ Typerkennung mit anschließender typspezifischer
Inspektion
Fertigspritzenkontrolle im Blister, validiertes System gemäß 21 CFR Part 11
■ Geeignet auch für schwierige Einsatzbedingungen
wie wechselnde Hintergründe und Objekteigenschaften
■ Trainierbar auf verschiedenste Merkmale oder Symbole ohne Einschränkung
■ Automatische Bildspeicherung, dadurch kurze
Inbetriebnahme- und Optimierungszeiten,
sowie zur Fehlerdokumentation
■ Präzise Positionsprüfung von Merkmalen in Bezug
auf die aktuelle Objektlage
■ Auch bei schnell bewegten Objekten und hohen
Taktraten ideal
■ Größtmögliche Erkennungssicherheit durch Verwendung von Vorwissen, z.B. Erwartungspositionen
oder zu erwartendes Merkmal, durch Verwendung
von Negativbeispielen und durch Ausmaskierung
von nicht relevanten oder störenden Bereichen
Kamera-Beleuchtungseinheit zur Cockpit-Kontrolle
26
■ Mit Schwenk-Neigekopf-Kameras können auch bei
ausgedehnten Prüfobjekten Detailerkennungen an
unterschiedlichen Stellen durchgeführt werden.
VMT ® IS
Einige Beispiele realisierter Applikationen
Die Beleuchtungen bzw. Beleuchtungskonzepte der hier vorgestellten Applikationen wurden speziell an die jeweiligen
Aufgabenstellungen angepasst und sind eine wesentliche Grundlage für die Erkennsicherheit des Gesamtsystems.
MONTAGE- UND TYPKONTROLLE
AN SCHALTHEBEL-BAUGRUPPE
MONTAGEKONTROLLE AN ZYLINDER-KURBELGEHÄUSE
Montagekontrolle ZKG
Aufgabe:
Vollständigkeitsprüfung an Lagerdeckeln und Schrauben.
Typverifikation am Lagerdeckel.
Taktzeit ca. 1 s pro Kopf.
Randbedingungen:
■ Wechselnder Hintergrund durch Bearbeitungsspuren und Ölbenetzung
Ausführungsbeispiel einer Prüfzelle für Montagekontrollen
Aufgabe:
■ Extreme Vielfalt von Varianten
MONTAGEKONTROLLE AN ACHSBAUGRUPPE
Überprüfen der Vollständigkeit von unterschiedlichen Verbauteilen, Beschriftungen, Symbolen und Abdeckungen.
Taktzeit ca. 0,3 s pro Baugruppe.
Besonderheiten:
■ Positionsschwankungen und Verkippungen
durch Toleranzen in der Fördertechnik
■ Komplette Prüfstation
Radbaugruppe vorne rechts in der Fahrwerksaufrüstung
Aufgabe:
Überprüfen der Vollständigkeit von Baugruppen, Anbauteilen und deren Position und Typ. Prüfung mit 7
verteilten Kameras.
Randbedingungen:
■ Vorgeschaltete Lagebestimmung zur Nachführung
der Prüfbereiche und der Lagekontrolle der Anbauteile
27
PRÜFUNG DER BREMSSCHEIBE
Montage- und Typkontrolle an Bremsscheibe
TYPUNTERSCHEIDUNG IN DER VERHEIRATUNG
Identifikation Fahrzeugtyp im Line-Tracking
Aufgabe:
Aufgabe:
Prüfung der Bremsscheibe auf korrekten Typ (Durchmesser, Dicke und Beschichtung).
Erkennen des Karossentyps (Kombi, Limousine, Coupe,
Schiebedach) sowie Lesen der Fahrgestellnummer zur
Verifikation der Datenträgerinformation. Weiterhin
Überwachung der Haubenaufsteller.
VOLLSTÄNDIGKEITSPRÜFUNG
AN ZYLINDERKÖPFEN
Besonderheiten:
■ Bildaufnahme an bewegten Karossen mit
wechselnder Transportgeschwindigkeit
■ Unterschiedliche Fahrzeuglängen und -typen
TYPERKENNUNG AN SANDKERNEN
IN DER GIESSEREI
Zu erkennende Bohrungen und Ventilsitzringe am ZK
Aufgabe:
Überprüfen der Vollständigkeit des Bohrbilds sowie
der Lagerichtigkeit von Ventilsitzringen und Ventilführungshülsen, Detektion von Ausbrüchen (Lunkern).
Taktzeit ca. 10 s pro Zylinderkopf.
Besonderheiten:
■ Glänzende Oberfläche mit starken Bearbeitungsspuren
■ Lieferung der kompletten Station mit Handling
■ Beidseitige Prüfung (Einlass-/Auslass-Seite)
28
Sandkern für 12-Zylindermotor
Aufgabe:
Erkennung des Sandkerntyps vor Einlagerung des Kerns.
Taktzeit ca. 0,5 s pro Kern.
Randbedingungen:
■ Flexible Erkennung bei unterschiedlichsten Typen
von Sandkernen (mehr als 20 Typen)
■ Positionsschwankungen und Verdrehungen der
Kerne durch Toleranzen in der Fördertechnik
■ Wechselnde Erscheinungsbilder
ENDKONTROLLE AN FERTIGSPRITZEN IM BLISTER
Fertigspritzen im Blister
KONTROLLE AN SENSORELEMENT
Sensorelement und zu kontrollierende Pins
Aufgabe:
Aufgabe:
Überprüfen der Kolbenfarbe, der Kolbenposition in
Bezug auf das Spritzengehäuse und der Etikettenposition, Bestückungskontrolle.
Taktzeit ca. 0,3 s pro Verpackung.
Kontrolle der korrekten Montage von Pins an einem
Sensorelement (Kfz-Elektronik).
Taktzeit ca. 0,5 s pro Sensor.
Besonderheiten:
Besonderheiten:
■ Glänzende Oberfläche des Blisters und der Spritzen
■ Vielfältige Erscheinungsformen durch Lötreste,
Verschleiß, unterschiedliche Stifte
■ Kolben teilweise nur mit geringem Farbunterschied
■ Unterschiedliche Gebindegrößen
■ Validiertes System nach 21 CFR Part 11
MONTAGEKONTROLLE AN FAHRWERKEN
VON NFZ (FAHRWERKSAUFRÜSTUNG)
Aufgabe:
Überprüfen der korrekten Montage von Bauteilen an
Fahrwerken von Nutzfahrzeugen. Kontrolle der typgerechten Montage von Baugruppen und Positionskontrolle.
Taktzeit ca. 10 s pro Fahrwerk.
Besonderheiten:
■ Komplettes Nfz-Fahrwerk in 3 unterschiedlichen
Längen
■ Unterschiedliche Oberflächeneigenschaften
der Bauteile und der Fahrwerke
■ Erfassung des gesamten Fahrwerks
über 3 verfahrbare Kameras
Montage- und Typkontrolle mit bewegten Kameras
an Linearachse in der Fahrwerksaufrüstung
29
KONTROLLE VON EINLEGETEILEN IN
SCHÄUMFORMEN FÜR SITZPOLSTER
Kontrolle von Einlegeteilen im Vorbeilauf
KONTROLLE VON TÜRMODULEN
Detailansicht mit Türmodul und Kameras
Aufgabe:
Aufgabe:
Überprüfen der Anwesenheit unterschiedlichster Einlegeteile (Drähte, Ösen, Laschen, Softstrips etc.) in
Schäumwerkzeugen.
Taktzeit ca. 1 s pro Werkzeug.
Überprüfen der Anwesenheit von Bauteilen in Türmodulen. Kontrolle der typgerechten Montage von
Lautsprechern.
Taktzeit ca. 0,5 s pro Modul.
Besonderheiten:
■ Glänzende Werkzeug-Oberfläche, die sich ständig
verändert
■ Sehr geringe Kontrastunterschiede zwischen Einlegeteil und Werkzeugoberfläche
Besonderheiten:
■ Glänzende Modul-Oberfläche
■ Stark wechselnde Umgebungsbedingungen
MONTAGEKONTROLLE AN COCKPITS
■ Im Onlinebetrieb (Line-Tracking)
TYPERKENNUNG UND LESEN DES GIESSDATUMS AN ZYLINDERKURBELGEHÄUSEN
Beispiel Visualisierung
Aufgabe:
Stationsansicht von oben
Aufgabe:
Erkennung des Typs des Kurbelgehäuses. Lesen des
Gießdatums auf einer Seitenfläche.
Taktzeit: ca. 0,5 s pro Kopf.
Typkontrolle und Überprüfen der Anwesenheit unterschiedlichster Bauteile (Drähte, Ösen, Clips etc.) in
Cockpits.
Taktzeit ca. 1 s pro Cockpitposition.
Besonderheiten:
■ Unterschiedliche Cockpitfarben
Besonderheiten:
■ 9 unterschiedliche Gehäuse
30
■ Datum auf der Gussoberfläche in stark unterschiedlichen Qualitäten.
■ Teilweise sehr geringe Kontrastunterschiede
zwischen Einlegeteil und Cockpit.
■ Enorm große Typenvielfalt
■ Positionierung mit Roboter vor den Kameras
ZUSAMMENBAUKONTROLLE IM ROHBAU
VON LKW-FAHRERHÄUSERN
SYSTEMBESCHREIBUNG
Hardware
■ Industrie-PC in 19" 4-HE oder Kompaktversion
■ Pentium Prozessor; min. 1024 MB Arbeitsspeicher; Grafikkarte onboard/PCIexpress
■ PCI-Framegrabberkarte mit Anschlussmöglichkeit für bis zu 6 Kameras
■ Bis zu 24 Kameras über Erweiterungskarten
■ CCD-Kameras von 768 x 572 bis 2048 x 2048
Bildpunkten, auch als Progressive Scan für
bewegte Objekte oder Schwenk-Neige-KopfKameras verbaut in Schutzgehäusen
■ Objektive mit fixierbarer Blende und Fokus
Lieferung des kompletten Aufbaus mit SNKs
Aufgabe:
Überprüfen der Anwesenheit unterschiedlichster Bauteile
im Rohbau bei der Fertigung von LKW-Fahrerhäusern.
Taktzeit ca. 10 s pro Fahrerhaus.
■ Applikationsspezifische Beleuchtung
■ Digitale Ein-/Ausgabe-Karte zur Kommunikation
mit der Anlagen-SPS
■ Anlagenschnittstellen: Profibus, Interbus, seriell,
Ethernet, E/A, CAN-Bus
Software
Besonderheiten:
■ Betriebssystem Windows XP
■ Unterschiedliche und variierende Oberflächen
und Materialien
■ Applikationssoftware VMT IS
■ Prüfung über stationäre Kameras und SchwenkNeige-Kopf-Kameras (SNK) zur Erfassung aller
Prüfmerkmale.
■ Prüfplan- und Aufgabenverwaltung
■ Enorm hohe Typvarianz
MONTAGE- UND TYPKONTROLLE AN
HINTERACHS-BAUGRUPPEN
■ Ablaufsteuerung
■ Protokollsoftware
■ Automatische Datensicherung (netzwerkfähig)
■ Ergebnis-Protokollierung mit Bilderspeicherung
■ Passwortverwaltung mit User-Report
■ Versionsverwaltung
■ Zugriffs-Protokollierung und Prozess-Logging
■ Bewährte vollautomatische Kalibrier-/Referierverfahren
■ Statistikanzeige, -speicherung und -auswertung
■ Alle standardisierten Protokolle
zu den gängigen Robotersteuerungen
■ Mehrsprachige Bedienoberfläche
Kombinierte Bearbeitungs- und Prüfstation
Aufgabe:
Überprüfen der Anwesenheit und Drehlagekontrolle
Feder unterschiedlichster Bauteile bei der Montage
von PKW-Hinterachsbaugruppen.
Taktzeit ca. 3 s pro Baugruppe.
■ Teach-Modul zur einfachen Erzeugung
der Modelle und der Klassifikatoren
■ Test-Modul für Bilder und Klassifikatoren zur
Beurteilung der Erkennungssicherheit
■ Validierfähig nach FDA und 21 CFR Part 11
Besonderheiten:
■ Unterschiedliche und variierende Oberflächen
und Materialien
31
INSPEKTION VON KLEBERAUFTRÄGEN MIT VMT ® ACS
Kernstück des Systems sind speziell entwickelte Methoden zur Prüfung von
Kleberaupen und flächigem Kleber. Damit kann das System auch kontrastschwachen Kleberauftrag kontrollieren.
Detailbild mit Prüfbereichen und Lagemerkmalen
Durch die integrierte Lageerkennung und -nachführung
ist eine präzise Positionskontrolle der Kleberaupen
möglich. Dies ist auch kameraübergreifend möglich,
selbst bei unterschiedlichen Kameraauflösungen.
Die Bedienung erfolgt unter einer modernen Bedienoberfläche, die ein intuitives Arbeiten erlaubt. Es sind
keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
Das Setzen der Prüfbereiche kann interaktiv mit wenigen Mausbewegungen erfolgen.
Eingebunden in einen Automatikablauf erfüllt das
System zuverlässig seine Aufgabe. Bei Unregelmäßigkeiten im Prozess ist es einfach möglich, mit Hilfe der
Statistik und Servicetools die Störquelle zu analysieren und die Ursache zu beheben.
Mehrfachbild-Darstellung mit 6 Kameras bei Kleberaupenkontrolle an Vordertür
■ Erkennung von Unterbrechungen, Verdickungen,
Einschnürungen und Lagefehlern an Kleberaupen
■ Erkennung von Ungleichmäßigkeiten und lokalen
Fehlstellen an flächig aufgetragenem Kleber
■ Geeignet für alle Kleber und Oberflächen
■ Berührungslose und zerstörungsfreie Prüfung
unmittelbar nach dem Kleberauftrag ermöglicht
die 100%-Kontrolle der Werkstücke
■ Lageerkennung zur Korrektur der Prüfbereiche bei
Positionsschwankungen des Werkstücks
■ Kalibrierbar: Metrische Ermittlung aller Messparameter, unabhängig von Kameraauflösung und
Kamerablickrichtung
■ Automatische Bildspeicherung, dadurch kurze
Inbetriebnahme- und Optimierungszeiten und zur
Fehlerdokumentation
■ Hohe Prüfgeschwindigkeit
■ Speicherung aller Einzelergebnisse und Prüfdaten
für spätere statistische Auswertungen
■ Einsatz mit stationären oder Roboterhand-Kameras
sowie Konbination möglich
■ Mehrfachbildarstellung bei mehreren Kameras
■ Anzeige des Fehlerorts im Bild
32
Anwendungsbeispiele
Die Beleuchtungen bzw. Beleuchtungskonzepte der hier vorgestellten Applikationen wurden speziell an die jeweiligen
Aufgabenstellungen angepasst und sind eine wesentliche Grundlage für die Erkennsicherheit des Gesamtsystems.
KLEBER AUF FRONTSCHEIBE
DICHT- UND STÜTZKLEBER AN TÜR-AUSSENHAUT
Gesamtansicht Frontscheibe
Bearbeitungs- und Prüfstation Tür links
Ausschnitt links oben mit Prüfbereichen
Randbedingungen:
■ Farbe: Frontscheibe, transparent
■ Kleber auf schwarzem Siebdruck
■ Farbe der Kleberaupe: schwarz
■ Positionierung mit Roboter vor Kamera
■ Lösung mit einer zentralen hochauflösenden Kamera
■ Sehr spezielles Beleuchtungskonzept
Ausschnitt Fahrertür mit Stütz- und Falzkleber
Randbedingungen:
■ Blankes Rohbaublech; stark reflektierend
■ Farbe des Klebers: grün/grau.
■ Ausgleich von Lagetoleranzen
■ Mehrfachpositionierung durch Roboter
33
KLEBER AUF BÜGELEISENSOHLE
DICHTMITTEL AN ERSATZRADMULDE
Ersatzradmulde mit aufgetragenem Dichtmittel
Randbedingungen:
■ Blanker Aluminiumkörper
■ Farbe des Klebers: rot.
■ Unterschiedliche Klebebilder
■ Punktuelle Klebungen
FALZ-/STÜTZKLEBER AN TÜRBAUTEILEN
Darstellung der relevanten Lage- und Prüfmerkmale
Randbedingungen:
■ Blankes Rohbaublech; stark reflektierend
■ Farbe des Klebers: schwarz
■ Ausgleich von Lagetoleranzen
Kamerabeleuchtungsaufbau in der Prüfstation
Randbedingungen:
■ Blankes Rohbaublech; stark reflektierend
■ Farbe des Klebers: blau und schwarz
■ Ausgleich von Lagetoleranzen
34
■ Lieferung der kompletten Prüfstelle
KLEBEPUNKTE AN HANDYSCHALE
SYSTEMBESCHREIBUNG
Hardware
■ Industrie-PC in 19" 4-HE oder Kompaktversion
■ Pentium Prozessor; min. 1024 MB Arbeitsspeicher; Grafikkarte onboard/PCIexpress
■ PCI-Framegrabberkarte mit Anschlussmöglichkeit für bis zu 6 Kameras
■ Bis zu 24 Kameras über Erweiterungskarten
■ CCD-Kameras von 768 x 572 bis 2048 x 2048
Bildpunkten, auch als Progressive Scan für
bewegte Objekte oder Schwenk-Neige-KopfKameras verbaut in Schutzgehäusen
■ Objektive mit fixierbarer Blende und Fokus
Überwachung von Doppellos-Handyschalen
Randbedingungen:
■ Transparenter Klebstoff
■ Unterschiedliche Farben der Schale
■ Ausgleich von Lagetoleranzen
■ Applikationsspezifische Beleuchtung
■ Digitale Ein-/Ausgabe-Karte zur Kommunikation
mit der Anlagen-SPS
■ Anlagenschnittstellen: Profibus, Interbus, seriell,
Ethernet, E/A, CAN-Bus
Software
■ Betriebssystem Windows XP
■ Applikationssoftware VMT ACS
KLEBERAUPEN UND -PUNKTE AN
KFZ-ELEKTRONIKBAUTEIL
■ Ablaufsteuerung
■ Prüfplan- und Aufgabenverwaltung
■ Protokollsoftware
■ Automatische Datensicherung (netzwerkfähig)
■ Ergebnis-Protokollierung mit Bilderspeicherung
■ Passwortverwaltung mit User-Report
■ Versionsverwaltung
■ Zugriffs-Protokollierung und Prozess-Logging
■ Statistikanzeige, -speicherung und -auswertung
■ Alle standardisierten Protokolle
zu den gängigen Robotersteuerungen
■ Mehrsprachige Bedienoberfläche
■ Teach-Modul zur einfachen Erzeugung
der Modelle und der Klassifikatoren
■ Test-Modul für Bilder und Klassifikatoren zur
Beurteilung der Erkennungssicherheit
Überprüfung Kleberaupe und -punkte an Deckel und Boden
Randbedingungen:
■ Klebstoff in tiefen Nuten eingebracht
■ Unterschiedliche Farben der Schale
■ Ausgleich von Lagetoleranzen
■ Prüfung Raupe und Klebepunkte
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GEOMETRISCHE INSPEKTION MIT VMT ® GEO
VMT GEO ist ein flexibles Mess- und Inspektionssystem für die geometrische
Prüfung. Es verwendet die Daten von geometriegebenden Sensoren zur Beurteilung
der qualitätsbestimmenden Eigenschaften eines Werkstücks.
Dabei ist die Erfassung der Oberflächengeometrie
weitgehend unabhängig von der Farbe und Helligkeit
der Werkstückoberfläche.
Das System unterstützt lokale Prüfungen an ausgedehnten Werkstücken und beinhaltet neben einer
leicht handhabbaren Prüfaufgabenverwaltung auch
die Anbindung an die Prozesssteuerung.
Oberseite Kanister
Sensorbild
Verschluss mit hochgebogenen Greifbügeln
Gemessene Höhe der Greifbügel
TYPISCHE APPLIKATIONEN
■ Lesen und Qualitätsprüfung geprägter Ziffern
■ Lokale Geometrieprüfung von Oberflächen
■ Vermessung von geometrischen Merkmalen
■ Qualitätskontrolle und Prozesssteuerung
■ Höhen- und Breitenüberwachung
■ Geometrie- und Profilüberwachung
Kontrolle von Verschlussdeckeln
OBERFLÄCHENABTASTUNG
Zur Erfassung der Teileoberfläche sind folgende Möglichkeiten vorgesehen:
■ Sensor fest montiert, Prüfobjekt bewegt
Vorteile: Preiswert, oftmals keine zusätzlichen
Bewegungselemente nötig, da die Teile z.B. auf
einem Transportband vorbeilaufen.
■ Sensor durch Linear- oder Drehachse bewegt,
Prüfobjekt feststehend
Vorteile: Kontrollierte Relativbewegung, an die
Aufgabenstellung angepasst.
Erkennung von Materialfehlern in gebogenem Blech
SENSORIK UND SYSTEMAUFBAU
Zur geometrischen Erfassung des Prüfobjekts werden
ausgewählte Lichtschnittsensoren eingesetzt. Bei Bedarf
werden neben der Oberflächengeometrie auch die Oberflächenhelligkeit und optional auch die Farbe erfasst.
Da die Sensoren die Teilegeometrie entlang einer
Linie erfassen, müssen sie sich relativ zum Prüfobjekt
bewegen.
Bei der Prüfung von sehr feinen Strukturen, die einen
hochauflösenden Sensor mit entsprechend kleinem
Sensormessbereich erfordern, kann dem System eine
3D-Lageerkennung vorgeschaltet werden (siehe Seite 4).
Damit kann der Sensor auch an größeren Objekten
unabhängig von den Lagetoleranzen des zu prüfenden
Werkstücks präzise positioniert werden.
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■ Sensor am Roboter, Prüfobjekt feststehend
Vorteile: Freie Positionierung des Sensors am
Werkstück, dadurch geringe Messdistanzen und
hohe Auflösungen auch an ausgedehnten Werkstücken möglich. Erfassung von innenliegenden
Oberflächen, einfache Anpassung bei Werkstückänderungen und Änderungen des Prüfumfangs.
DOT-Code lesen auf Reifen
IHR NUTZEN
■ Robuste Ermittlung der Werkstückqualität,
unabhängig von der Oberflächenhelligkeit
Sensorbild (Abwicklung)
■ Einfache und direkt interpretierbare Parametrierung mit plausiblen Qualitätsgrenzen
■ Dadurch geringer Einricht-, Betriebs- und
Wartungsaufwand
Sensorbild, bezogen auf die Oberfläche
Oberflächenkontrolle
von Gummipuffern
Sensorbild mit markiertem Fehlerbereich
■ Flexibles und schnell an neue Aufgabenstellungen anpassbares System
■ Kompatibel zu VMT-Bildverarbeitungssystemen
LEISTUNGSMERKMALE
■ Erfassung der Werkstückgeometrie weitgehend
unabhängig von Umgebungshelligkeit und Oberflächeneigenschaften
■ Auswertung der Oberflächenbilder geometrisch
oder mit der vollen Funktionalität des VMT-Bildverarbeitungssystems
Höhenprüfung aufgesinterter Kegel an Bremsbelägen
■ Genaue metrische Erfassung der Objektgeometrie
durch die Verwendung kalibrierter Sensoren
■ Analyse von lokalen Oberflächendefekten unabhängig von der Lage und Krümmung der Oberfläche
■ Exakte metrische Grenzwerte bei der Prüfung auf
Oberflächendefekte einstellbar
Qualitätskontrolle von Schweißnähten an Kleinbauteilen
BEI VERWENDUNG MIT ROBOTER
■ Hochflexibel und universell einsetzbar
■ Erfassung beliebig langer Oberflächenstreifen am
Werkstück, entsprechend der Roboterbewegung
■ Optional vorgeschaltete Typerkennung ermöglicht
die Auswahl von verschiedenen Messbahnen, je
nach erkanntem Werkstück
■ Protokollierung sämtlicher Systemaktivitäten intern
und an den Schnittstellen zur Anlagensteuerung
und zum Roboter
■ Einfach konfigurierbares Protokoll für die Kommunikation mit allen gängigen Industrierobotern
■ Optionale Feinpositionierung des Roboters durch
vorgeschaltete VMT 3D-Lageerkennung auf demselben Systemrechner (siehe Seite 4)
TECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN
Anlagenschnittstellen
Profibus, Interbus, seriell, Ethernet, E/A, weitere
Schnittstellen auf Anfrage
Höhenprüfung geprägter Blindenschrift auf Verpackungen
Lesen geprägter Schrift auf Reifenflanken
Realisierung mit Robotern
KUKA, ABB, Fanuc, Reis, Cornau, Mitsubishi und
weitere Hersteller durch standardisierte Schnittstelle
möglich
Lichtschnittsensor
Lasertriangulation, Auflösung und Messbereich nach
Anforderung, Scanrate bis 5 kHz, bei Bedarf pneumatisch betätigtes Sensorschutzgehäuse.
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HIER ARBEITEN VMT ®-SYSTEME
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ABB Automation GmbH
Edscha AG
Adam Opel AG
EFTEC Engineering AB
Allgaier Werke GmbH
Eisenmann Lacktechnik KG
Atrotech Elektrotechnik GmbH
Euraltech TJ
Audi AG
Expert Maschinenbau GmbH
August Läpple GmbH & Co. KG
Fanuc Robotics Europe S.A.
Autodyne Mfg. Co. Inc., Kanada
Faurecia
Autoeuropa Portugal
FFT Flexible Fertigungstechnik
Balda AG
Ford Werke AG
Bayer AG
Fresenius Medical Care
Behr Automobiltechnik GmbH
Friatec AG
Benteler Automobiltechnik
Gebr. Heller Maschinenfabrik
Biotest AG
Georg Fischer GmbH & Co.
B&M Deutschland GmbH
Grob Werke GmbH & Co. KG
BMW AG
Hella KGaA
BÖWE CARDTEC GmbH
Henkel KGaA
Bosch Siemens Hausgeräte
Hermal GmbH & Co. OHG
Brose Fahrzeugteile GmbH
HMR Automatisierung GmbH
Bundesdruckerei
Honeywell Bremsbelag GmbH
CFW, Carl Freudenberg KG
INOVAN GmbH & Co. KG
Ciba Vision GmbH
ISOVER Saint Gobain AG
Conti Teves AG
ITT Automotive Europe GmbH
DaimlerChrysler AG
IWM Automation GmbH
Deutsche Telekom AG
Jaguar
Dieffenbacher Automation GmbH
Johnson Controls Schwalbach
Dürr Systems GmbH
Karman Osnabrück
Dynamit Nobel Kunststoff GmbH
KHS Maschinen- u. Anlagenbau
Kia Motors Slowakei
Schenck Pegasus GmbH
KS Gleitlager Kolbenschmidt
Schön & Sandt Maschinenbau
KUKA Roboter GmbH
Schuler Automation GmbH
KUKA Schweißanlagen GmbH
Seat S.A.
LacTec Lackiertechnik GmbH
Siemens AG
LMS Logistik Magazin
Skoda Auto a.S.
Magna Steyr AG & Co. KG
Steinbichler Optotechnik GmbH
MAN Nutzfahrzeuge AG
TAM Iran
Mayflower Transit LLC
Teamtechnik Industrieausrüstung
MBN Sachsen GmbH
ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Miele & Cie. KG
ThyssenKrupp Präzisionsschmiede
Müller Weingarten AG
Thyssen Umformtechnik GmbH
NedCar Netherlands B.V.
Tools & Technologies GmbH
Nothelfer GmbH
Tower Automotive GmbH
Oxford Automotive GmbH
TRW Safety Systems GmbH
Platzgummer Maschinenbau
TWB Hagen Preßwerk GmbH
Porsche AG
USK, Karl Utz Sondermaschinen
Proseat GmbH & Co. KG
Valeo Klimasysteme GmbH
PSA Peugeot Citroen
Varta Batterie AG
Resa GmbH
Volkswagen AG
Ribe GmbH
Volvo Truck Corporation
Robert Bosch GmbH
Wackenhut GmbH
Roche Diagnostics GmbH
Weber Schraubautomaten GmbH
Rodenstock GmbH
Weiss Lackiertechnik GmbH
Rokal ArmaturenGmbH
Werner Beschriftungstechnik
Rowenta Groupe SEB
WMU, Metall-Umformtechnik
Scania Deutschland GmbH
Woco Industrietechnik GmbH
VMT ist eine eingetragene CT-Marke der VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH. Windows XP ist ein eingetragenes Warenzeichen der Microsoft Corporation.
Technische Änderungen vorbehalten. Dokumentationsstand: 21.03.2007
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FABRIKAUTOMATION –
SENSING YOUR NEEDS
VMT Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme GmbH als kompetenter Partner.
VMT® liefert individuelle, schlüsselfertige Bildverarbeitungs- und Lasersensorsysteme für alle Industriesparten. Die Systemlösungen basieren auf eigenentwickelten Produktlinien, welche das gesamte Applikationsspektrum abdecken.
Bei VMT® erhalten Sie Technologie- und Systemkompetenz aus einer Hand. VMT® ist Berater und Partner seiner Kunden und bietet
Ihnen eine objektive und solide Entscheidungsgrundlage für Ihre Investitionen. Das hochqualifizierte VMT® Ingenieurteam hat
20 Jahre Erfahrung in der Industriellen Bildverarbeitung. Erfahrene Ingenieure, Techniker und Monteure nehmen Ihre Anlagen in
Betrieb und schulen Ihre Mitarbeiter wie auch die Ihrer Kunden.
Ihr Kontakt
VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH
Mallaustraße 50 - 56
68219 Mannheim · Germany
Tel: 0621 84250-0 · Fax: 0621 84250-290
E-mail: [email protected]
Internet: www.vmt-gmbh.com
Zentrale weltweit
VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH – Mannheim – Germany
E-mail: [email protected]
Zentrale USA
Pepperl+Fuchs Inc. – Ann Arbor – MI - USA
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Zentrale Asien
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www.pepperl-fuchs.com
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