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Richtig gewickelt?


Hundert-Prozent-Qualitätskontrolle beim Drosselspulenwickeln mit moderner Bildverarbeitung

Richtig gewickelt?

Wickeln lässt sich vieles. Und nicht nur um den Finger, sondern auch um die Spule. Mit unterschied-
lichen Wicklungstechniken wird vom hauchdünnen Faden bis zum dicken Kabel gewickelt, was die
Spule hergibt. Eine besondere Herausforderung bietet dabei das Bewickeln von Drosselspulen bei
Trench Austria. Damit hier exakt und positionsgenau auf die Spule gewickelt wird, hat System-
anbieter Schmachtl die Wickel-Anlage mit einer berührungslosen optischen Hundert-Prozent-
Qualitätskontrolle ausgestattet.

Trench Leonding stellt Drosselspulen für die Mittel- und Hochspannungstechnik her, in trocken- und ölisolierter Ausführung. Es zählt zu den weltweit führenden Unternehmen in diesem Nischenbereich der elektrischen Energietechnik. Drosselspulen finden Anwendung in einer Vielzahl unterschiedlicher Stromübertragungs- und -verteilnetzen, etwa bei der Strombegrenzung und Stromflussregelung. Die Spulen-Wicklung hat dabei einen großen Einfluss auf die Qualität des gesamten Produktes und damit auch deren Eigenschaften. Damit es später zu keinem Kurzschluss kommt und alles verlässlich unter Strom ist, was unter Strom sein soll, muss die Isolation der Wicklung zu hundert Prozent in Ordnung sein. Also muss geprüft werden. Die Qualitätsüberwachung von menschlichem Prüfpersonal, wie sie in vielen Betrieben noch eingesetzt wird, ist wegen Ermüdung, Konzentrationsschwankungen oder Leistungsdruck unsicher und dadurch fehleranfällig. Außerdem kann sie nur stichprobenartig erfolgen. Trench war also vor die Frage gestellt: Wie lässt sich die Exaktheit einer Isolationsaufbringung zuverlässig und dauerhaft zu hundert Prozent sicherstellen?

 

Die Antwort darauf heißt „automatisierte optische Qualitätsprüfung“. Spezialist in diesem Bereich ist Schmachtl GmbH, ein Unternehmen mit über 15 Jahre branchenübergreifendem Know-how.

 

Nur richtig gewickelt springt der Funke über
„Trench zählt seit Jahren zum zufriedenen Schmachtl-Kundenkreis im Bereich der Automatisierungstechnik. So war es naheliegend, die positive Zusammenarbeit früher oder später auch auf andere Bereiche auszudehnen.“, so DI Florian Martin, Experte für optische Prüftechnik bei Schmachtl. Er erläutert: „Wie in allen Herstellungsverfahren durchläuft auch die Spulenwicklung unterschiedliche Prozesse. Und in jedem dieser einzelnen Arbeitsschritte kann es Schwachstellen geben.“ Bei der Spulenwicklung kann schon eine winzige Ungenauigkeit die Funktionsweise der Spule negativ beeinflussen. Auf den riesigen Spulen sind die ummantelten Kabel in vielen Lagen übereinander aufgerollt. Ist die Spule nach dem aufwändigen Verfahren also erst einmal fertig gewickelt, lässt sich nachträglich ein Fehler kaum mehr finden. DI Martin führt weiter aus: „Die Spule kann nur einwandfrei ihre Aufgabe erfüllen, wenn sämtliche Parameter optimal passen. Ganz entscheidend dabei ist die korrekte Lage der gewickelten Bänder. Sind sie ausreichend überlappt und an der richtigen Position oder etwa minimal verdreht?“. Diese Hundert-Prozent-Überprüfung zu sichern war Aufgabe des 20köpfigen Schmachtl-Projektteams.

Schmachtl Qualitätskontrolle beim Drosselspulenwickeln   Schmachtl Qualitätskontrolle beim Drosselspulenwickeln

Berührungslos kontrolliert
Erarbeitet wurde eine Lösung mit Cognex Inside-Smart-Kameras. Diese Kameras kontrollieren konstant und unmittelbar nach der Wicklung berührungslos deren Korrektheit. „Die Kabel sind mit einer Spezialfolie ummantelt. Das schützt das Kabel und erleichtert das Wickeln. Aber diese Folie besitzt auch spezielle optische Eigenschaften, die nicht von jeder Kamera verarbeitet werden können.“, führt DI Martin aus. „Die von unseren Spezialisten ausgelegte Ringbeleuchtung ist exakt auf diese Eigenschaften abgestimmt.“ Erkennt eine der Kameras auch nur eine geringe Veränderung in der Umwicklung, macht ein Lichtsignal darauf aufmerksam und der Maschinenführer kann korrigierend eingreifen. So sichert die optische Hundert-Prozent-Kontrolle objektiv und zuverlässig die konstante Qualität der Spulenwicklung. Denn nur richtig gewickelt springt der Funke auch tatsächlich über.

Schmachtl agierte bei dieser Anwendung als Gesamtanbieter, steuert also neben der Lösung auch die Komponenten wie Kameras, Beleuchtung und Schaltschrank bei. DI Martin: „Wir agieren generell als Systemintegrator, das beinhaltet auch entsprechende Schulungen und Serviceleistungen nach der Inbetriebnahme.“


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DI Florian MARTIN
Produktmanagement
Industrielle Bildverarbeitung
T  +43 732 7646-38
f.martin@schmachtl.at