{"id":4561,"date":"2024-09-25T17:08:12","date_gmt":"2024-09-25T17:08:12","guid":{"rendered":"https:\/\/amplify.webservices.de\/?p=4561"},"modified":"2025-01-31T08:58:55","modified_gmt":"2025-01-31T08:58:55","slug":"3-d-kamerasystem-ueberwacht-produktion-von-e-fahrzeugen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/amplify-test.pepperl-fuchs.com\/de\/2024\/3-d-kamerasystem-ueberwacht-produktion-von-e-fahrzeugen\/","title":{"rendered":"3-D-Kamerasystem \u00fcberwacht Produktion von E-Fahrzeugen"},"content":{"rendered":"

25. September 2024<\/p>\n<\/div>

3-D-Kamerasystem \u00fcberwacht Produktion von E-Fahrzeugen<\/h1><\/div>

Am Traditionsstandort in Hannover fertigt Volkswagen Nutzfahrzeuge seit mehr als 65 Jahren den Bulli als Transporter, Familienvan oder Reisemobil. Mit dem ID. Buzz wird nun das erste vollelektrische Fahrzeug am Standort produziert. Vor der Hochzeit, der Verbindung von Karosserie und Antriebsstrang, kontrolliert ein 3-D-Kamerasystem des Pepperl+Fuchs Unternehmens VMT alle Bauteile.<\/p>\n<\/div>

\"insight<\/span><\/div><\/div><\/div>

Die Kontrolle jedes einzelnen Fahrzeugs vor der sogenannten Hochzeit, also der Verbindung von Karosserie und Antriebsstrang, ist ein wichtiger Schritt, um die Qualit\u00e4t der produzierten Fahrzeuge sicherzustellen. Hierbei kommt das 3-D-Kamerasystem VMT ClearSpace 3D von der Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme (VMT) zum Einsatz, das eine pr\u00e4zise und schnelle Kontrolle aller Bauteile erm\u00f6glicht. Das System kann jedes Detail des Fahrwerks scannen und Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten oder M\u00e4ngel erkennen, bevor das Fahrzeug in den n\u00e4chsten Produktionsschritt der Hochzeit geht.<\/p>\n

Um zeitintensive St\u00f6rungen in der Fertigung aufgrund von Fremdk\u00f6rpern zu vermeiden, hat VMT mit dem ClearSpace 3D eine 3-D-Vision-L\u00f6sung entwickelt, die kleinste Fremdk\u00f6rper sicher detektiert. Das Bildverarbeitungssystem ist \u2013 wie auch viele andere Vision-L\u00f6sungen von VMT \u2013 so ausgelegt, dass es mit eigenen 3-D-Sensoren wie dem DeepScan und mit 3-D-Sensoren anderer Hersteller und Technologien ausger\u00fcstet werden kann, beispielsweise Laser-Triangulationssensoren. Dabei ist die richtige Auswahl von geeigneter Sensorik ein wesentlicher erster Schritt, um eine L\u00f6sung zu erzielen, die alle Prozessanforderungen erf\u00fcllt.<\/p>\n

Im Fall der \u00dcberpr\u00fcfung des Batteriegeh\u00e4uses bei Volkswagen Nutzfahrzeuge haben die Voruntersuchungen, die VMT in eigenen Versuchslabors durchf\u00fchren kann, ergeben, dass der Einsatz von Laser-Triangulationssensoren die Anforderungen des Kunden voll erf\u00fcllt. Diese sind dabei immer paarweise gegenl\u00e4ufig orientiert ausgerichtet, sodass ein hinterschneidungsfreies Abtasten von je einer Seite des Batteriedeckels m\u00f6glich ist. Um beide Seiten des Deckels zu 100 Prozent zu erfassen, sind also insgesamt vier Triangulationssensoren im Einsatz.<\/p>\n<\/div>

\"Einblick<\/a><\/span>
<\/div>

Paarweise gegenl\u00e4ufig angeordnete Laser-Triangulationssensoren erm\u00f6glichen hinterschneidungsfreie Scans.<\/p><\/div><\/div><\/div>

Sehr gro\u00dfe und mikroskopisch kleine Objekte auf die gleiche Weise detektieren<\/h2>\n

Die Auswertung der Messergebnisse im Betrieb erfolgt in der Software-Plattform VMT MSS (Multisensorsystem), in der mit zahlreichen Konfigurations- und Auswertungsoptionen VMT ClearSpace 3D und nahezu alle anderen VMT-Produkte umgesetzt sind. In der Applikation in Hannover erm\u00f6glicht es das zweistufige Auswerteverfahren, zun\u00e4chst gr\u00f6\u00dfere Fremdk\u00f6rper mit Abmessungen ab zehn Millimetern zu detektieren und im Folgenden durch eine nachgelagerte Feindetektion Objekte mit Abmessungen ab f\u00fcnf Millimetern zu erkennen. Dabei ist eine St\u00e4rke der Bildverarbeitungsl\u00f6sung, dass sich dieses Raster je nach gew\u00e4hlter Sensorik in beide Richtungen skalieren l\u00e4sst, sodass sehr gro\u00dfe und auch mikroskopisch kleine Objekte auf die gleiche Weise zuverl\u00e4ssig detektiert werden k\u00f6nnen. Insgesamt erreicht VMT ClearSpace 3D eine hohe Abbildungsg\u00fcte und Genauigkeit, die Gegenst\u00e4nde wie Schrauben, Muttern, Absplitterungen oder andere Kleinteile, aber auch vergessene Werkzeuge sicher erkennt und so dazu beitr\u00e4gt, St\u00f6rungen im Montageprozess zu vermeiden.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus ist das System gut an ge\u00e4nderte Produkt- oder Bauteileigenschaften adaptierbar. Wenn sich durch zus\u00e4tzliche Baureihen oder Anpassungen bereits laufender Baureihen die Anforderungen ver\u00e4ndern, kann in der Regel flexibel darauf reagiert werden, indem gegebenenfalls weitere oder andere Sensoren hinzukommen oder optimierte Algorithmen einfach erg\u00e4nzt werden. Diese Flexibilit\u00e4t ist genau dann relevant, sollten Komponenten der zu untersuchenden Fahrzeugteile w\u00e4hrend eines Projekts angepasst oder ver\u00e4ndert werden.<\/p>\n

Im erfolgreich umgesetzten Projekt bei VW Nutzfahrzeuge wird die Batterieoberseite mit bis zu 14 Millionen Bildpunkten in Form einer aus vier Einzelscans zusammengesetzten 3-D-Punktewolke mit einer Tiefenaufl\u00f6sung von 200 \u03bcm abgetastet. Die laterale Aufl\u00f6sung betr\u00e4gt 300 \u03bcm. Die Triangulationssensoren verf\u00fcgen \u00fcber ausreichend Lichtleistung, um von der Objektoberseite gen\u00fcgend auswertbare Remissionen zur\u00fcckzuerhalten, Fremdlichteinfl\u00fcsse zu kompensieren und so eine hohe Abbildungsg\u00fcte und Messgenauigkeit sicherzustellen. Hierzu hat VMT basierend auf den Erfahrungen aus diesem Projekt eine Scanfrequenz von 555 Hz gew\u00e4hlt, um so das optimale Scanergebnis zu erzielen, auch wenn die Sensoren deutlich h\u00f6here Scanraten zulie\u00dfen. Dabei laufen alle Scanner synchronisiert \u00fcber ein Drehgeber-Signal, sodass Schwankungen in der Geschwindigkeit der Linearachse keine Auswirkungen auf die G\u00fcte der Punktewolke haben. Diese ist im Ergebnis immer \u00e4quidistant zwischen jedem einzelnen Scan.<\/p>\n<\/div>

Software erkennt St\u00f6robjekte automatisch<\/h2>\n

Ausgehend von den in 3-D gemessenen Distanzwerten errechnet die Software-Plattform MSS zun\u00e4chst ein 3-D-Modell der Objektoberfl\u00e4che als Grundebene und legt danach eine virtuelle Referenzebene f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Objekte dar\u00fcber. Im n\u00e4chsten Schritt vergleicht die Software die Werte der Soll-Punktewolke mit der gemessenen Ist-Punktewolke. St\u00f6robjekte, die in die Referenzfl\u00e4che hineinragen und eine bestimmte fl\u00e4chige Ausdehnung aufweisen, werden als Fremdk\u00f6rper detektiert, sodass ein automatisch ablaufender Montageprozess gestoppt wird. In der zweiten Auswertestufe werden die Kantenl\u00e4ngen \u2013 und damit die Grenzh\u00f6he f\u00fcr die Detektion \u2013 noch einmal halbiert. Gleichzeitig wird die Punktewolke in ein H\u00f6henprofil umgerechnet, wodurch jetzt auch filigranere Elemente zuverl\u00e4ssig erkannt werden k\u00f6nnen. In beiden Auswertestufen werden die erkannten Gegenst\u00e4nde sowohl in der Software-Plattform als auch auf dem Bedienterminal der Anlage visualisiert.<\/p>\n<\/div>

\"Einblick<\/a><\/span>
<\/div>

Neben der geometrischen Erfassung mit den Lasersensoren werden weitere Qualit\u00e4tsmerkmale mit klassischer Bildverarbeitung \u00fcberwacht.<\/p><\/div><\/div><\/div>

\u00dcberwachung des Montageprozesses mit 20 hochaufl\u00f6senden Fl\u00e4chenkameras<\/h2>\n

Die Vielseitigkeit der VMT-L\u00f6sungen zeigt sich auch darin, dass neben der geometrischen Erfassung mit den Lasersensoren zus\u00e4tzlich mit klassischer Bildverarbeitung weitere Qualit\u00e4tsmerkmale im Sinne einer traditionellen Aufr\u00fcstkontrolle \u00fcberwacht werden. Dazu sind 20 hochaufl\u00f6sende Fl\u00e4chenkameras in derselben Anlage im Einsatz, um insbesondere im Bereich der Vorder- und Hinterachsen die Anwesenheit und Positionierung von weiteren Anbauteilen f\u00fcr einen erfolgreichen F\u00fcgeprozess zu kontrollieren. Dabei handelt es sich im Detail um die \u00dcberwachung der Verbausituation von Anbauteilen, um die Lagevermessung von Federbeinen und Lagern sowie um die Kontrolle von Leitungsf\u00fchrungen der Hochvoltleitungen. Nur wenn ClearSpace 3D und die klassische Inspektionsl\u00f6sung ihr O. K. geben, wird das Fahrwerk in die n\u00e4chste Station ausgef\u00f6rdert.<\/p>\n<\/div>

Die Hochzeit kann stattfinden<\/h2>\n

Nach nunmehr \u00fcber 12 Monaten im Einsatz hat das Bildverarbeitungssystem VMT ClearSpace 3D f\u00fcr viele erfolgreiche \u201eEheschlie\u00dfungen\u201c gesorgt. VMT-Projektleiter Andreas Redekop ist sich sicher, mit dieser Projektumsetzung eine L\u00f6sung geschaffen zu haben, die dies auch \u00fcber eine lange Zeit weiter zuverl\u00e4ssig fortsetzen wird und auf alle notwendigen Anpassungen gut vorbereitet sein wird: \u201eMit ihrer offenen Architektur und dem modularen Ansatz ist unsere Software einfach unschlagbar, wenn es um Adaptierbarkeit geht\u201c, ist Redekop \u00fcberzeugt.<\/p>\n<\/div>