Stimmt das Ambiente? Allied Vision Kameras prüfen PKW Interieur-Ausstattung und Ambiente-Beleuchtungen

Die Prüf- und Automatisierungsexperten von der Ziemann & Urban GmbH nutzen die visuelle Unterstützung verschiedener Allied Vision Kameras, um die Korrektheit und Fehlerfreiheit der Ausstattung produzierter Türverkleidungen zu überprüfen.

5 Megapixel Manta-Kamera für attributive Prüfungen und Farberkennungen

29 Megapixel Prosilica GT 6600 für die A-Seiten/ Lichtinspektion

Position der Kameras in der Prüfkabine

Lichtverlauf-Prüfung: Kontur oben, ambiente unten in einer Türverkleidung

Ergebniskurven des Lichttests von 2 Dekorleisten mit Ambienter und Konturbeleuchtung

Auswahl versus Standardisierung
Gedämpftes rotes (oder doch blaues?) Licht, edle Stoffe (oder Leder?), funktionelles Design – individuell nach persönlichem Geschmack zusammengestellt. Was nach Werbesprüchen eines Inneneinrichters klingt, stellt eine Herausforderung an ein automatisiertes Prüfsystem für PKW-Türverkleidungen dar. Die Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten der Ausstattung, die der Kunde bei der Bestellung seines Neuwagen im Konfigurator auswählen kann, scheint unbegrenzt. Was für den Kunden hohe Individualität und Kundenorientierung bedeutet, stellt den Hersteller vor eine Herausforderung. Bei unterschiedlichen Ausstattungsmerkmalen können die Teile nicht einheitlich produziert werden, jedes Teil muss einzeln zusammengestellt werden.

Gleichzeitig haben sich die Anforderungen der Industrie in den letzten Jahren gewaltig erhöht: Die Produktion soll weiter automatisiert und beschleunigt werden bei gleichzeitiger Steigerung der Prozess- und Produktqualität. Außerdem müssen rechtliche Vorgaben, wie z. B. die Rückverfolgbarkeit von Produkten und ihren Bestandteilen, erfüllt werden, so dass die Visualisierung und Dokumentation von Produktionsprozessen eine immer größere Rolle spielen. Und das alles sowohl in rauen Industrieumgebungen als auch unter Reinraumbedingungen.


Optische Qualitätskontrolle
Die Ziemann & Urban GmbH aus Moosinning ist Spezialist auf dem Gebiet der Prüfautomation und Qualitätssicherung. Und hat eine maßgeschneiderte End-of-Line-Prüfanlage zur 100% Prüfung produzierter PKW-Türverkleidungen entwickelt. Vor der Auslieferung zum Kunden müssen alle gefertigten Teile auf Funktionsfähigkeit und Fehlerfreiheit geprüft werden. Stimmt die Bestückung mit der Bestellung aus der Produktionsdatenbank überein? Ist die Ausstattung – von Stoff-, Leder- und Nahtfarbe über Dekorleisten bis hin zu Lautsprechersystem und Funktionsschaltern– korrekt? Sind die Ausleuchtungen und Farben der Ambienten- und Konturbeleuchtung fehlerlos?

Fast immer müssen in der Automobilindustrie unterschiedliche Messtechniken miteinander kombiniert werden. Eine große Rolle spielt hier die optische Prüfung. Je nach Anforderung stellt Ziemann & Urban in einer vollautomatischen End-of-Line-Prüfanlage (EOL) ein Set verschiedener Farb-Kameras von Allied Vision mit verschiedenen Auflösungen zusammen. In einen End- of-Line Tester sind bis zu 17 Allied Vision Kameras mit den notwendigen Beleuchtungen integriert. Die Kameras werden oberhalb (A-Seite) und unterhalb (B-Seite) der zu inspizierenden Türverkleidungen platziert.


Spezielle Kameras für unterschiedliche Aufgaben
Die Manta-Kameras mit einer Auflösungen bis 5 Megapixel werden für attributive Prüfungen und Farberkennungen eingesetzt (Farbe des Leders, Naht, Nahtverlauf, Klipse, Gummistöpsel, Funktionsschalter). In komplexeren, verwinkelteren Anlagen werden oft zusätzlich noch kompakte Mako-Kameras (60.5 x 29 x 29 mm) verbaut.
 
Die hochauflösenden 29 Megapixel Prosilica GT 6600 Kameras prüfen die Lichtverläufe der Linienbeleuchtungen und die Oberflächen. Die Kameras erreichen dabei, trotz großem Sichtbereich, die vom Fahrzeughersteller geforderten Auflösungen von 0,1mm/Bildpunkt. Schnelle Transferzeiten und effiziente Treiber unter Windows erlauben kurze Prüfzeiten. Durch zeitversetztes Arbeiten kann eine Komplettprüfung (optisch, elektrisch) der Elemente einer Türverkleidung in ca. 23 Sekunden abgeschlossen sein. Alle 4 Türverkleidungen können durch Universalaufnahmen und die Vielzahl der Kameras auf einer Anlage geprüft werden. Um einen möglichst schnellen Transfer einer großen Datenmenge zu gewährleisten, wurden ausschließlich Kameras mit GigE Vision Interface verwendet.

Die Türverkleidungen werden entweder automatisch auf Werkstückträgern oder manuell an die Prüfstation mit den Kameras befördert. Um die Funktionsfähigkeit der Ambientebeleuchtung und anderer elektronischer Komponenten zu kontrollieren, werden die Bauteile über Andocksysteme mit Strom versorgt. Dies dient zur Analyse der Beleuchtungskriterien: Stimmt die Helligkeit? Ist das Licht gleichmäßig oder gibt es Hot -Spots (Stellen zu heller Beleuchtung) oder Dark-Spots (abgedunkelte Stellen der Beleuchtung)? Die Kameras erfassen aus unterschiedlichen Winkeln Details der Türverkleidung. Hochauflösende Bilder jeder Türverkleidungsseite stehen somit auch für nachträgliche, nicht geprüfte Bereiche, zur Verfügung.


Analyse und Protokoll
Ziemann & Urban hat eine Analysesoftware entwickelt, die spezielle Auswertealgorithmen anwendet und auf Basis der gelieferten Bilder eine Visualisierung der Prüfergebnisse erstellt. Grafisch wird auf einem Monitor dargestellt, an welcher Stelle welche Art von Fehler auftritt und welche Komponenten defekt sind. Werden „Nicht-in-Ordnung-Teile“ identifiziert, werden die Ergebnisse in einem "Rework Protokoll“ aufgelistet. Um den Anforderung des Qualitätsmanagement in puncto Rückverfolgbarkeit und Dokumentation gerecht zu werden, werden alle Analyseergebnisse (grafische Darstellung sowie reine Messergebnisse) pro Bauteil gespeichert und katalogisiert.

Inzwischen profitieren verschiedene Hersteller von Türverkleidungen,  von Europa über Asien bis Amerika von der Lösung. Durch die Automatisierung und Standardisierung des Prüfprozesses können sie trotz hoher Individualität der zu prüfenden Teile Zeit- und Kostenersparnisse erzielen. Gleichzeitig erfüllen die Automobilzulieferbetriebe die rechtlichen und wirtschaftlichen Anforderungen hinsichtlich Rückverfolgbarkeit und 0% Fehlerquote und bleiben damit konkurrenzfähig.

Auch Andreas Ziemann, Geschäftsführer bei Ziemann & Urban, ist von dem Nutzen für den Anwender überzeugt: „Die qualitativ hochwertigen Farbbilder, die die Allied Vision Kameras liefern, machen die automatisierte Prüfung sehr präzise und effizient.“ Als Antwort auf die Forderung nach noch höheren Produktionsgeschwindigkeiten und Taktzahlen sowie zunehmenden Stückzahlen arbeiten die Automatisierungsexperten bereits an neuen Prüfsystemen, ausgestattet mit leistungsfähigen, hochauflösenden GigE-Vision Kameras von Allied Vision.