Im industriellen Umfeld beobachtet AI-pro-Geschäftsführer Pascal Lettmann oft, wie Arbeitskräfte einzelne Teile in Maschinen in kurzen Taktzeiten einlegen und entnehmen. Eine monotone Arbeit, die relativ leicht zu automatisieren ist – anders als die nachgelagerte manuelle Sichtprüfung. „Den prüfenden Blick des Bedieners beim Entnehmen der Teile von regelbasierten Kamerasystemen übernehmen zu lassen, ist aus technologischer Sicht nur schwer möglich und oft mit hohen Kosten verbunden“, erklärt Lettmann. Denn traditionell Systeme komme schnell an ihre Grenzen, beispielsweise bei schwankenden Lichtverhältnissen oder Geometrieabweichungen.
Genau hier setzt AI-pro an und bietet Sichtprüfung inklusive Automatisierung aus einer Hand. „Wir beschränken uns auf das Einlegen und Entnehmen von kleinen Bauteilen in Maschinen mit kurzen Taktzeiten und ergänzen diese um eine zuverlässige Prüftechnologie inklusive Programmierung“, erklärt der Firmengründer.
Ein Kunde wollte beispielsweise eine manuell bediente hydraulische Presse zum Stauchen von Kugelhülsen erneuern und im Zuge dessen automatisieren. Für den Arbeitsvorgang suchte AI-pro eine stabile Presse mit Servoantrieb, die eine kurze Taktzeit ermöglicht, die Einpresstiefe X misst und dadurch den Prozess überwacht. Sobald der X-Wert über- oder unterschritten wird, soll die Anlage das fehlerhafte Teil ausschleusen.
Stabilität und Kontrolle
Entschieden hat sich Lettmann für eine C-Bügel-Presse von Tox Pressotechnik. Mit dem Weingartener Familienunternehmen hat Lettmann schon früher gute Erfahrungen gemacht. „Die vollumfängliche Beratung bereits im Vorfeld und das Angebot mit dem Standard-Baukasten bestärkten meine Entscheidung, die Presse bei Tox zu kaufen“, sagt Lettmann.
Den Antrieb übernimmt der Tox-Electricdrive vom Typ EX-K. Eine Planetenrollengewindespindel wandelt die Rotationsbewegung präzise in einen linearen Vorschub um, der mit bis zu 200 Kilonewton das Werkzeug in das Bauteil presst. Die für das Kraft-Wege-Protokoll notwendige Strecke erfasst ein Resolver direkt am Servoantrieb, ein integrierter Kraftmesser steuert die dabei aufgewendete Presskraft bei. So überwacht die Tox-Software den Kontrollwert X und kann gegebenenfalls fehlerhafte Teile sofort erkennen.
AI-pro ergänzte die Tox-Servopresse um zwei lineargeführte Greifer, die abwechselnd ein Bauteil in das Werkzeug einlegen, es nach dem Pressen fixieren und anschließend entnehmen. Danach halten sie das Bauteil wieder dem Leichtbauroboter vor, der es im Innengriff nimmt und weitergibt.
Mit neuronalen Netzen prüfen
Durch die alternierende Arbeitsweise der beiden Zustelleinheiten verringert AI-pro die Nebenzeiten merklich. „Der Roboter nimmt also das fertige Bauteil abwechselnd aus der einen oder der anderen Einheit“, verdeutlicht Lettmann. Nach einer weiteren Bearbeitung überprüfen sieben Kameras und ein Mikrometer die fertige Kugelhülse optisch und geometrisch. AI-pro nutzt hierfür neuronale Netze: „Durch sie erkennt unser Prüfsystem sicher Riefen, Rillen und Rattermarken – selbst an spiegelnden Oberflächen.“
Die Kommunikation zwischen Roboter und Presse läuft über die übergeordnete Steuerung mittels Profinet. Der Pressprozess selbst wird anfangs über die Tox-HMI konfiguriert, auch die Wartung erfolgt direkt über das Tox-Panel. Das Start- und Stopp-Signal gibt die AI-pro-Automation vor und reagiert auch auf Schwankungen im Prozess.
„Unser System greift einfach die Daten der Tox-Software ab, die sie an die SPS schickt“, erklärt Lettmann. So fragt der Roboter auch die letzten Messwerte zur Qualitätskontrolle ab und weiß, ob er das fertige Bauteil in die IO- oder NIO-Box ablegen muss. Darüber hinaus kann AI-pro diese Prozessdaten, beispielsweise über Gut- und Schlechtteile, an seinen KI-Rechner schicken, der diese Daten dann in eine SQL-Datenbank abspeichert. „Normalerweise ist der Datenaustausch aus der SPS heraus auf übergeordnete Leitsysteme wie ERPs relativ schwierig. Unser Rechner spricht jedoch genau diese Sprachen“, erklärt Lettmann.
Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG
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