Gardena ist in Deutschland führend in Bewässerungsprodukten, mechanischen Schneidwerkzeugen und klassischen Gartengeräten. Auch weltweit baut und vertreibt das Unternehmen aus Ulm erfolgreich seine Produkte. Am Produktionsstandort Niederstotzingen bei Ulm werden Handscheren, Astscheren und Grasscheren hergestellt.
Halbautomatisierte Produktion
Die Produktion ist in weiten Teilen automatisiert. So übernehmen z.B. Roboter die Zuführung der Metallbleche zu den Stanzen oder den Laserschneideanlagen. Auch beim Schleifen werden die Klingen präzise von Roboterhand am Schleifstein entlang geführt. Damit wird eine konstant hohe Produktqualität sichergestellt. Dennoch erfordern einige Stationen nach wie vor Handarbeit, wie z.B. die Endmontage der Gardena-Allzweckschere SchnippSchnapp. Hier wird eine kleine Tellerfeder von Hand in eine Vertiefung in eine der Scherenhälften eingelegt. Diese sorgt später für eine spielfreie Leichtgängigkeit der Schere. Um eine fehlerfreie Produktqualität zu gewährleisten, wird vor dem Zusammenschrauben automatisch überprüft, ob die Tellerfeder korrekt eingelegt wurde. Sven Cermak, Einrichter bei Gardena, erklärt: „Die Positionsabfrage an dieser Stelle ist sehr speziell, weil die sehr kleine und flache Tellerfeder in einer Vertiefung eingelassen ist. Induktive Sensoren oder Gabellichtschranken sind hier nicht zielführend. Deshalb verwenden wir ein Kamerasystem von IFM. Dieses ist sogar in der Lage zu erkennen, ob die Feder auch richtig herum eingelegt wurde“.
Vision-Sensor O2D
Für diese spezielle Positionsabfrage kommt der Vision-Sensor O2D5 von IFM zum Einsatz. Dies ist ein kamerabasierter Sensor, der für die optische 2D-Objektinspektion entwickelt wurde. Er nutzt die Blob-Analyse, um zusammenhängende Bildpunkte zu vergleichen und die Tellerfeder auf Größe, Form und andere Eigenschaften mit einer hinterlegten Soll-Fläche abzugleichen. Die Parametriersoftware Vision Assistant ermöglicht eine einfache Einrichtung des Sensors. Der Anwender definiert Bildbereiche, in denen sich die zu erfassenden Objekte befinden. Durch das Teach-Verfahren wird ein Referenzbild aufgenommen und anschließend Toleranzgrenzen festgelegt. Sobald diese Grenzen überschritten werden, gibt der Sensor ein Fehlersignal aus. Der O2D5 ist mit einem Speicherstick ausgestattet, auf dem alle Parameter und Einstellungen gespeichert werden. Im Falle eines Gerätetausches kann der Stick problemlos verwendet werden, um die Daten schnell auf den neuen Sensor zu übertragen.
Herausforderung Fremdlicht
Eine bedeutende Herausforderung für kamerabasierte Prüfsysteme sind wechselnde Lichtverhältnisse, z.B. Sonnenlicht, welches je nach Sonnenstand durch die Fenster auf die zu prüfenden Objekte trifft. Hier erweist sich das IFM-System als besonders zuverlässig. Der Trick: Das System führt bei einer Messung fünf verschiedene Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungseinstellungen durch und verwendet für den Vergleich automatisch die Aufnahme mit der optimalen Belichtung. Sven Cermak zeigt sich zufrieden: „An dieser Anlage spielt Fremdlicht keine erhebliche Rolle, jedoch setzen wir dieselbe Kamera auch an einer anderen Produktionslinie ein, wo wir extrem kleine Teile im Millimeterbereich prüfen müssen. Dort befindet sich eine große Fensterfront, wodurch die Schwankungen in den Lichtverhältnissen viel ausgeprägter sind. Auch in dieser Umgebung liefert die Kamera ausgezeichnete Ergebnisse“. Zusätzliche Erkennungssicherheit bietet der verbaute Polfilter vor der Kameralinse, womit die problemlose Erfassung stark reflektierender Objekte ermöglicht wird.