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Neuland betreten

Vollautomatische Prüfung auf Lunker ab 0,4mm

Damit nur lunkerfreie Aluminium-Druckgussteile ausgeliefert werden, stellt bei Gruber&Kaja seit 2016 ein von Autforce entwickeltes Multi-Kamerasystem die zuverlässige Erkennung von Hohlräumen ab 0,4mm bei einer Bauteilgröße von 350x400mm sicher. Damit lösten die Visionspezialisten – auch mithilfe von sechs Industriekameras der Baumer LX-Serie – eine Aufgabe, die bisher als nicht automatisierbar galt.

Bild 1 | Kleine Hohlräume, die durch das Schwinden des Werkstoffvolumens bei der Abkühlung und Erstarrung der Schmelze gegossener Bauteile entstehen, können die Funktion gegossener Bauteile beeinträchtigen. (Bild: Autforce Vision Systems GmbH)

Für die Gruber&Kaja High Tech Metals GmbH, die sich als Zulieferer der Automobilindustrie u.a. auf motornahe Aluminium-Druckgussteile spezialisiert hat, ist die Auslieferung lunkerfreier Bauteile ein maßgebender Erfolgsfaktor, der für die Qualität und Langlebigkeit ihrer Produkte steht. Dies ist vor allem bei planen CNC-bearbeiteten Dichtflächen entscheidend, um das vollständige Anliegen der Dichtlippe sicherzustellen. Im Zuge des Automatisierungsausbaus der Produktionsprozesse investierte Gruber&Kaja auch in die bisher manuell durchgeführte visuelle Lunkerprüfung. Die Aufgabe: Bei einer Bauteilgröße von 350x400mm Lunker bereits ab 0,4mm sicher detektieren. Die in Lienz ansässige Autforce Vision Systems GmbH war der einzige Anbieter, der die anspruchsvollen Vorgaben erfüllen konnte. Der Systemansatz der österreichischen Experten überzeugte, da sie neben der Qualitätsprüfung auch die Laser-Codierung der Bauteile im Fertigungstakt von 50sec vornehmen konnten, um eine eindeutige Rückverfolgbarkeit sicherzustellen.

Multi-Kamerasystem

„Wir haben hier Neuland betreten. Uns und auch Gruber&Kaja war kein System am Markt bekannt, welches automatisiert so kleine Lunker bei der gegebenen Bauteilgröße erkennt bzw. auswertet“, erklärt Stefan Perg, einer der Geschäftsführer bei Autforce. Neben der Ausdehnung der Lunker selbst war auch 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 Autforce: 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. Auch die räumlichen Gegebenheiten bei Gruber&Kaja waren im Rahmen der Gesamtautomatisierung herausfordernd, da im Vergleich zu den relativ großen Bauteilen starker Platzmangel herrschte. „Da am vorgesehenen Platz bereits eine Maschine stand, musste unser Anlagenteil auf diese Einheit aufgebaut werden. Dabei musste natürlich auch die maximale Höhe des Roboters, der die Teile in den Kamerabereich einlegt, beachtet werden“, so Perg.

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