Matrox Imaging - Nacrichten & Ereignisse - Fallstudien [Deutsch]

Jedes Teil zu seiner Zeit

Schnell umschaltbares selbstbewegliches Fertigungsprüfsystem basierend auf der Matrox Imaging Library und dem Framegrabber Matrox Meteor-II

Von Sarah Sookman, Matrox Imaging

Die konventionelle Fließbandproduktion dient der Massenproduktion von Gütern. Diese großen Produktionsmengen erfordern eine umfassende Einstellung und Konfiguration der Fertigungs- und Prüfverfahren. Heutzutage muß dies nicht mehr unbedingt der Fall sein . So sind speziell in der Automobilindustrie Produktionseinheiten von nur einem Stück nicht ungewöhnlich. Dieser neue Herstellungsstandard erfordert wesentliche Veränderungen der Montage- und Prüfverfahren und stellt einzigartige Herausforderungen an die "Architekten" der Bildverarbeitungssysteme.

Besuchen wir die Firma Avalon Vision Solutions. Vor vier Jahren begann die in Lithia Springs, (Atlanta) Georgia ansässige Firma, ein neues Inspektionssystem zu entwickeln, das den veränderten Produktionsmethoden gerecht wird. Bill Nicol, Vizepräsident, Verkauf & Marketing, erklärt dies so: “Unsere Kunden aus der Automobilbranche teilten uns mit, dass es notwendig wäre, nacheinander verschiedene Produkte auf ein und demselben Fließband herstellen zu können.” Dieses Konzept der Montage verschiedener Teile per Fließband in Abhängigkeit von der Bestellanforderung ist eine der wichtigsten technischen Anforderungen an die Automobilproduktion und wird als In-Line Vehicle Sequencing (ILVS) bezeichnet. Jedoch werden durch die Einführung dieses neuen Montageverfahrens die Aufgaben des Operators komplizierter, da die Fließbandlinie für jedes zu montierende Teil neu konfiguriert werden muß. Zusätzlich ist eine automatisierte Prüftechnologie notwendig, um Fehler im zu montierenden Teil zu minimieren.

Die Anwort hierauf ist die QualityStation von Avalon mit PlantVision 7. DieQualityStation ist ein Bildverarbeitungssystem mit ereignisgesteuerter I/O-Architektur. Dadurch kann ein aktives Programm verschiedenste Produktionsmodelle abdecken. Die Einstellungen für die einzelnen Produkte werden in der QualityStation als Ereignisse gespeichert. Erhält der Controller ein Eingangssignal mit der Identifizierung des Ereignisses, führt er die Inspektionskriterien für dieses Ereignis aus. Die QualityStation "macht Setups und SPC [Statistical Process Control]-Datenerfassung und -berichterstattung weniger kompliziert, als wenn verschiedene Programme für jedes Produktionsmodell laufen würden”, ergänzt Nicol.

Das System

Das Produktionspersonal vor Ort gibt das Inspektionsverfahren für das zu montierende Teil mittels Touch-Screen-Interface ein. Nach der Montage des Teils werden die Kameras durch ein Trigger-Signal aktiviert. Ein separater Scanner liest einen Barcode, der das System darüber informiert, welches Teil geprüft werden soll. Unter Verwendung der durch die Kameras erfassten Bilder wird das Teil dann gemäß dem durch das Personal spezifizierten Verfahren geprüft. Darin eingeschlossen sind Ortung, Zählung und Messung.

Die Softwarekomponete im System heißt PlantVision 7. Die über das Touch-Screen-Interface (SmartWindows) festgelegten Verfahren verwenden Verarbeitungsmodule der Matrox Imaging Library (MIL). SmartWindows bietet ein anwenderfreundliches Interface für komplizierte Inspektionsaufgaben. So verwendet beispielsweise das Pattern-Search-Werkzeug Mustererkennungsfunktionen, um spezifische Merkmale zu identifizieren. Das Locator-Werkzeug verwendet für die Bestimmung des Centroiden des zu überprüfenden Objektes Blobanalyse und Histogrammfunktionen, so dass das Objekt dann ausgemessen werden kann. Matrox Meteor-II Framegrabber sind mit bis zu 24 Kameras verbunden, um die für die Inspektion notwendigen Bilder zu erfassen. Alle Ergebnisse der Prüfvorgänge, einschließlich Bilddaten, werden in der ProcessRx SPC Datenbank registriert, welche durch ein Netzwerk zugänglich ist.

Das für den QualityStation Bildverarbeitungscontroller und die PlantVision Software verantwortliche Team hat während der Entwicklung verschiedene Herausforderungen gemeistert. So mußte das HMI (human-machine interface) verschiedene Eingangstypen unterstützen, wie Barcode, das Ethernet Protokoll und serielle Schnittstellen. Als nächstes mußte die Statistical Process Control (SPC) Datenbank große Mengen von Bilddaten unterstützen (von mehreren Kameras) und über Fernsteuerung zugänglich sein. Schließlich erforderte die große, offene Inspektionszelle spezielle Lichtverhältnisse; Anlagentüren, Dachfenster und Kräne in der Halle können Schatten erzeugen. Eine nahe Infrarotkamera (NIR), NightHawk genannt, wurde mit Hilfe von handelsüblichen Kamerakomponenten entwickelt und angepasst, so dass sie den Anforderungen an Zoom, Fokus und Apertur gerecht werden konnte.

Avalons Zukunftsvision

Gegenwärtig sind ein Dutzend QualityStation Systeme im Einsatz, darunter die ILVS Automobilanwendungen in Detroit und Monterey, Mexico. Nach Aussage von Präsident und CEO Ed Kachnic plant Avalon Vision Solutions die Integration von zusätzlichen SmartWindow-Werkzeugen, um auch die MIL-Module OCR und Geometric Model Finder aufnehmen zu können. Avalon möchte das OCR-Modul verwenden, um Etiketten für die verschiedenen Produktbereiche lesen zu können. Mit dem OCR-Modul von MIL könnten Modellnummern auf den Teilen ohne einen zusätzlichen Sensor gelesen werden. Es gibt auch Pläne, den Geometric Model Finder für den Inspektionsprozess zu verwenden. Kachnic ist der Ansicht, dass es einige Anwendungen für den Einsatz des Geometric Model Finder geben wird.

Warum hat sich Avalon für die Verwendung der Produkte von Matrox Imaging entschieden? Nachdem die auf dem Markt angebotenen Produkte gesichtet wurden, war für Kachnic klar, dass die Produkte von Matrox mit denen anderer Firmen vergleichbar sind, speziell die Bildverarbeitungsbibliotheken, aber dass diese zu einem günstigen Preis angeboten wurden. Unsere kostengünstigen Produkte und unser technisches Fachwissen überzeugten Avalon. Kachnic fügt hinzu: “Wir waren einfach der Meinung, dass wir mit dem Unternehmen Matrox unkomplizierter zusammenarbeiten können und haben uns deshalb für Matrox entschieden.”

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