IKEA Polen produziert Möbelplatten, die automatisch folienbeschichtet werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Qualität der folienbeschichteten Möbelplattenkanten präzisen Qualitätsanforderungen entspricht. Daher setzt IKEA Bildverarbeitungssysteme von Cognex ein, um eine vollautomatische Inspektion durchzuführen und höchste Produktqualität zu gewährleisten.
Möbel durch Beschichtung dekorieren
IKEA verfügt über ein Sortiment von rund 12.000 Artikeln, darunter Möbel, die mit Laminat versehen sind. Ein bekanntes Produkt ist das „Billy“ Regalsystem. Seine Regalböden bestehen aus kunststoffbeschichtetem, furniertem Spanplattenmaterial. Die Kanten sind mit aufgeklebten Kunststoffstreifen abgedeckt. Die Billy Regalsysteme sind derzeit in einer Reihe von verschiedenen Farben und Ausführungen erhältlich. Ein wichtiger Schritt im Produktionsprozess ist die Veredelung der Platten durch Beschichtung.
Bei IKEA Polen wird eine Laminiermaschine eingesetzt, um auf beide Seiten der Platten eine Folie mit Klebstoff aufzutragen. Anschließend schneidet eine Schneidemaschine das überschüssige Material an den Kanten auf die richtige Länge zu. Selbst wenn nur einige Prozessparameter nicht absolut präzise sind, treten Mängel an den Platten auf und beeinträchtigen die Qualität. Der Produktionsprozess ist sehr flexibel in Bezug auf die Farben und Arten der aufgebrachten Beschichtung. Derzeit bietet IKEA etwa zehn verschiedene Designs wie Birke, Eiche, schwarz mit Holztextur und glatte Farben wie Weiß, Schwarz oder Rosa an. Bei einer durchschnittlichen Produktionsleistung von 375 Stück pro Stunde werden bei IKEA Polen täglich etwa 3.000 Platten laminiert.
Manuelles Prüfen ist keine Option
Die fertigen Produkte dürfen keinerlei Mängel aufweisen. Theoretisch könnte ein Facharbeiter eine visuelle Prüfung der Plattenkanten auf dem Förderband durchführen, jedoch ist dies in der Praxis nicht effizient. Ein einzelner Mitarbeiter kann nicht beide Seiten der Platte gleichzeitig überprüfen – ganz zu schweigen davon, dass es kaum möglich wäre, alle Fehler zu erkennen, wenn das Förderband mit einer Geschwindigkeit von bis zu 52 m/min läuft. Die manuelle Überprüfung wäre auch für die Prüfer gefährlich, da sie sich den beweglichen Teilen sehr stark nähern müssten, um Fehler zu erkennen – was zu Verletzungen und Unfällen führen könnte.
Der Systemintegrator Automatech entwickelte eine Maschine zur Überprüfung der laminierten Platten mit einem Inspektionssystem, das auf der Bildverarbeitungstechnologie von Cognex basiert. Automatech hat für IKEA eine vollautomatische Prüfanlage entwickelt, die eine 100-prozentige Qualitätsprüfung von Regalböden ermöglicht. Das System besteht vollständig aus der Cognex Designer-Software und der VisionPro-Software, einer CIO-24-Karte und mehreren 2-GigE-Kameras mit hoher Auflösung. Die Komponenten wurden in einem Maschinengehäuse mit Beleuchtung installiert und die Qualität der dekorativen Folie auf beiden Seiten der Bretter wird überprüft, während sie in schneller Folge durchlaufen. Das System wurde speziell entwickelt, um die folgenden Mängel zu erkennen und zu beseitigen: überschüssiger Kleber, unvollständige Beschichtung, Ablösung der Folie. Defekte Bretter werden bearbeitet, indem die als fehlerhaft identifizierten Teile abgeschnitten werden. Alle defekten Teile werden als beschädigt markiert und manuell sortiert.
In dieser Anwendung verhindert das System, dass Bretter mit defekten Kanten in den regulären Produktionsprozess gelangen, und eliminiert die Notwendigkeit ständiger manueller Kontrollen.
Technische Implementierung
In der IKEA-Anwendung werden die 2-GigE-Kameras (Oberflächenscan: 60 fps) und Beleuchtungmodule von Präzisionsservomotoren bewegt, da die Breite der Bretter variabel ist (600 bis 1300 mm) und der zu inspizierende Bereich schnell und präzise angefahren und in den Fokus gebracht werden muss. Diese Daten werden sofort nach der Aufnahme der Bilder verarbeitet. Die CIO-24-Karte ermöglicht die Implementierung von Bildverarbeitungslösungen auf Industriestandard-PCs. Der 4-Port-GigE-Frame-Grabber ermöglicht eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit auch bei vier angeschlossenen Kameras.
Auf der Softwareseite erleichtert der Cognex Designer die schnelle Erstellung vollständiger Bildverarbeitungsanwendungen. Dies ermöglicht es den Benutzern, sofort die vollen Möglichkeiten der begleitenden VisionPro-Software zu nutzen – ein intelligentes Tool, das unwesentliche Änderungen im Erscheinungsbild von Testbereichen ignoriert und sich vollständig auf wesentliche Merkmale konzentriert. Das macht es zum perfekten Bildverarbeitungstool zur Optimierung und Verarbeitung von Bildern. Verschiedene Kalibriertools korrigieren Linsenverzerrungen, Kameradrehungen und -neigungen.
Mithilfe des Cognex Systems hat Automatech ein hocheffizientes System zur Optimierung des Prüfprozesses bei IKEA entwickelt. Es reduziert Ausschuss aus der Produktion und hilft IKEA, sicherzustellen, dass seine Produkte die Qualitätsanforderungen vollständig erfüllen.