SurfaceVision - Der weltweit erste sehende Roboter

Das menschliche Auge ist sehr empfindlich: Kleinste Abweichungen auf glatten, hoch - glänzenden Oberflächen werden bei entsprechendem Lichteinfall als Fehler empfunden. Der Effekt: Der Qualitätseindruck eines erworbenen Produkts leidet – egal, ob bei großflächigen Blenden für das Autoexterieur oder Oberflächen von Elektronikgeräten.

Ein großes Problem vor allem für die Automobilindustrie, da Spritzgussteile bisher nur manuell auf Fehler geprüft werden konnten. Das Ergebnis war subjektiv und nicht reproduzierbar – und besonders unzufrieden stellend, wenn die PrüferInnen von TeilelieferantInnen und HerstellerInnen (OEMs) zu unterschiedlichen Ergebnissen kamen. Eine Vollprüfung innerhalb der Herstellungszykluszeiten galt außerdem bislang als kaum machbar.

Das "künstliche Auge"

Ein „künstliches Auge“, das nun am Polymer Competence Center Leoben entwickelt wurde, schafft Abhilfe. Das Projekt Surface-Vision ermöglicht erstmals eine automatische und schnelle Messung von Defekten an Oberflächen von Spritzgussteilen bereits während der Produktion. Zentraler Aspekt ist der Einsatz von Robotern, welche für die Teileentnahme aus einer Spritzgussmaschine eingesetzt werden.

Das optomechanische System simuliert die menschliche visuelle Wahrnehmung von Oberflächen, bewertet die Qualität von gekrümmten Teilen eindeutig und erfasst diese reproduzierbar. Dies ermöglicht zum ersten Mal eine nachvollziehbare Basis der Qualitätskontrolle, bei der hohe Scheinfehlerraten („false reject“) und potenzieller Schlupf („detect not found“) deutlich reduziert werden können. Mangelhafte Spritzgussteile können rechtzeitig aussortiert werden, bevor diese weiteren teuren Produktionsschritten, wie Lackbeschichtungen oder Metallisierungen, zugeführt werden.

Ein großes Einsparungspotenzial, da die Kosten für beschichtete Teile mitunter das 15-fache der unbeschichteten Teile betragen können. Ebenso werden erhebliche Einsparungen von Material und Energie möglich. Entsprechend positiv sind auch die Rückmeldungen namhafter Hersteller von hochwertigen Kunststoffkomponenten sowie von Einkäufern dieser Komponenten, etwa in der Automotivbranche.

Das Projekt wurde mit dem Magna ACS Innovation Award 2013 ausgezeichnet. Projektleiter Dieter P. Gruber hat im Jahr 2014 einen Houskapreis gewonnen und wurde zum Österreicher des Jahres in der Kategorie Forschung gewählt.

Konsortialführer

Polymer Competence Center Leoben GmbH

Weitere Konsortialpartner

Wittmann Battenfeld GmbH

Projektkoordinator

DI Dr. Dieter P. Gruber
E-Mail: dieter.gruber@pccl.at