Kameragestützte Roboterlösung bietet zahlreiche Vorteile

Der Kostendruck in der Automobilindustrie erfordert den Einsatz anspruchsvoller Automationslösungen. Im vorliegenden Beispiel konnte ein komplexer Herstellprozess inklusive Qualitätskontrolle mit Hilfe von Roboter und Kamerasystem elegant gelöst werden. Gezeigt wird der Einsatz einer durchdachten Kombination aus Vision-System, und Roboter bei der Lösung einer anspruchsvollen Automationsaufgabe.

Die Herausforderung

Enge Toleranzen beim Positionieren biegeschlaffer Flachkabel

Der Steuerinformationssensor im Auto ist ein Sicherheitsbauteil, das keinesfalls ausfallen darf. Das Verschweissen des Flachbandkabels mit dem Sensor muss deshalb mit höchster Zuverlässigkeit erfolgen. Das Flachbandkabel weist jedoch grössere Toleranzen bei den Abständen der Kupferbahnen auf. Auch dürfen diese Bahnen beim Stanzen nicht verletzt werden. Das Band ist zudem biegeschlaff und bereitet daher zusätzliche Probleme beim Handling.

Auf der anderen Seite sind die Toleranzvorgaben beim Einlegevorgang sehr eng. Deshalb muss das Kabel beim Stanzvorgang präzise nachpositioniert werden. Auch ist zu prüfen, ob die Stanzung exakt erfolgt ist. Aehnlich streng sind auch die Vorgaben beim Verschweissen.

Die Lösung

Kompakte Kombination aus Roboter und Visionsystem

Gelöst wurde die Aufgabe mit einem Scara-Robotersystem aus der G-Serie von Epson in Kombination mit einem smarten Visionsystem der In-Sight Familie von Cognex. Letzteres vermisst die vorpositionierten Flachbandleiter, die der Roboter vom Werkstückträger aufnimmt, mit einer Genauigkeit besser als ± 0,025mm. Das Visionsystem ermittelt die genaue Position der Kupferbahnen im Flachbandleiter und übergibt dem Roboter Korrekturdaten für X- und Y-Position sowie einen Rotationswinkel. Nach dem Stanzen wird das Kabel nochmals kontrolliert. Anschliessend wird es in den Sensorkopf eingelegt und verschweisst. Bei den optischen Messungen helfen die zahlreichen Bildverarbeitungsfunktionen, welche die intelligente Kamera zur Verfügung stellt. Für die Programmierung des Roboters kommt die komfortable Softwareumgebung SPEL von EPSON zum Einsatz. Die Steuerung des gesamten Ablaufs erfolgt durch die Software auf der PC-basierten Robotersteuerung. Der Maschinenzyklus für zwei einzulegende Flachbandleiter liegt bei 9.5 Sekunden. Inzwischen ist die Lösung seit Jahren im mehrschichtigen Einsatz.