Im Vergleich zum Schweißen und Kleben ist das Stanznietverfahren ein effizientes Fügeverfahren, das große Stückzahlen respektive Stanznietvorgänge bei hohen Prozessgeschwindigkeiten ermöglich. Es ist vielseitig bei der Verbindung unterschiedlicher Materialien, verlangt keine Vor- oder Nachbehandlung und gewährleistet hohe Prozesssicherheit und Präzision. Böllhoff ist Kompetenzführer in 360° Verbindungstechnik und kennt sich mit hochwertigen und belastbaren Verbindungslösungen aus. Als familiengeführtes Unternehmen steht es seit 1877 für langfristigen Erfolg. Das Sortiment erstreckt sich von der Standardschraube über Spezialverbindungselemente bis hin zu Montagesystemen. Ende 2023 stellte Günter Kathmann, Key Account Manager bei di-soric, die Systemsoftware nVision-i, die im Verbund mit dem Vision Sensor CS-60 für kundenspezifisch adaptierbare Bildverarbeitungslösungen steht, Fabian Ahlemeyer vor, der bei Böllhoff als Softwareentwickler tätig ist. Gemeinsam diskutierten sie, ob die vorgestellte Bildverarbeitungslösung als geeignete Optimierungslösung für die Firma in Frage käme.
Verifizierung in 800ms
Für Günter Kathmann war klar: Ein Einsatzfeld par excellence für den Vision Sensor CS-60 im Verbund mit der nVision-i Software. Ein großer Vorteil für Anwender besteht darin, dass sie mit der einfach bedienbaren Software nVision-i aus einem umfassenden Set an Werkzeugen frei wählen können. Neben Standardanwendungen wie Lokalisieren, Erkennen und Zählen stehen Funktionen wie Bildkorrektur, Kalibrierung sowie Objektvermessung in Echtmaßen zur Verfügung. Mit integrierter Beleuchtung sowie mit vier wechselbaren Objektiven steht das Vision System CS-60 für hochwertige Bildergebnisse. Die größten Herausforderungen stecken aber wie immer im Detail: In vielen Bereichen musste die Standardlösung von di-soric an die spezifischen Anforderungen und Rahmenbedingungen der Stanznietapplikation angepasst werden. „Eine echte Challenge war sicherlich, dass die Sichtprüfung in der vorgegebenen Taktzeit von 800ms durchgeführt sein muss. Da bleibt keine Zeit für Jobwechsel. Darüber hinaus sollte der Vision Sensor ohne Feldbus direkt an die Steuerung angebunden werden.“, zählt Günter Kathmann die wesentlichen Kundenanforderungen auf.
Automatisiertes Prüfen in mehreren Schritten
Das Matrizenprüfverfahren besteht aus mehreren Teilschritten: Das robotergeführte Stanznietwerkzeug steuert den Matrizenwechsler an. In der Übergabeposition präsentiert sich die von der Steuerung angeforderte Matrize im Abstand von 86mm vor der Kameralinse. Der Bereich, der klar erkennbar sein muss, umfasst ca. 25x40mm. Da sich die Position minimal verändern kann, kommt die Funktion ´Lagenachführung an Konturen´ zum Einsatz. Neben den aufgabenbedingt unterschiedlichen Konturen im Kopf unterscheiden sich die Matrizen optisch durch eine individuelle Ausformung des Schafts. Mit vier Bildaufnahmen und anhand von 22 Messfeldern nimmt das Vision System eine Helligkeitsprüfung vor. Zusätzlich wird eine Plausibilitätsprüfung zwischen den rechten und linken Einstichen ausgeführt. Entspricht die visuell erfasste Geometrie dem Soll-Bild, gibt die Software die Matrize für die Übergabe an das Stanznietsystem frei. Eine falsche Matrize würde das Kameraauge erkennen und zurückweisen.
„Dank der logisch aufgebauten nVision-i Software sowie der darin integrierten Funktionsbausteine war es vergleichsweise einfach, die von uns gestellten Anforderungen mit Hilfe von di-soric umzusetzen. Jobwechsel oder aufwändiges Umprogrammieren entfällt, die Anbindung erfolgt über digitale Schnittstellen ohne Feldbus,“ erläutert Fabian Ahlemeyer. Damit die Bilderkennung in allen Fällen auf dieselbe einfache Art und Weise funktioniert, ließ Böllhoff die Software in dieser Konfiguration fixieren. Damit steht das Vision System quasi per Drag&Drop zumindest bis auf weiteres unveränderlich sicher und zuverlässig zur Verfügung.
Ausblick
Zehn der integrierten Bildverarbeitungslösungen sind derzeit bei einem namhaften Automobilersteller im Einsatz. Nachdem diese dort ihre Alltagstauglichkeit unter Beweis gestellt haben, will Böllhoff in Zukunft weitere Stanznietapplikationen mit der kostengünstigen Visualisierungslösung ausstatten. „Die Zusammenarbeit war zu jedem Zeitpunkt zielorientiert und auf Augenhöhe“, betont Fabian Ahlemeyer. „Vor allem lieferte das Projekt den Nachweis, dass di-soric fachlich kompetent und in der Lage ist, Standardprodukte in kundenspezifisch zugeschnittene Lösungen zu verwandeln.“
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