Roboter für die Qualitätskontrolle: Wie verbindet man Messtechnik und Robotik?

Die Optimierung von Fertigungsprozessen ist für die überwiegende Mehrheit der Automobil- und Luftfahrtindustrie zu einer Priorität geworden. Die heute konstruierten, entwickelten und produzierten Teile werden immer komplexer und erfordern immer fortschrittlichere und umfangreichere Inspektionen mit genaueren und zuverlässigeren Messungen.

Da die Pläne nicht mehr so einfach und die Winkel nicht mehr ohne Weiteres korrekt sind, müssen mehr Punkte kontrolliert werden. Es werden mehr Daten für die Inspektion benötigt. Diese Vielzahl an Daten wird durch die Messung vieler Teile gewonnen, und die Vielzahl an Datenerfassungen wird durch mehrere Kontrollen und Veränderungen ermöglicht. Solche sich wiederholenden Aufgaben, die für die Qualitätskontrolle dieser komplexen Konstruktionen und Formen unerlässlich sind, können vom Personal ausgeführt werden. Allerdings liegt kein Mehrwert darin, diese Arbeiten von Menschen ausführen zu lassen. Dem Trend der Montagelinien folgend, sind Roboter durchaus in der Lage, diese sich wiederholenden Aufgaben der Messung und Datenerfassung auszuführen. Auf diese Weise können die Personalressourcen in andere Bereiche verlagert werden, die menschliche Fähigkeiten und menschliches Wissen erfordern.

Roboter sollen Aufgaben und nicht Menschen ersetzen.

Produktionsunternehmen können die Produktivität mit Robotern steigern.

Im aktuellen Kontext von Arbeitskräftemangel und begrenzter Arbeitszeit sind Roboter eine hervorragende Lösung. Denn sie können zur Erfüllung bestimmter sich wiederholender Aufgaben eingesetzt werden und so Personal für wertschöpfende Arbeiten freisetzen. Diese Lösung hat sich am Fließband bewährt und kann ebenso in der Qualitätskontrolle eingesetzt werden, um die Produktivität zu steigern.

Schlüsselfertige Lösungen für die automatisierte Inspektion

Die beste Option für Laien in der Robotik, die Roboter zur Produktivitätssteigerung einsetzen möchten, ist die Verwendung einer schlüsselfertigen automatisierten Lösung zur Qualitätskontrolle. Solche vorgefertigten Lösungen bieten eine Vielzahl von Vorteilen wie Zugänglichkeit, Flexibilität und Verständlichkeit.

Der CUBE-R von Creaform ist eine präzise schlüsselfertige 3D-Scan-Koordinatenmessmaschine

Zugänglichkeit

Die Implementierung von Roboter-Zellen in der Produktion umfasst in der Regel drei Phasen: Entwurf, Bereitstellung und Betrieb. Schlüsselfertige Lösungen ermöglichen es dem Messtechniker, die ersten beiden Schritte zu überspringen, da die Zelle bereits entwickelt wurde und einsatzbereit ist. Auf diese Weise kann die Inspektionslösung einfacher und schneller in Betrieb genommen werden. Neben der Zeitersparnis gibt es auch Kosteneinsparungen, da das Unternehmen für die Entwurfs- und Integrationsphase nicht bezahlen muss.

Darüber hinaus wurden schlüsselfertige automatisierte Inspektionslösungen für die Bedürfnisse von nicht spezialisierten Anwendern entwickelt. Dadurch sind sie einfach und schnell zugänglich. Auch sind sie für sich wiederholende Aufgaben optimiert, um die Produktivität von Fertigungsprozessen zu steigern und gleichzeitig die beste Genauigkeit im industriellen Kontext zu bieten. Der Creaform CUBE-R ist ein hervorragendes Beispiel für eine solche schlüsselfertige Lösung.

CUBE-R

Der Creaform CUBE-R ist eine präzise, schlüsselfertige 3D-Scan-Koordinatenmessmaschine. Diese Lösung besteht aus einem MetraSCAN 3D-R – einem leistungsstarken, robotergestützten optischen 3D-Scanner – und einem Gehäuse, das direkt an der Produktionslinie im Fertigungsprozess installiert werden kann. Die einfach zu bedienende Benutzeroberfläche maximiert die automatischen Inspektionen und minimiert die Interaktionen mit dem Bediener. Das Design ist robust, an die industrielle Umgebung angepasst und für Inspektionen in der Produktion optimiert.

Vergleicht man ein Gerät wie den CUBE-R – eine Kombination aus Roboter und Scanner – mit einem traditionellen Gerät aus KMG und Tastsystem, so wird deutlich, dass ersteres eine Produktivitätssteigerung ohne Verlust an Genauigkeit und volumetrischer Präzision ermöglicht. Qualitätsmanager, die keine Robotik-Experten sind, können mit einer schlüsselfertigen Lösung die sich wiederholenden Aufgaben optimieren, bei denen ein menschlicher Beitrag keinen Mehrwert bieten würde. So sind sie in der Lage, diese Personalressourcen für wichtigere Aufgaben einzusetzen.

Flexibilität

Die Produktivitätsbedürfnisse der produzierenden Unternehmen sind je nach Branche unterschiedlich. In der Luft- und Raumfahrt ist das Volumen der Teile gering, während die Variabilität und die Vielfalt der Modelle hoch sind. Im Automobilbereich ist es umgekehrt: Das Volumen der Teile ist groß, während die Variabilität und Vielfalt der Modelle gering sind. Daher muss die Qualitätskontrolllösung flexibel sein, da die zu prüfenden Teile sich wahrscheinlich stark unterscheiden. Darüber hinaus muss die Scanlösung flexibel genug sein, um jede Art von Oberfläche, unabhängig von der Komplexität, ohne Oberflächenvorbereitung zu digitalisieren.

Verständlichkeit

Solche Anforderungen an die Flexibilität erfordern jedoch eine einfache Programmierung. Eine 3D-Softwareplattform wie Creaform VXelements^TM vereint alle wichtigen Werkzeuge für die Datenerfassung in einer schlanken, vereinfachten und benutzerfreundlichen Oberfläche. Dieser integrale Bestandteil der schlüsselfertigen Lösung kombiniert Echtzeit-Visualisierungsfunktionen mit Echtzeit-Leistungsindikatoren und einem einfachen aber effizienten 3D-Scanerlebnis. So macht die 3D-Software-Suite in Kombination mit dem schlüsselfertigen Aspekt der Automatisierungslösung die Bedienung der Geräte zur Qualitätskontrolle noch einfacher.

Produktivitätssteigerung

Die CUBE-R-Lösung digitalisiert Oberflächen jeglicher Art

Kurzum: Eine schlüsselfertige automatisierte Inspektionslösung wie der CUBE-R bietet das Beste aus beiden Welten – Produktivität und Genauigkeit. Vor allem ist der CUBE-R ein zugängliches, flexibles und einfaches Messwerkzeug, das der Abteilung für Qualitätskontrolle den Zugang zur Robotik eröffnet. Durch die Integration der Robotik in die Qualitätskontrolle sind erhebliche Vorteile möglich. Die Steigerung der Produktivität ist sicherlich der wichtigste Aspekt, da mehr Abmessungen und Teile in kürzerer Zeit geprüft werden können. Die Robotik kann die Produktivität steigern, indem sie die Personalressourcen zu wertschöpfenden Aufgaben verlagert und die Anzahl der gemessenen Teile und/oder Abmessungen erhöht. Das Ziel hierbei ist, die Qualitätskontrolle bei 100 % aller Abmessungen und 100 % aller Teile.