In der Automobilindustrie ist es notwendig, die im Rohbau entstandenen Fügenähte der Karosserie mit PVC-Material abzudichten, um einen ausreichenden Korrosionsschutz zu erreichen. Das PVC-Material wird in Form einer Raupe durch Industrieroboter auf die Fügenähte aufgebracht. Die Lage der einzelnen Nähte wird derzeit nicht detektiert. Die Verfahrensentwicklung der Produktionsplanung Mercedes-Benz Pkw, die Instandhaltung der Lackierung im Daimler-Chrysler-Werk Sindelfingen, (DE), und die Isra Vision, Darmstadt, (DE), haben ein System zur Online-Nahtführung entwickelt und zur Produktionsreife gebracht. Dieses System besteht aus einer am Roboter mitgeführten Sensorik aus Streifenlichtprojektor und Kamera, einer leistungsfähigen Bildverarbeitung und einer Schnittstelle zur Echtzeitkommunikation zwischen Roboter und Bildverarbeitungsrechner. Dieses Nahtführungssystem ist in der Lage, die Fügenaht während der Bewegung zu detektieren und kontinuierlich Korrekturwerte zur Roboter-Bahnführung bereitzustellen. Das Sensorsystem akquiriert dazu nach jeweils 20 ms ein neues Bild der Nahtlage und generiert Korrekturvektoren im Abtastintervall von 1 mm Länge in Nahtrichtung. Die Korrekturwerte werden alle 12 ms an die Robotersteuerung übergeben. Derzeit kann die Nahtführung bei Verfahrgeschwindigkeiten des Roboters von bis zu 600 mm/s angewendet werden. Zur Detektion der Fügenaht wird die beim Fügen entstandene Kante oder eine Referenzkante vom Bildverarbeitungssystem verfolgt. Die Kanten können dabei unterschiedliche Formen besitzen. Das Bildverarbeitungssystem verwendet das Messprinzip des 3D-Matching mit Hilfe strukturierten Lichts. Die Messung basiert auf einer Echtzeitrekonstruktion der Messmerkmale als 3D-Kanten oder Flächen aus den Bildern der auf dem Roboter mitgeführten Kamera. Zur Kalibrierung wird der Sensor vor ein 3D-Kalibriertarget gefahren und die Kalibrierung ausgelöst. Zum Einrichten der Applikationsnähte für einen konkreten Karosserietyp wird eine Referenzfahrt durchgeführt. Die Regelgenauigkeit des Systems wurde an einer realen Karosserie gemessen. Dabei stellte sich eine Abweichung von +/-0,4 mm bei einer Geschwindigkeit von 500 mm/s ein. Die Reproduzierbarkeit der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zwischen ungeregelter und geregelter Bahn liegt bei über 90 %. Dieses Ergebnis gewährleistet einen stabilen Produktionsprozess. In einem aktuellen Betriebsversuch trägt der Roboter das PVC-Material auf die Dachnaht der aktuellen Mercedes-E-Klasse auf und wird dabei online geführt.
Roboter erhält beim Abdichten in Echtzeit Korrekturdaten für die Bahnbewegung
MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin ; 7 ; 32-35
2007
4 Seiten, 7 Bilder
Article (Journal)
German
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