Zehn Sekunden benötigt der Messroboter zur hochgenauen optischen 3D-Vermessung

Dichtung wird optisch überprüft

Hochgenaue optische Vermessung der Dichtungsgeometrie eines Verbandskastens. Ein Keyence LJ-V 3D-Messkopf scannt den Prüfling
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Die konventionelle Druck-basierte Prüfung von Dichtungsstrukturen ist aufwändig und zeitintensiv. Der Sondermaschinenbauer MPH setzt daher auf eine indirekte Dichtungsprüfung. Mit einem schnellen optischen Verfahren überprüft ein 3D-Messroboter von Mitsubishi Electric die Abmessungen der Dichtungskontur rein geometrisch.

Zehn Sekunden benötigt der Messroboter zur vollautomatischen, hochgenauen optischen Vermessung dreidimensionaler Strukturen – zum Beispiel einer 1,5 Meter langen Dichtungsgeometrie. Ein lineares Transportband liefert dabei die zu vermessenden Verbandskastendeckel auf einem Werkstückträger an. Dann scannt ein Keyence LJ-V 3D-Messkopf den Prüfling und wertet die Messdaten gleichzeitig aus.

Geprüft werden drei Kriterien: Der am Scara-Roboter angebrachte Lasertriangulationsmesskopf erfasst erstens die rein mechanischen Maße des Deckels. Hinzu kommt zweitens die Vermessung der Dichtungsgeometrie, hier also des Profils der eingesetzten Dichtungsschnur in der Nut des Deckels. In der Homogenitätsprüfung schließlich bewegt der Roboter das Messgerät entlang der Dichtfläche und stellt selbst kleinste Strukturunterbrechungen fest. Sind alle Prüfkriterien erfüllt, ist die Dichtheit des Deckels sichergestellt.
Zur simultanen Auswertung von Dichtungsbreite und -höhe sowie des Abstands zwischen Dichtfläche und Trägerkontur liefert der Messkopf ein etwa 30 Millimeter breites Profil des Prüflings und erfasst dessen Höhe. Das dreidimensionale Bild ergibt sich mithilfe des Roboters, der die Scan-Zeile am Objekt entlang bewegt. Das Ergebnis wertet die applikationsspezifische Software aus.
Darüber hinaus sind präzise Vermessungen größerer Abstände möglich. Dazu sind auf dem Werkstückträger genau vermessene Referenzklötze montiert. Mit einer nur 30 Millimeter breiten Messzeile kann so auch die komplette Breite und Länge eines Objekts vermessen werden, das mit etwa 300 x 400 mm dem DIN A4-Format entspricht.
Einsatzbereiche für ein solches 3D-Messsystem finden sich dort, wo die absolute Dichtheit der Ware ein kritischer Faktor ist, beispielsweise in der Medizintechnik, der Automobilindustrie oder in der Fertigung von Brennstoffzellen. Für die Wahl des Mitsubishi Roboters war ausschlaggebend, dass er die Schutzart IP67 erfüllt, also keine Partikel nach außen abgeben. Dadurch ist die Anlage für den Betrieb in einer nahe- zu reinraumartigen Umgebung geeignet.
Aus CAD-Dateien lässt sich die Kontur der zu prüfenden Dichtung exakt ermitteln und darauf basierend das Roboterprogramm generieren. Das konventionelle Teachen des Roboters durch den Bediener entfällt. Über das Scannen von Chargen-Begleitpapieren kann die Programmauswahl und Eingabe von Chargendaten erfolgen. Die Software bietet zudem die Möglichkeit, die Messwerte an Datenbanken oder zur Weiterverarbeitung an ein CAQ-System zu übertragen.
Der Scara-Roboter ist insbesondere dazu geeignet, die flache Dichtungsstruktur eines Deckels in der x-, y- und z-Ebene zu erfassen. Zur Überprüfung komplexer dreidimensionaler Dichtungsstrukturen – etwa bei Autoscheinwerfern, wo nicht nur die Scheinwerfer selbst, sondern auch die Verbindung zwischen Beleuchtungssystem und Karosserie mit Dichtungen versehen werden – setzt MPH einen 6-Achs-Roboter RV-6FH12 ein. Für eine andere Applikation in der Medizintechnik zum Beispiel hat MPH einen entsprechend ausgestatteten Rundtakttisch entwickelt.
Mitsubishi Electric Europe B.V. www.mitsubishi-automation.de
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