Qualitätsverbesserung bei der Produktion beheizter Windschutzscheiben durch eine schlüsselfertige Bildgebungslösung mit Thermografie

In der Welt der High-End-Automobilproduktion können Qualitäts- oder Leistungsprobleme schwerwiegende Auswirkungen auf Gewinn und Ruf haben. Wenn Verbraucher einen Premiumpreis bezahlen, erwarten sie, dass das Auto seinem Preis entspricht.

Ein deutscher Integrator namens aku.automation wurde kürzlich mit der Entwicklung eines Qualitätsprüfsystems für beheizte Windschutzscheiben für eine der weltweit führenden Automarken beauftragt.

Unter Verwendung von Wärmebildkameras von FLIR und PCs mit maßgeschneiderter Software hat aku.automation eine Komplettlösung entwickelt und gebaut, die eine gleichbleibende Qualität sicherstellt und kostspielige Rückrufaktionen verhindert.

Verwendung von Wärmebildgebung zur Überprüfung gedruckter Schaltungen

Der Kunde von aku.automations, Pilkington Automotive, gehört zur NSG Group und ist einer der weltweit führenden Hersteller von Glas- und Verglasungsprodukten, der beheizte Windschutzscheiben an alle großen Automobilhersteller weltweit liefert. Bisher führte das Unternehmen bei jedem Produkt manuelle Qualitätskontrollen durch, war jedoch auf der Suche nach einem fortschrittlichen Qualitätsprüfsystem, um die Qualitätsleistung weiter zu optimieren.

Pilkington Automotive beauftragte den Machine Vision-Experten aku.automation mit der Erkennung von Hot Spots auf gedruckten Schaltkreisen in den Windschutzscheiben, die das Heizsystem bilden. Ein Hot Spot weist darauf hin, dass die Heizungsanlage defekt ist und nach der Installation möglicherweise nicht mehr richtig funktioniert.

aku.automation schickte ein technisches Team zum Werk von Pilkington Automotive, um ein kleines Testsystem einzurichten, mit dem das Team Bilder der Produktionslinie aufnehmen konnte, um sicherzustellen, dass die Anwendung funktionierte. Nach einem erfolgreichen Testergebnis präsentierte aku.automation seine Lösung.

Mängel effektiv erkennen und Qualität verbessern

Im Rahmen der Lösung wurde eine FLIR A70-Kamera über der Produktionslinie installiert und mit einem PC verbunden, auf dem die Software aku.visionManager^® läuft. Dieses System erlaubt die Integration von herstellerunabhängigen Bibliotheken, Komponenten und Schnittstellen und bietet so ein einheitliches Bedienkonzept, das für größtmögliche Zeit- und Kostenersparnis sorgt. aku.visionManager bereitet die Daten auf und stellt die entstandenen Wärmebilder mit Fehlergrafiken auf einem Monitor zur Überprüfung durch den Bediener dar.

Während der Bildaufnahme wird eine geringe Spannung durch die Stromkreise geleitet. Funktioniert die Heizungsanlage einwandfrei, ist der Stromkreis gleichmäßig beleuchtet. Wenn der Stromkreis jedoch defekt ist, erscheint ein Hot Spot auf dem Wärmebild.

Eventuell defekte Windschutzscheiben können einfach identifiziert und aus der Anlage entfernt werden. Darüber hinaus können Fehlerbilder analysiert werden, um den Produktionsprozess zukünftig noch weiter zu optimieren.

Die von aku.automation ausgewählte FLIR A70-Wärmebildkamera verfügt über MSX^®-Bildoptimierung, radiometrische Bilddatenübertragung über WLAN und ein Nahlinsenobjektiv für genaue Wärmemessungen auch bei kleinen Komponenten. Da der Inspektionsbereich an der Oberkante der Windschutzscheibe im Bereich der Montage des Rückspiegels liegt, hat aku.automation für die A70 ein 29°-Nahfeldobjektiv gewählt, das sich optimal für die Messung eines relativ kleinen Bereichs eignet.

Und mit einem Detektor mit 640 × 480 Pixeln – der höchsten thermischen Auflösung aller fest montierten Kameras der FLIR A50/A70-Kamerareihe – erhielt der Bediener ein klares Bild potenzieller Defekte.

Partnerschaftliche Lösungen

Um die richtige Lösung für sein Qualitätskontrollproblem zu finden, wandte sich Pilkington Automotive zunächst an FLIR, die ihren bewährten deutschen Automatisierungspartner aku.automation zur Unterstützung hinzuzogen.

Martin Stengel, Vertriebsleiter bei AKU, sagte: „FLIR verfügt über das Know-how, was die Kamera selbst betrifft, und wir wissen, wie man ein automatisches Inspektionssystem mit Bildverarbeitungsalgorithmen implementiert. Nach umfangreichen Untersuchungen haben wir eine Komplettlösung angeboten und Pilkington Automotive hat diese bestellt. Anfang letzten Jahres haben wir begonnen, das System zu implementieren und zu testen. Heute läuft das System im Produktionsbetrieb, der Kunde ist zufrieden und alles funktioniert wie erwartet.“

„Wir haben eine Partnervereinbarung mit FLIR. Das heißt, sie leiten Anfragen an Unternehmen wie uns weiter, um Lösungen im Umfeld der industriellen Automatisierung bereitzustellen. Wir machen das jetzt seit drei oder vier Jahren. Wärmebildkameras sind derzeit zwar nicht unser Hauptgeschäft, wir sehen jedoch immer mehr interessante Anwendungen in diesem Bereich. Wir freuen uns darauf, in Zukunft ähnliche Projekte wie dieses in enger Zusammenarbeit mit FLIR umzusetzen.“