Anwenderbericht: Damit nichts hängen bleibt – Transportbandkontrolle bei der Härtung von Schüttgut

Die Herausforderung
Bei der Härtung werden Schrauben auf einem metallenen Transportband durch den Härteofen befördert. Die hohen Temperaturen haben zur Folge, dass die Bandoberfläche mit der Zeit korrodiert. Durch den fortschreitenden Verschleiß besteht die Gefahr, dass Schrauben in den vergrößerten Maschen eingeklemmt werden, den Ofen mehrfach durchlaufen und so überhärtet werden. Überhärtete, defekte Schrauben lassen sich zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr aussortieren. Das kann zu kritischen Folgefehlern z.B. im Karosseriebau führen (u. U. Rückrufaktion). Aufgabe des eingesetzten Bildverarbeitungssystems ist es, die Maschenabstände zu überwachen und den Benutzer zu warnen, bevor der Maschenabstand die kritische Grenze überschreitet. Starke Hitze und eine hohe Staubbelastung stellen Herausforderungen für das Bildverarbeitungssystem dar.

Ihre Vorteile
Die Transportbandkontrolle stellt sicher, dass Schüttgut keiner übermäßigen Härtung ausgesetzt wird.

  • Die Qualitätsstufen des Transportbandes werden per Signalampel angezeigt.
  • Bei Erreichen der kritischen Maschengröße wird eine Warnung ausgegeben.
  • Perspektivische Herausforderungen werden softwaretechnisch berücksichtigt. (Der Mindestabstand der Kamera zum Transportband ist gewährleistet.)
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Abb. 1: Schrauben durchlaufen den Härteofen auf einem Transportband.

Umsetzung

Auf der einen Seite des Transportbandes befindet sich eine Zeilenkamera; auf der gegenüberliegenden Seite wird eine Zeilenbeleuchtung angebracht. Durch dieses Prüfkonzept können die Maschen im Durchlicht betrachtet werden. Löcher werden dabei von der Kamera als weiße Objekte dargestellt. Ein Drehgeber, der über ein Laufrad mit dem Transportband verbunden ist, generiert einen positionsabhängigen Zeilentrigger für die Kamera, unabhängig von der Bandgeschwindigkeit. Es werden jeweils Bilder von 12 cm Länge aufgenommen. Besonders wichtig bei der Prüfung ist die richtige Einbauposition der Beleuchtung sowie ausreichend Abstand zwischen Kamera und Transportband. Ein staubdichtes Kameraschutzgehäuse hält Staub und Schmutz ab. Die entstehende Stauwärme lässt sich durch den Einbau eines Ventilators reduzieren. Das Prüfkonzept der SAC GmbH ermöglicht die durchgängige Kontrolle der Maschenabstände. So ist der Anwender bestmöglich über den aktuellen Qualitätsstand des Transportbandes informiert und wird rechtzeitig gewarnt, sobald der Maschenabstand einen kritischen Wert erreicht. Position und Bild des letzten Fehlers werden angezeigt, sodass das Band an dieser Stelle auch manuell repariert werden kann.
Die Bewertungskriterien für die Zuteilung des Bandes in eine von vier Gütestufen sind die Anzahl der Löcher einer einstellbaren Größe sowie die kritische Lochgröße. In Abhängigkeit von der Gütestufe können Schrauben von unterschiedlicher Größe auf dem Band transportiert werden.

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Abb. 2  Position Zeilenbeleuchtung

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Abb. 3 Betrachtung Transportband im Durchlicht

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Abb. 4 Position Zeilenkamera

Das Transportband wird in vier Gütestufen eingeteilt:
  • Gütestufe 1: 
    Bandqualität: neues, gutes Band
    Schraubengröße: klein
    Ampel: grün
  • Gütestufe 2:
    Bandqualität: leicht erweiterte Maschen
    Schraubengröße: mittel
    Ampel: gelb
  • Gütestufe 3: 
    Bandqualität: stark erweiterte Maschen
    Schraubengröße: groß
    Ampel: gelb + rot
  • Gütestufe 4: 
    Bandqualität: schlecht!
    Band muss ausgewechselt werden.
    Ampel: rot
Löcher einer einstellbaren kritischen Lochgröße führen zur sofortigen Schlechtbewertung des Transportbandes.

Fakten

  • Prüfling: Transportband von Härteöfen
  • Prüfaufgaben: Kontrolle der Maschengröße eines Transportbandes im Durchlicht
  • Beleuchtung: Zeilenbeleuchtung
  • Kamera: 4K-Zeilenkamera