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Kontur- und Lageerkennung von Fahrzeugtüren bei Audi

Mit der robotergestützten Applikation von Tür-Primärdichtungen in Rollkopftechnik hat Audi einen neuen Prozessstandard für seine Fahrzeugmontage entwickelt. Die für den Prozess erforderliche, millimetergenaue Sichtführung der 6-Achs-Roboter gewährleistet eine Visionlösung.

 Projiziertes Pattern zur 3D-Erfassung der Bauteilgeometrie (Bild: Audi AG)

Projiziertes Pattern zur 3D-Erfassung der Bauteilgeometrie (Bild: Audi AG)

Das VMT OSC6D-System (Object Shape Capture) von VMT Machine Vision Technic Bildverarbeitungssysteme ermittelt die Kontur- und Lagedaten der Fahrzeugtüren unterschiedlicher Modelle, die im Audi-Werk in Ingolstadt vom Band laufen. Form und Position der in einem Transportgestell befindlichen Bauteile werden dabei durch einen Stereoprojektionssensor aufgenommen. Die flächenbasierte Antastung des Visionsystems liefert – im Gegensatz zum Antasten von Kanten, Löchern und anderen mechanischen Bauteilemerkmalen – immer genügend Details für die exakte Lageerkennung und die Identifizierung der Türentypen. Die VMT-Softwareplattform MSS (Multi Sensor System) vergleicht dabei die ermittelten Kontur- und Positionswerte mit den gespeicherten CAD-Referenzdaten und ermittelt die tatsächlichen Bauteile-Lagekoordinaten zur Führung der 6-Achs-Roboter. Dadurch gewährleistet die Bildverarbeitungs-Systemlösung beherrschbare, stabile und hoch verfügbare Applikationsprozesse für verschiedene Türvarianten – zu denen per MSS-Einricht-Wizard jederzeit neue Türmodelle hinzugefügt werden können.

 Kontrollierte Türentnahme durch den Roboter (Bild: Audi AG)

Kontrollierte Türentnahme durch den Roboter (Bild: Audi AG)

Applikation von Türdichtungen

Der Produktionsbereich Manufacturing Engineering der Audi AG hat die robotergestützte Rollkopf-Applikationsanlage als Systemlieferant projektiert. Sie besteht aus vier identischen Roboterzellen, die im Wesentlichen neben dem 6-Achs-Roboter mit Greifer aus jeweils einem Rollkopf mit vorlaufender Reinigungseinheit, einer Dichtungszuführung mit integrierter Stoßerkennung und Lochprägeeinheit sowie einer Kamera-Systemlösung VMT OSC6D aufgebaut sind. Die Rollkopftechnik ersetzt die Plattentechnik – den bisherigen Prozess-Standard. Dieser Wechsel kommt einem Paradigmenwechsel gleich, denn anstelle vorgefertigter und bauteilespezifisch bereitgestellter Tür-Primärdichtungen werden nun Dichtungsprofile von einer Endlosrolle verarbeitet und für jeden Türentyp individuell angefertigt. Der zweite Unterschied ist, dass die gesamte Tür jetzt mit höchster Präzision entlang eines stationären Rollkopfs geführt wird. Die funktionsgerechte, exakte Dichtungsapplikation setzt somit eine lagegenaue Handhabung der Tür voraus. Die präzise Erkennung der Bauteilkontur vor der Entnahme durch den Roboter ist dafür eine entscheidende Voraussetzung: Die optische Auflösung des Systems ist besser als +/-1mm. Sie definiert damit die bei der Sichtführung durch das Kamerasystem erzielbare Greifgenauigkeit.

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