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Qualitätssicherung bei Airbags

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© shutterstock/testing

Bildverarbeitung sichert lebensrettende Qualität bei Airbags

Jedes Teil geprüft

Das internationale Unternehmen Electrovac Hermetic Packages, österreichischer Sitz in Klosterneuburg, zählt weltweit zu den 5 Top Zulieferern von hermetisch dichten Glas-Metall-Verbindungen. Diese Glasdurchführungen kommen immer dann zum Einsatz, wenn Elekronik, Zündpulver oder sonstige Bauteile gegen die Außenumgebung langlebig und ohne Leistungs-
verlust abgekapselt werden sollen. Im automotiven Bereich werden sie u.a. für die Herstellung von sicherheitsrelevanten Teilen in Airbags verwendet. Erstklassige Produktqualität ist hier oberstes
Gebot. Systemanbieter Schmachtl GmbH, Hauptsitz in Linz, stattet Unternehmen wie diese mit vollautomatisierten optischen Qualitätsprüfsystemen aus.

Ein perfekter Produktionsprozess ist erstrebenswert, dennoch unerreichbar. Zu sehr hängt dieser von nicht beeinflussbaren Faktoren ab, etwa von der schwankenden Qualität der zugelieferten Einzelteile. Dem lässt sich
nur durch dauerhafte Qualitätskontrolle entgegenwirken, welche in vielen Betrieben noch von menschlichem Prüfpersonal vorgenommen wird. Nach Walter Masing, (dt. Physiker und Unternehmer) ergibt sich dabei aufgrund von Konzentrationsschwankungen, Leistungsdruck und Ermüdung ein "Durchschlupf" (= nicht entdeckte Fehler)  von bis zu 30 %. Selbst mehrere gleichartige Sichtkontrollen hintereinander verbessern die Effektivität kaum. In sicherheitsrelevanten Bereichen kann das für den Endverbraucher zu lebensbedrohlichen Situationen führen. Für den Hersteller bedeutet das hohe Kosten und kaum reparabler Imageverlust.
 

Schmachtl realisiert projektbezogene Prüfsysteme zur automatischen Qualitätsprüfung von Serienteilen mittels Bildverarbeitung und kann auf über 15 Jahre branchenübergreifendes Know-how zurückgreifen. Projektleiter DI Florian Martin, Experte für optische Prüftechnik bei Schmachtl erklärt: „Wer Qualität ernst nimmt, integriert Verfahren zur Qualitätssicherung bereits direkt in seine Fertigungsprozesse. Die automatisierte optische Kontrolle sichert objektiv und zuverlässig gleichbleibende Qualität. Wir unterstützen unsere Kunden beim Erstellen, Über-
wachen und Halten der nötigen Qualitätsstandards. Schneller Service ist wichtig, daher fokussieren wir uns auf den lokalen österreichischen Markt.“

 

 

 

Qualitätskontrolle in der Praxis
Ein Beispiel für eine gelungene automatisierte Qualitätsüberwachung wurde von Schmachtl Ende Oktober 2013 bei Electrovac Hermetic Packages in Klosterneuburg in Betrieb genommen. Die in diesem Unternehmen produzierten Glas-Metall-Verbindungen werden neben den Bereichen Aerospace, Medizintechnik, Telekommunikation und Sensorindustrie auch in der Automobilindustrie verwendet. Hier sind sie ein entscheidender Bestandteil für Airbagzünder und -sensoren und tragen dazu bei, dass Airbagsysteme im entscheidenden Moment auslösen. Die einzelnen Komponenten dafür müssen also sicher und dauerhaft höchsten Qualitätsstandards entsprechen.

 

Robert Hensel, Electrovac Einkaufsleiter,  weist auf die Wichtigkeit geprüfter Qualität hin „Ein Airbag rettet Menschenleben und ist neben dem Sicherheitsgurt das wichtigste passive Sicherheitselement im Fahrzeug. Eine stabile erstklassige Produktqualität der einzelnen Komponenten hat bei uns daher oberste Priorität. Das Lösungskonzept von Schmachtl stellt das durch den automatisierten Prüfprozess sicher und das auf höchstem Niveau.“ Ein positiver Nebeneffekt  ist dabei die Optimierung der Produktion durch Senken der Personalkosten bei gleichzeitiger Erhöhung der produzierten Menge.

 

Eine Kamera kontrolliert alles
Bei ausführlichen Untersuchungen und Tests wurden schon im Vorfeld die Designspezifikationen für die Einplanung in die Anlage festgelegt. Der Materialmix aus unterschiedlich glänzenden Oberflächen und Glas stellte für das Schmachtl-Projektteam eine Herausforderung dar. „Objekt und Beleuchtung müssen exakt aufeinander abgestimmt sein. Zusätzlich war zu klären, wo der optimale Platz für die Kamera ist und wie sie in die Anlage eingebaut werden muss, damit sie die geforderten Funktionen erfüllt.“, veranschaulicht DI Martin. Weitere Fragen mussten beantwortet werden: Wie schnell darf sich das Band bewegen und wie können die Kamera, das  Licht und die Belichtungszeit in den Prozess integriert werden?

 

DI Martin erläutert die Anwendung im Detail: „Auf Metallplatten sind Löcher, in die kleine Glasabschnitte (= Hülsen) gefüllt werden. In jede dieser Hülsen kommt ein Metallstift als elektrischer Leiter. Danach wird das Ganze gebacken.“ Die kamerabasierte Kontrolle übernimmt zwei Aufgaben:  Mit der ersten Beleuchtung überprüft die Kamera die richtige Platzierung der kleinen Glashüllen im Inneren und deren Intaktheit und Vollständigkeit (Bild 1 und Bild 3). Mit der zweiten Beleuchtung überprüft dieselbe Kamera das Vorhandensein der glänzenden Metallstifte und etwaigen Fremdkörpern auf dem Bauteil (Bild 2). Wenn ja, wird der Bauteil automatisch ausgeschleust und manuell kontrolliert.

 

Bei der gewählten Bildverarbeitungslösung werden zwei Aufgaben von nur einer Kamera bewältigt, dazwischen wechselt die Beleuchtung. Zudem erfordert die gesamte Anwendung nur wenig Bauraum. Die gesamte Lösungsverantwortung lag bei Schmachtl. Das 20-köpfige Projektteam programmierte neben der Lösung und Auswertung auch die Schnittstelle zur Steuerung des Kunden und ist weiterhin Ansprechpartner für Serviceleistungen und zum Abklären von Unklarheiten. Robert Hensel ist voll des Lobes: „Die Programmierer und Techniker reagierten äußerst flexibel auf zwischendurch geänderte Abläufe. Dank der jahrelangen Erfahrung des Teams im Bereich der Bildverarbeitung und Automatisierungstechnik konnten wir daher den straffen Zeitplan einhalten. Die Anwendung läuft zu unserer vollsten Zufriedenheit.“

 

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DI Florian MARTIN
Produktmanagement
Industrielle Bildverarbeitung
T  +43 732 7646-38
f.martin@schmachtl.at
  Ing. Franz Waldhör, MBA
Vertriebsleiter Systemtechnik
T  +43 732 7646-732
f.waldhoer@schmachtl.at