Zylinderoberflächen im 360° Blick

Vision-Software für die Prüfung von Kegelrollenlager

Zylinderoberflächen im 360° Blick

Timken stellt Lager, Getriebe, Antriebsriemen und Ketten zur Fertigung verschiedener Produkte her. Als führender Anbieter im Bereich Kegelrollenlager produziert die Firma die Lager sowie Komponenten für andere Rollenlager an Standorten in aller Welt, beispielsweise auch bei Timken India Limited.

 (Bild: Teledyne Dalsa Inc.)

Bild 1 | Die Sherlock-Software arbeitet mit drei Kameras, so dass die Zylinderoberfläche im 360°-Winkel begutachtet werden kann. (Bild: Teledyne Dalsa Inc.)

Der indische Automobilfertigungsmarkt ist in jüngster Zeit erheblich gewachsen. Laut Prognosen wird die Wachstumsrate dieses Jahr bei 13% liegen, so dass die Hersteller nach Möglichkeiten suchen, um die Produktion bei gleichbleibend hohen Qualitätsstandards zu steigern. Am Standort von Timken India in Bangalore werden täglich tausende Kegelrollenlager hergestellt. Der asiatische Markt für Rollenlager ist extrem umkämpft, so dass die Hersteller ein hohes Maß an Kundenzufriedenheit mit den gelieferten Produkten sicherstellen müssen. Da die manuelle Kontrolle durch Zufallsproben nicht mehr ausreichte, benötigten sie eine effektivere Möglichkeit, fertige Chargen vor dem Versand an den Kunden zu kontrollieren. Da die Niederlassung in den USA mithilfe automatischer Kontrollsysteme von Teledyne Dalsa beeindruckende Resultate lieferte, wollten sie auch am indischen Standort einen ähnlichen Inspektionsablauf umsetzen. Daher nahm die Firma mit Qualitas Technologies, einen ansässigen Experten für industrielle Automatisierungslösungen, Kontakt auf. Das Team bei Qualitas entwarf ein Bildverarbeitungssystem mit der Sherlock-Software von Teledyne Dalsa, die so konfiguriert wurde, dass diese drei Kameras betreiben kann. Je eine Kamera befindet sich an den beiden Enden der Fertigungsstraße und eine dritte ist mit Sicht auf die flache Oberfläche am Ende jedes Kugellagers positioniert, so dass die Zylinderoberfläche im 360°-Winkel begutachtet werden kann. Das Bildverarbeitungssystem untersucht die Rollenlager insbesondere auf unfertige Endflächen, fehlende Beschichtung sowie Rost- oder Werkzeugspuren, Dellen und Kratzer.

Flexibel anpassbare

Benutzeroberfläche

Vor der Inspektion werden die Rollenlager gespannt und geschliffen, um die Enden abzuschrägen und die Oberfläche zu glätten. Da für diesen Vorgang große Mengen Schmiermittel benötigt werden, kann die Oberfläche mancher Lager noch beim Kontrollschritt einen dünnen Schmiermittelfilm aufweisen. „Die verschiedenen potenziellen Oberflächenbeschaffenheiten sind nur einer der Aspekte, welche die präzise Kontrolle so aufwändig machen. Die Sherlock-Software ist hier ideal zur Anpassung an aufwändige Kontrollabläufe“, so Raghava Kashyapa, Direktor von Qualitas. „Durch die offene Architektur und das hochmoderne Design können wir Algorithmen entwickeln, die ohne Einbußen bei der Genauigkeit flexibel auf Oberflächenveränderungen und andere Abweichungen am Rollenlager reagieren. Bei unserer Anwendung setzen wir insbesondere auf Sherlocks hochmoderne Bildverarbeitungsfunktionen und umfangreiche Software-Entwicklungsbibliothek, um eine vollständig flexibel anpassbare Benutzeroberfläche zu programmieren.“ Außerdem ist die Software mit der Datenbank von Timken India kompatibel, um Bilder und statistische Daten der Kontrollen zu übertragen, und vereinfacht so die Kommunikation zwischen Bildverarbeitung und der am Standort bereits vorhandenen Technologie. Da die Bilder in der Cloud gespeichert werden, kann der Bediener bequem darauf zugreifen, um die Kontrollergebnisse und die Gesamtleistung einzusehen, Mängeltendenzen auszuwerten und ggf. die Kontrollparameter anzupassen.

Kommunikative Software

Dank der Sherlock-Software ist Timken India Limited in der Lage, pro Sekunde drei Rollenlager an einer Produktionslinie zu kontrollieren. (Bild: Teledyne Dalsa Inc.)

Bild 2 | Dank der Sherlock-Software ist Timken India Limited in der Lage, pro Sekunde drei Rollenlager an einer Produktionslinie zu kontrollieren (Bild: Teledyne Dalsa Inc.)

Für Timken India war besonders wichtig, dass sich die Bildverarbeitung nahtlos in die anderen Phasen des Produktionsablaufs integrieren ließ. Die Kunden bestätigten zwar, dass eine akkurate Kontrolle ein wichtiges Ziel sei, wollten dies aber nicht zu Lasten der Produktionsgeschwindigkeit umsetzen. Die automatische Kontrollphase in der Fertigung musste deshalb ein weiterer Arbeitsschritt sein. Daher rüstete Qualitas das Bildverarbeitungssystem so um, dass es in den vorhandenen Platz an der Fertigungsstraße passte. „Da die Kontrolle nun in den Fertigungsablauf integriert ist, mussten wir auch andere Prüfungen berücksichtigen, die vor der Kontrolle stattfinden“, setzte Kashyapa fort. „Beispielsweise wurden Rollenlager, die während der Fertigung die Festigkeitsprüfung nicht bestanden, zwar als mangelhaft markiert, aber dennoch zur Bildverarbeitung weitertransportiert. Wir mussten diese Rollenlager also ausschleusen, und hier kam die Aggregationsfunktion der Sherlock-SPS zum Tragen. Die Software kann mit mehreren Protokollen arbeiten und problemlos mit den anderen installierten Systemen kommunizieren.“

Fazit

Die Lösung wurde Anfang des Jahres an einer Produktionslinie implementiert, um mehr als zwölf verschiedene Arten von Rollenlagern mit einer Länge zwischen 10 und 59cm zu untersuchen. Timken India Limited rechnet damit, dass die Bildverarbeitungslösung innerhalb der nächsten Monate auch an den anderen sieben Produktionslinien des Werks installiert wird. Mit der installierten Lösung und der Sherlock-Software ist die Firma in der Lage pro Sekunde drei Rollenlager an einer Produktionslinie zu kontrollieren, die täglich mehr als 18 Stunden in Betrieb ist.

Teledyne Dalsa Inc.
www.teledynedalsa.com

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