VidCom Erfolgs-Story: VidCom GmbH Videosysteme & Übertragung Wikingerstr. 9A 76189 Karlsruhe Automatische Zielverfolgung an Fräsmaschinen Die Firma Henri Linè wurde von einem Kunden beauftragt, zwei Portalfräsmaschinen mit Videoüberwachung zu liefern und zu installieren. Videoüberwachung ist bei modernen Fräsmaschinen unabdingbar, damit der Bediener insbesondere beim Einfahren von Produkten und beim Erstlauf von NCProgrammen den Bearbeitungskreis sehr genau beobachten und gegebenenfalls reagieren kann. Dadurch lassen sich Kollisionen nahezu ausschließen. Als Besonderheit sollten die Videokameras automatisch den Fräskopf während des Bearbeitungsvorgangs im Blick behalten und gegebenenfalls verfolgen. Die Firma Henri Linè setzte sich nach längerer Suche mit uns in Verbindung. Bei einem Besuch vor Ort erzählte man uns von diversen Fehlversuchen der automatischen Zielverfolgung mittels Bildverarbeitung, wobei man versuchte das Werkzeug mit Farbklecksen zu markieren und den Farbklecks im Bild auszuwerten. Etliche Versuche mit verschiedenen Farben und Lacken bis hin zu fluoreszierenden Anstrichen waren aufgrund des Kühlschmiermittels und des Ölnebels zum Scheitern verurteilt. Auch weitere Lichtquellen brachten keine stabile Lösung. Die Videokameras sollen rechts und links direkt am Portal befestigt sein und mit dem Portal mitfahren. Damit ist immer eine angemessene Entfernung zum Bearbeitungspunkt sichergestellt. Dies bedeutet aber auch, dass die Kameras vor Späneflug und Spritzwasser geschützt sein müssen und während des Betriebes gereinigt werden müssen. Das Reinigungsmittel darf jedoch aus verständlichen Gründen keine fettlöslichen Bestandteile enthalten. Damit waren die Rahmenbedingungen abgesteckt. Als Kamera kam unsere bewährte DaVid-Cam zum Einsatz. Durch das Wetterschutzgehäuse mit Schutzklasse IP66 ist sie auch gegen Spritzwasser des Kühlschmiermittels resistent. Durch eine neuartig beschichtete Frontscheibe mit Lotus-Effekt und eine Spülvorrichtung kann sie während des Betriebes mit einfachem Leitungswasser gereinigt werden. Positioniert wird die Kamera mit Hilfe eines Schwenk-Neige-Kopfes der direkt am Fräsportal montiert wird. Dies sind alles Standardlösungen, wie sie bereits mehrfach von unseren Kunden eingesetzt werden. Bleibt zum Schluss „nur“ noch die automatische Zielverfolgung des Fräskopfes. Auch wir dachten im ersten Moment an bildverarbeitende Systeme, Bewegungserkennung und dergleichen. Doch letztendlich kam die entscheidende Idee. Unsere Lösung geht von einem völlig anderen Ansatz aus. Wer oder was kennt die Position des Fräskopfes am besten? – Die Maschine selbst, bzw. die Maschinensteuerung. Diese bringt den Fräskopf mit der Genauigkeit von µm in die Bearbeitungsposition. Folglich muss man lediglich die Position des Fräskopfes aus der Maschine auslesen. Jede moderne Maschine verfügt über brauchbare Schnittstellen, um diese Informationen bereitzustellen. Die Positionen müssen anschließend in geeigneter Weise auf die Blickrichtung der Kameras umgerechnet werden. Danach richten sich die Kameras exakt auf den Fräskopf aus und verfolgen diesen bei jeder Positionsänderung. An diesen Maschinen kommt eine Siemens-Steuerung zum Einsatz und wir erhalten über die MPI-Schnittstelle die Positionsdaten aller relevanten Achsen sowie die Länge des Werkzeuges aus der Maschine. Damit werden die Winkelpositionen der Kameras ermittelt und an diese übertragen. Die Kameralogik steuert nun ihrerseits die Schwenk-Neige-Köpfe in die gewünschten Positionen. Der Bediener kann die Kameras während des Zerspanvorgangs beliebig zoomen, um den Ausschnitt anzupassen. Dies wäre bei Bildverarbeitungssystemen schwierig wenn nicht gar unmöglich. Dass die Videoanlage mit automatischer Zielverfolgung nunmehr seit mehreren Monaten erfolgreich und stabil funktioniert, beweist wieder eine alte Weisheit. Die einfachen Lösungen sind die besten Lösungen. Dipl. Phys. Dieter Stehle Geschäftsführer Firma VidCom GmbH.
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