Kleines Auge mit großem Blick

Die System In-Sight Micro 1100 von Cognex (Applikation Bildmitte; und rechts unten) prüft, ob das manuell aufgelegte Fensterrahmen-Vierkantrohr zur Systemvorgabe der EDV passt

Klein und leistungsstark gibt das intelligente Bildverarbeitungssystem den Startschuss für die Produktion von bis zu 800 Fensterrahmen am Tag

Aus bis zu 40 unterschiedlichen Rahmentypen fertigt das neue Zuschnittzentrum Kunststofffenster im Minutentakt

Zwei Dinge braucht ein Familienunternehmen, um den internationalen Wettbewerb mitbestimmen zu können: Spitzenqualität und eine hohe Produktivität. Beides verbindet die Arndt Fenstertechnik GmbH & Co. KG aus Gattendorf in ihrem neuen Zuschnittzentrum miteinander. Eine wichtige Rolle spielt dabei ein verblüffend kleines, aber umso leistungsfähigeres Bildverarbeitungssystem von Cognex.

Eine verschärfte Wärmeschutzverordnung und steigende Energiepreise heizen die Nachfrage nach Kunststofffenstern an. Sehr guter Wärme- und Schallschutz zusammen mit geringen Instandhaltungskosten sind gewichtige Argumente, die für das moderne Material sprechen. Selbst was die Optik anbelangt haben Kunststofffenster aufgrund ihrer großen Farben- und Formenvielfalt Holz und Aluminium auf der Beliebtheitsskala der Käufer überholt. Doch was die Kunden freut, stellt die Verantwortlichen in der Produktion vor neue Herausforderungen. Die wachsende Vielfalt und steigende Nachfrage verlangen von Fertigungslinien immer mehr Flexibilität und höhere Durchlaufraten.

Eine Hürde kurz vor dem Ziel

Kurz vor Abschluss der Planungsphase zum neuen Zuschnittzentrum stand Arndt Fenstertechnik vor einer entscheidenden Frage: Wie lässt sich im Bereich der Materialzufuhr eine hohe Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Null-Fehler-Quote erreichen? Fehlerhaft zugeführte Rahmenteile hätten zu Schäden an der Anlage führen können und daraus resultierend zu kostenintensiven Standzeiten. Immerhin müssen rund 40 verschiedene Fensterprofilrohre in den drei Grundfarben Grau, Braun und einem Recycling-Mischton im Sekundentakt identifiziert werden.

Um einen der ersten und damit wichtigsten Prozessschritte des neuen Zuschnittzentrums zu optimieren, machte man sich auf die Suche nach einer zuverlässigen und kostengünstigen Lösung. Nach intensiver Recherche fiel die Wahl auf Cognex als Spezialisten für intelligente Bildverarbeitungssysteme. In Zusammenarbeit mit der Peter Scholz Software+Engineering GmbH wurde die Kamera In-Sight Micro 1100 eingeplant und installiert.

100 Typen im Sekundentakt

Bevor das intelligente Bildverarbeitungssystem die Profile seitlich ins Visier nimmt, legt einer von zwei Bedienern die bis zu 6 m langen Vierkant-Kunststoffrohre auf das Fördersystem. Welches Profil aufgelegt werden soll, zeigt ihm die zentrale EDV an. Mit der in- dividuellen Produktinformation ausgestattet, prüft die Cognex-Bildverarbeitung den Profilquerschnitt auf Übereinstimmung mit den vom System geforderten Daten. Die Fensterrahmenprofile unterscheiden sich zum einen durch die Außenkontur, zum anderen durch die innen liegenden Kammern. Manche Profile variieren nur in ihrer Dimensionierung.

Unterstützt durch spezielle Infrarot-LED-Spots erkennt das System In-Sight Micro 1100 hier zehn definierbare Merkmale. Unterschiedliche Belichtungszeiten sorgen für die zuverlässige Produkterkennung auch bei wechselnden Materialfarben. Ausgestattet mit der Benutzer-oberflächenanzeige VisionView hat der Bediener das laufende Fertigungsverfahren immer im Blick. Das intelligente, nur 30 x 30 x 60 mm große Bildverarbeitungssystem garantiert so bis zu 100 prozesssichere Profilwechsel am Tag.

Leichtes Training für schnelle Runden

Die Kamera In-Sight Micro 1100 arbeitet völlig autark. Nur zum „Einlernen" von neuen Profilen benötigt man ein Notebook. In Kürze will Arndt Fenstertechnik das Bildverarbeitungssystem mit der zentralen Betriebs-EDV verbinden. Dann können autorisierte Mitarbeiter von jedem PC der Anlage aus auf das Bildverarbeitungssystem zugreifen.

Für Arndt Fenstertechnik war es wichtig, die Pflege und Installation neuer Profildaten in die Hände der eigenen Mitarbeiter zu legen. Da das umfangreiche Produktportfolio der Fensterprofile kontinuierlich Zuwachs erhält, sollte der Kostenfaktor einer häufigen Neuprogrammierung minimiert werden. Hier punktete In-Sight Micro 1100 mit der Konfigurationssoftware EasyBuilder. Mit deren hochleistungsfähigen Bildverarbeitungswerkzeugen lassen sich neue Profilerkennungsmuster im Handum- drehen erstellen. Die intuitive und benutzerfreundliche Bedienoberfläche führt den Anwender Schritt für Schritt durch den vollständigen Set-up-Prozess bis hin zur fertigen Applikationslösung. Einmal konfiguriert, sorgt In-Sight Micro 1100 ganz ohne PC für kurze Taktzeiten und die korrekte Teilezufuhr. Auf intelligente Weise gibt sie so den Startschuss für den erfolgreichen Lauf der Fensterrahmen auf einer von Europas schnellsten Fertigungsbahnen.

Umfassende Produktfamilie

Die anwendungsfreundliche Struktur der vollkommen autark arbeitenden Vision-Systeme In-Sight in Hard- und Software sind die Basis ihres Erfolgs. In einem kleinen robus- ten Kunststoffgehäuse der Schutzklasse IP67 oder auch Edelstahlgehäuse mit IP68 ist das komplette System aus Kamera, Rechner, Kommunikationsschnittstellen und individuell auch LED-Beleuchtung mit hoher Integrationsdichte zusammengefasst.

Die Vision-Systeme der Produktfamilie In-Sight mit den Serien 5100, 5400 und 5600 und der extrem klein dimensionierten Serie In-Sight Micro 1020 bis 1413 sind so leistungsfähig, dass sie viele Aufgaben übernehmen, die bislang PC-basierten Systemen vorbehalten waren – für Qualitätssicherung, Identifikation und Prozessoptimierung in allen industriellen Branchen. Die anwendungsspezifisch abgestufte Modellreihe überdeckt eine große Bandbreite von Anforderungen, beispielsweise das Lesen und Verifizieren der 1D- und 2D-Codes in Hochgeschwindigkeit, bis hin zu hoher messtechnischer Präzision mittels 2 MPixel Bildauflösung. Das neue Kommunikationspaket Cognex Connect vereinfacht den Anschluss eines In-Sight-Vision-Systems an nahezu alle gängigen SPSen, Roboter, MMS und Feldbus-Systeme.

Ralf Baumann, freier Fachjournalist; für Cognex Germany, Inc. in Karlsruhe ( www.cognex.com )