10.10.2022 | Lesedauer: 5 Minuten | CAPTRON Redaktion

Qualitätssicherung mit optischen Sensoren

In der Industrie 4.0 werden Arbeitsvorgänge durch Künstliche Intelligenz, Machine Learning und additive Produktion zunehmend komplex. Produktionsmengen und -geschwindigkeiten werden immer weiter erhöht. Damit einher geht die Annahme, dass Fehlerraten durch maschinelle Vorgänge minimiert werden können - doch nicht nur der Mensch macht Fehler. Auch bei der Produktion durch Maschinen und Roboter müssen Betreiber eine gleichbleibende Qualität der fertigen Produkte gewährleisten.

Zur Sicherstellung der Qualität bei maschinellen Prozessen unterscheidet man zwischen zwei Methoden: der Objekterkennung mit Hilfe von Gabellichtschranken sowie der Werkzeugkalibrierung mit Hilfe einer Tool Center Point Lasermesstechnik (TCP).

1. Objekterkennung mit Gabellichtschranken

Gabellichtschranken bestehen aus zwei Armen, dem Sender und dem Empfänger eines Laserstrahls, der zwischen den Armen projiziert wird. Zur Objekterkennung wird die Gabellichtschranke direkt in die Produktionslinie integriert.

Ein Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in einer Getränkeabfüllhalle. Über das Laufband werden täglich mehrere Tausend Flaschen transportiert, befüllt, etikettiert und verschlossen. Um zu kontrollieren, dass die Flaschen im richtigen Abstand auf das Förderband gestellt werden, installieren Sie eine Gabellichtschranke. Durch die Unterbrechung des Lichtstrahls kann diese genau messen, wieviel Platz zwischen den einzelnen Flaschen ist. Bei einer Abweichung schlägt das System Alarm, die entsprechende Anlage wird automatisch gestoppt und kann manuell überprüft werden.

Durch den Einsatz der Gabellichtschranke fallen Fehler sofort auf, unnötiger Ausstoß und Gewinnverluste können vermieden werden.

Weitere Anwendungsbereiche

  • Montage- und Zuführautomation
  • Verpackungs- und Sondermaschinenbau
  • Produktionsanlagen

Die Vorteile einer Gabellichtschranke von CAPTRON – auf einen Blick

  • Besondere Robustheit: Sender und Empfänger befinden sich im selben Metallgehäuse.
  • Leichte Integration: Da Anwender lediglich ein Eingangs- und ein Ausgangssignal benötigen, lässt sich die Gabellichtschranke leicht in Automatisierungssysteme integrieren.
  • Einsatz in verschiedenenSzenarien  durch unterschiedliche Gabelweiten
  • Hohe Genauigkeit durch eine Schaltfrequenz von 10 kHz

+ Zu den Gabellichtschranken

2. Werkzeugkalibrierung mit Tool Center Point Lasermesstechnik (TCP)

Ein neues Szenario: Sie stehen vor einem Dosierroboter, der eine Flüssigkeit in einen kleinen Behälter füllt. Es ist wichtig, dass die Flüssigkeit immer an der gleichen Stelle eingespritzt wird, da sie sich sonst nicht korrekt verteilt. Um das sicherzustellen, muss der TCP des Werkzeugs regelmäßig überprüft und ggf. kalibriert werden - klassischerweise nach der Wartung, zu Beginn einer Arbeitsschicht oder sogar nach jedem Prozesszyklus.

 

   

Wie funktioniert die Kalibrierung über TCP?

Das TCP-Messgerät arbeitet mit zwei senkrecht ausgerichteten Laserlichtschranken, die die Werkzeugabweichungen des Roboters ermitteln. Die Schaltsignale können zur automatischen Korrektur des TCP und damit zur automatischen Bewegungskorrektur des Roboters genutzt werden. Der Laserstrahl wird durch das Werkzeug in mehreren Richtungen unterbrochen und auf die gewünschte Referenz ausgerichtet. Am Mittelpunkt des TCP-Messgerätes, an dem sich beide Laserstrahlen kreuzen, kann überprüft werden, ob die Neukalibrierung korrekt war.

+ Weitere Infos zur Messmethode finden Sie hier.

Weitere Anwendungsbereiche

  • Kleberoboter
  • Schweißroboter
  • Lötroboter

Die Vorteile von TCP-Messgeräten von CAPTRON – auf einen Blick

  • Präzise Korrektur von X, Y und Z-Achse
  • Keine Fehlmessungen: Zeitlich versetzte Messungen der X- und Y-Achse verhindern Fehlmessungen durch reflektierte Laserstrahlen
  • Unterschiedliche Bauformen für jeden Einsatz: kompakt, flach oder offen

+ Zu den TCP-Messgeräten

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Möchten Sie mehr zu den Gabellichtsensoren und den TCP-Messeinheiten von CAPTRON erfahren? Kontaktieren Sie uns und wir besprechen gerne die möglichen Einsatzszenarien mit Ihnen.

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