Prüflinge ins richtige Licht gesetzt

Automatisiertes Prüfen mit hohem Tempo

Die Optisort-Maschinen, die er daraufhin entwickelte, nutzen Kameratechnik in Verbindung mit automatisierter Zuführung und sehr schnellen Rechnersystemen. Sieht man eine solche Anlage in Aktion, ist die Geschwindigkeit beeindruckend: Aus einem Bunkersystem heraus über einen Schwingförderer werden die Prüflinge vereinzelt, bei Bedarf lagerichtig, zugeführt und entweder auf einem Glasteller, einem speziellen Metallteller für Schrauben, oder einem Transportband an den Kameras vorbeigeführt. Auch 360°-Prüfungen mit vier Kameras sind möglich. Gutteile werden aktiv ausgeschleust, fehlerhafte Teile separiert.

All das geschieht mit einer Geschwindigkeit, bei der das menschliche Auge kaum mithalten kann. „Die Anlagen prüfen mehrere hundert Teile pro Minute, teilweise mehr als 50.000 Stück pro Stunde“, so Thomas Rothweiler. Dabei sind sie sehr flexibel, denn sie inspizieren unterschiedliche Komponenten: „Jede Maschine prüft typischerweise 200 bis 300 Produkte.“ Für jedes Produkt ist ein eigenes Prüfprogramm hinterlegt.

Mechanik und Rechengeschwindigkeit setzen technische Grenzen

Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Anlagen stieß in der Vergangenheit immer wieder die Mechanik, d.h. die Zuführung in derart hohem Tempo, an ihre Grenzen. Teilweise gelangte aber auch die Rechengeschwindigkeit der verfügbaren Steuerungen ans Limit, was ebenso einleuchtet, wenn man bedenkt, dass teilweise acht oder zehn Kameras den Prüfling inspizieren und die Steuerung innerhalb von Millisekunden auf „gut“ oder „n.i.O.“ entscheiden muss.

Elektrische Verstellung der Beleuchtung

Auch wenn jede Maschine individuell den Wünschen des Kunden angepasst wird, legt Thomas Rothweiler Wert darauf, dass es sich hier nicht um Sondermaschinenbau handelt: „Unsere Maschinen beruhen auf einem modularen Prinzip und wir nutzen sehr viele Gleichteile.“

Eine aktuelle Weiterentwicklung betrifft die Beleuchtung, mit der die Prüflinge für die Kameras ins richtige Licht gesetzt werden. Der Abstand der Leuchten zum Prüfling variiert je nach Produkt, und der Anwender verstellte die Leuchten manuell über ein Stellrad mit Skala. Ziel von Thomas Rothweiler war es, diesen Vorgang in die Steuerung zu integrieren und damit reproduzierbar zu machen. Auf diese Weise sollten nicht nur manuelle Prozessschritte eingespart und mögliche Fehleinstellungen ausgeschlossen werden. Noch wichtiger war die Möglichkeit, die Stellung der Leuchten in die Dokumentation zu integrieren.

Komplette Linearantriebseinheit als Lösung

Auf der Suche nach geeigneten Linearantrieben wurden die Gefra-Ingenieure im drylin®-Programm von igus® fündig. Auf der Basis der drylin®-Linearachsen, bei denen ein Schlitten aus dem Hochleistungspolymer iglidur® mit Hilfe einer Antriebsspindel verfährt, hat igus® das drylin® E-Programm entwickelt. (E wie elektrisch). Das sind komplette Linearantriebseinheiten, bei denen ein Schrittmotor über einen optionalen Flansch und eine ebenfalls optionale Klauenkupplung die Achse antreibt.

Mit dieser Achse schafft Gefra die Voraussetzung dafür, die Leuchtenverstellung in die PC-Steuerung und somit in den jeweiligen Prüfplan zu integrieren und die Automatisierung einen weiteren Schritt voranzutreiben. Dabei kommt eine Achse mit 60 mm Hub zum Einsatz, der von einem NEMA 17-Schrittmotor angetrieben wird und Lasten bis 1000 g mit einer Genauigkeit von +/- 0,5 mm verfährt.

Optisort auch bei igus®

Das neue Konzept wurde bereits in einer Anlage erprobt, die Dichtungen prüft. Vier Spindellineartische vom Typ drylin SAW-0630 mit Elektroantrieb, Motorflansch und integrierter Klauenkupplung sind über Controller an den PC des Systems angeschlossen. Die Antriebe passen sich bestens in die Umgebung ein.

Übrigens weiß man die Vorteile der Optisort-Anlagen bei igus® sehr zu schätzen. Denn in der Kölner Fertigung sind insgesamt vier Anlagen von Gefra mit der Prüfung von Gleitlagern beschäftigt. Überwiegend handelt es sich hier um sicherheitsrelevante Komponenten, die igus für die Automobilindustrie fertigt und die zu 100 Prozent geprüft werden. Zurzeit plant igus® die Anschaffung einer fünften Optisort-Anlage. Wenn die Verantwortlichen die Option der elektrischen Beleuchtungsverstellung wählen, kehren einige der nach Friedewald gelieferten drylin E-Einheiten wieder zurück an den Ort ihrer Produktion.