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Inspektion von Dichtringen mit iNSPEC 50 und VisionPro

In modernen Automobil-Einspritzpumpen pressen mehr als 2.000 bar den Treibstoff mit unglaublicher Kraft gegen Dichtungsteile. Präzision ist daher das oberste Ziel in der Fertigung von Dichtringen. Das neue Prüfsystem iNSPEC 50 der iTECH Engineering AG aus Bettlach in der Schweiz sorgt für fehlerfreie Oberflächen bis in den Tausendstel-Millimeter-Bereich – und das bei einer beeindruckenden Geschwindigkeit.

Für den renommierten Hersteller von Stanzteilen, die Hänggi GmbH sind im Wettbewerb der Automobil-Zulieferindustrie Genauigkeit und Schnelligkeit von größter Bedeutung. In Zusammenarbeit mit der iTECH Engineering AG hat man jetzt eine Lösung gefunden, welche die Teilequalität erhöht und die Produktionsprozesse beschleunigt. Das Prüfsystem iNSPEC 50 prüft Metall-Dichtringe für Einspritzpumpen nach den Prüfkriterien der Oberflächenbeschaffenheit und der präzisen Dimensionierung der Teile. Bei der Oberflächenprüfung untersucht das System die Dichtringe auf Kratzer und Verunreinigungen. In der dimensionellen Kontrolle werden Innen- und Außendurchmesser der Teile kontrolliert. iNSPEC 50 arbeitet mit einer nominalen Prüfgeschwindigkeit von zwei Teilen pro Sekunde und damit 7.200 Teilen pro Stunde und das mit einer Prüfgenauigkeit von vier Tausendstel Millimeter.

Die komplette Bildverarbeitung erfolgt auf der Software-Ebene mit VisionPro® von Cognex. Dies ermöglicht eine präzise Identifikation von Fehlermerkmalen und die äußerst schnelle Weitergabe von Steuerungsimpulsen.

Intelligent geführt, präzise verfolgt
Beim iNSPEC 50 gelangen die Prüfteile aus einem Schüttgutmagazin über einen Schneckenfördertopf in eine Zuführschiene. Hier werden die Dichtringe vereinzelt und in Abständen von rund fünf Zentimetern auf den Träger aufgelegt. Dabei handelt es sich um einen Glasring mit einem Außendurchmesser von rund 80 Zentimetern. Dieser transportiert die Prüfteile zu den anschließenden Kamera-Prüfstationen.

Die exakte Lage der einzelnen Dichtringe kontrolliert iNSPEC 50 durch die präzise Synchronisation des Ablagezeitpunkts eines Teils auf der Glasscheibe mit der Drehgeschwindigkeit von deren zahnriemengetriebenem Schrittmotor. So bleiben bei der Teileverfolgung die Position des einzelnen Dichtrings und damit der Triggerzeitpunkt der Kameras durch die Stellung des Schrittmotors immer exakt bestimmt. iNSPEC 50 schleust ein nicht geprüftes Teil immer als potenzielles Fehlerteil aus.

In der ersten Prüfstation untersucht ein Kamerasystem mit telezentrischer Optik die geometrische Genauigkeit der Dichtringe. Beleuchtet werden die Prüfteile von unten mittels einer perfekt kontrastierenden Hintergrundbeleuchtung. Die telezentrische Optik wurde gewählt, um mögliche Verzerrungen auszublenden. Gemessen werden an der ersten Station sowohl der Außen-, als auch der Innendurchmesser.

Perfekt beleuchtet, voll im Bild
Die darauf folgende zweite Prüfstation nimmt die Oberflächenkontrolle der Kopf- und Außenseiten des Dichtrings vor. Für beste Kontraste sorgt dabei die dreistufige Beleuchtung: ein seitliche Dunkelfeldbeleuchtung plus Dom-Beleuchtung mit einem mittigen Durchlass für die Kamera, sowie eine Koaxialbeleuchtung, die durch den Durchlass hindurch auf den Mittelteil der Prüfteile gerichtet ist. Alle Strukturen, deren Bild nicht homogen erscheint, werden auf diese Weise für die Kamera identifizierbar.
Hier kommen auch die Stärken der intelligenten Bildverarbeitungssoftware mit robuster Werkzeug-Bibliothek, VisionPro zum Zug. VisionPro von Cognex übermittelt Bildwerte extrem schnell. Die Vision-Software ist in der Lage, sich ausschließlich auf kritische Teilemerkmale zu konzentrieren, die für die Unterscheidung in Fehl- und Gutteile wichtig sind. Unkritische Veränderungen im Aussehen ignoriert VisionPro. Eine meist aufwändige und zeitraubende Vorverarbeitung von Bilddaten entfällt. Das Resultat ist extreme Schnelligkeit im Teilehandling und bei der Anwendungsentwicklung für neue Produktspezifikationen.

Die dritte und abschließende Kamera-Prüfstation des iNSPEC 50 untersucht die Dichtringe von unten. Der Prüfvorgang erfolgt wie in Prüfstation zwei mittels Industriekamera, unterstützt durch Dunkelfeld-, Dom- und Koaxialbeleuchtung.
Nach der letzten Prüfung bläst das iNSPEC 50 die fehlerfreien Dichtringe in Losgrößen von 2000 Stück in einen von insgesamt zehn Teilebunkern. Alle nicht als gut befundenen und somit auf dem Glasring verbliebenen Teile, scheiden am Ende des Prüfvorganges automatisch aus.

Besonders praktisch in punkto Wartung und Zugänglichkeit sowie sehr platzsparend wird das iNSPEC 50 durch die vertikal nach oben fahrende Abdeckhaube aus getöntem Kunststoff. Das iNSPEC 50 der iTECH Engineering AG mit VisionPro® von Cognex an Bord bietet Unternehmen auch in Krisenzeiten mehr Sicherheit für maximale Qualität und kurze Lieferzeiten und hilft so, Produktionskosten zu senken.

Für weitere Informationen über Cognex Anwendungslösungen:

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