Kameraprüfung (Sensor) von Transparenten Spritzgussteilen

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    • Kameraprüfung (Sensor) von Transparenten Spritzgussteilen

      Hallo Zusammen,

      Kurz vorab, wenn ich nachfolgend von einer Kamera spreche, meine ich damit immer einen Kamerasensor (IPF 2,0MP)

      4 Kavitäten
      29s Zyklus
      Polycarbonat
      Demag
      Entnahmeplatte weiß am Grund lackiert
      IPF Kamera mit Dombeleuchtung

      Momentan stehen wir vor der Aufgabe eine Kameraprüfung für ein transparentes Kunststoffteil zu installieren.
      Im Spritzteil befinden sich 2 Steckerschächte mit einmal 4 Pinndurchbrüchen und einmal 5 Pinndurchbrüchen.
      Während der Produktion kann es passieren, dass ein Kern, welcher für einen der Pinndurchbrüche zuständig ist bricht, und im nächsten Schuss somit der Durchbruch "zugespritz" ist.

      Nach dem Spritzprozess entnehmen wir die 4 Kavitäten mittels Linearhandling aus dem Werkzeug und fahren vor die Kamera.
      Hier werden die insgesamt 8 Steckerschächte mit 8 verschiedenen Programmen bzw. Jobs nacheinander geprüft.
      Grundsätzlich funktioniert die Prüfung relativ gut, jedoch stellen wir uns noch ein paar Fragen:

      - wie wir noch bessere Kontraste hinbekommen können?
      - wie die Kanten exakter abgebildet werden können?
      - inwieweit Uns evtl. Polfilter o.ä weiterbringen?
      - ob eine andere Lichtfarbe (momentan Kaltweiß von der Dombeleuchtung) positiven Einfluss hat?
      - ob eine komplette "Abschirmung" von Fremdlicht eine wesentliche Verbesserung bringt.

      Zu beachten gilt, dass wir sehr nahe an die Dombeleuchtung heranfahren und das Umgebungslicht nur wenig Einfluss auf die Bilder hat.
      Zudem bewegen wir uns gerade so im Zyklus. Vom Ablauf her haben wir also nur sehr sehr wenig Spielraum.

      Vielleicht hatte jemand schon ein ähnliches "Problem" und hat eine gut Lösung dafür gefunden.
      Würde mich freuen, wenn dieser, diese mit uns teilen würde ;)

      Mit freundlichen Grüßen
      Armin Pollak
    • arminpollak schrieb:

      - wie wir noch bessere Kontraste hinbekommen können?
      - wie die Kanten exakter abgebildet werden können?
      - inwieweit Uns evtl. Polfilter o.ä weiterbringen?
      - ob eine andere Lichtfarbe (momentan Kaltweiß von der Dombeleuchtung) positiven Einfluss hat?
      - ob eine komplette "Abschirmung" von Fremdlicht eine wesentliche Verbesserung bringt.

      Zu beachten gilt, dass wir sehr nahe an die Dombeleuchtung heranfahren und das Umgebungslicht nur wenig Einfluss auf die Bilder hat.
      Zudem bewegen wir uns gerade so im Zyklus. Vom Ablauf her haben wir also nur sehr sehr wenig Spielraum.
      Ganz ehrlich? Ich halte von diesen Kamera-Prüfmethoden überhaupt nichts, auch wenn sie beim (technikverliebten) Kunden immer großen Eindruck machen! Habe auch schlechte Erfahrungen hinsichtlich Betreuungsaufwand, Unsicherheit ... eigentlich genau Deine Fragen.
      Solche Kernbrüche enstehen in der Regel aus *Überladung* erzeugt durch ungleiches Füllen, eine Anspritzung zu, Anfahren, nicht optimale Prozessgestaltung, zu hoher Nachdruck usw.. Dieses Problem lässt grundsätzlich lösen, indem man solche Prozesse mit Innendruckregelung, also in Deinem Fall 4fach-Innendruckumschaltung und Nachdruckregelung über Innendruck. Damit erschlagt ihr das ganze "KameraGedöns" und zusätzlich habt ihr auch noch den Prozess in eine viel höhere "Prozess- u. Qualitäts-Liga" befördert :thumbsup:

      Schnelle Lösung: Alle 8 std. Sichtkontrolle = max. Schaden (8Stunden-Produktion 100%-Kontrolle) ... ist allemal besser als der Kamera-Aufwand!
    • Nun, ich kann dir in der Hinsicht nicht viel helfen. Ich erinne mich aber noch, dass in meiner Ausbildungsfirma auch mit Kamera gearbeitet wurde.
      Es wurde so weit wie möglich vom Umgebungslicht abgeschirmt. Ich meine auch, dass die Kammer beleuchtet wurde, allerdings sah man nur rote Punkte an der Reflektorwand. Was für ein Licht es war, kann ich dir nicht sagen.
      Wichtig war für uns natürlich die korrekte Konfiguration des Bereiches, in dem die Aufnahme erfolgten sollte.
      Wenn ihr damit weiter arbeitet, holt euch doch mal einen Fachmann, falls noch nicht geschehen?
      Ansonsten kann ich @Behrens nur zustimmen.
    • Moin zusammen,

      Wir haben, bei meinem ehemaligen AG, Grossserieteile per Kamera "Überwacht". Ich erzähle einfach mal wie das damals abgelaufen ist.

      Grund für die "Überwachung" waren sporadisch nicht voll ausgespritzte Teile. Das Problem wäre mit einem Innendrucksensor erledigt gewesen aber der Kunde wollte damals keinen zusätzlichen Abdruck :/ . Die Kosten für die Kamera waren nachher deutlich höher als die Kosten für einen Innendrucksensor.....

      Zuerst muss sichergestellt sein, dass das Teil Lagegerecht (immer gleich) an den Roboter übergeben wird. Ebenfalls muss sichergestellt werden, dass der Roboter immer in der gleichen Position vor der Kamera steht. Es muss also an beiden Positionen zentriert werden. Wir haben damals eine Kamera mit "Blitz/ Eigenlicht" verwendet. Diese war komplett gekapselt. Am Roboter war, hinter den Teilen, eine Platte angebracht. Diese hat die "Kammer" in der geprüft wurde dann komplett abgeschlossen. Trotz dieser Vorgehensweise gab es immer wieder Themen mit unscharfen Bildern, Kontrast, usw.... Das Thema ging soweit, das eine Dummyprüfung (mit Schlecht/ Gutteil) eingeführt wurde. Das führte zu einem riesigen Programmieraufwand, löste aber das Problem immernoch nicht zu 100%.

      Die Kameraprüfung ist also keine Allheilmittel. Wenn der Pin bei euch abgebrochen ist, habt ihr einen 100% Fehler. Dieser sollte bequem über eine Stichprobenkontrolle zu finden sein. Wenn ihr nach Nestern getrennt ablegt/ verpackt, was ich immer empfehlen würde, kann der Fehler dann zurückverfolgt werden und nur die betroffene Menge aus diesem einen Nest wird verschrottet.

      Gruss Daniel
    • Guten Morgen ,

      Erst einmal dazu

      THOR schrieb:

      Die Kameraprüfung ist also keine Allheilmittel.
      Dem stimme ich voll und ganz zu. Stichproben sind unumgänglich. Bei uns werden bei jedem wechsel der vollen Kartons Sichtkontrollen gemacht obwohl alles überwacht wird.


      Zu Deiner Frage.

      Wir arbeiten mit verschiedenen Kamerasystemen die nicht ausgespritzte Teile und Teile mit sichtbaren Bindenähten erkennen sollen und dies auch tun. Das was BastiWest beschreibt hat sich als optimale Beleuchtung für alle Farbvarianten dieser Artikelgruppe erwiesen. Wir bestrahlen mit einem rotem Licht das ringförmig um die Kamera angebracht ist. Die Teile fahren während der Prüfung zwischen der Reflektorplatte und der Kamera durch. Ein anderes System ist z.B. soweit abgedunkelt das man die Teile auf dem Monitor kaum noch erkennen kann. Hier wird auf Bindenähte kontrolliert. Alle Kamerasysteme sind gegen Fremdlicht abgeschirmt weil das Umgebungslicht einen starken Einfluss auf die Auswertung der Kamera hat.

      arminpollak schrieb:

      - wie wir noch bessere Kontraste hinbekommen können?
      Für höhere Kontraste solltet Ihr die Grundplatte mattschwarz halten und nur da wo die Teile sitzen helle Flächen einfügen die in der Größe der Grundfläche des FT entsprechen. Weiß würde ich nicht nehmen da es stark blendet.


      arminpollak schrieb:

      - wie die Kanten exakter abgebildet werden können?
      Welche Kanten meinst Du? Wenn die Kamera mehrere Aufgaben macht müssen die Prüffenster auch scharfgestellt sein. Das heißt für jede Aufgabe benötigt die Kamera, wenn sie überhaupt dafür geeignet ist, eigene Prüffenster wo die Kanten eindeutig zu erkennen sind.


      Was ich nicht ganz rauslesen kann, steht der Roboter während der Prüfung oder wird jedes einzelne FT vor die Kamera gefahren und geprüft?


      arminpollak schrieb:

      Vielleicht hatte jemand schon ein ähnliches "Problem" und hat eine gut Lösung dafür gefunden.
      Würde mich freuen, wenn dieser, diese mit uns teilen würde
      Deswegen sind wir hier, um Erfahrungen auszutauschen :D

      Gruß
      paulchen
    • Guten Morgen Zusammen,

      zunächst vielen Dank für euere Antworten.

      @ Behrens. Grundsätzlich gebe ich dir auf jeden fall recht. Ein solches Problem Werkzeug, -oder Prozesstechnisch zu lösen ist absolut immer die beste Wahl.
      Zum Spritzgussteil ist noch zu sagen, dass wir ziemlich hohe Spritzdrücke aufgrund einer relativ geringen Wandstärke im Bereich des Außendurchmessers und des Materials benötigen. Der Kernbruch tritt immer im Laufenden Prozess auf. Ein falsches Anfahren kann also ziemlich ausgeschlossen werden. Auch hatten wir bei Kernbrüchen niemals probleme mit "weg gebliebenden" Anbindungen. Wir haben bereits viele Versuche durchgeführt um den Spritzdruck zu senken, das Ergebnis war jedoch nahezu immer gleich. Die Spritzgussteile waren im Randbereich nicht mehr voll. Die hohen Drücke, welche zum Werkzeugbruch führen KÖNNTEN, sind also nicht vermeidbar. Daher glaube ich auch nicht, dass uns eine Innendrucküberwachung, bzw. umschaltung hier weiterbringt. Zudem sind wir bei einem Umbau auf ein Innendrucksystem ruck zuck bei 10k. Dieses Geld, nur aufgrund einer "Idee" zu investieren wäre schon sehr gewagt. Die Teile werden momentan zu 100% am Band sortiert. Wie aber so oft ist eine menschliche 100% kontrolle nicht immer effektiv.

      @THOR hat euch diese "abgeschlossene Kammer" dann effektiv bessere Bilder geliefert? Mit dieser Überlegung spielen wir eben auch schon. Wären die Teile nicht Transparent würde sich das ganze wesentlich einfacher gestalten. Nun fragen wir uns aber, wie wir die bestmöglichen Bilder herausholen können. In den meisten fällen finden wir diesen Fehler auch und können ihn zurückverfolgen. Nur gelang uns das eben nicht immer und jetzt wird dieser allseits beliebte 8D inkl. Abstellmaßnahme gefordert. Eine Mitarbeiterschulung bezüglich 100% Kontrolle wird vom Kunden nicht mehr akzeptiert.

      Fakt ist nun, dass wir um eine technische Lösung nicht herumkommen.

      Liebe Grüße
      Armin
    • Ein Kernbruch muss nicht immer das Problem von Überladung oder zu hohem Spritzdruck sein. Oft genug ist eine fehlerhafte Artikelkonstruktion der Grund für einen solchen Kernbruch und da hilft leider auch kein Werkzeuginnendrucksensor. Hier muss eine Artikeländerung her. Wenn diese nicht möglich ist, hilft nur ein Akustiksensor, der den Bruch mitteilt.

      Anstatt Mitarbeiterschulungen durchzuführen, solltet ihr direkt eine technische Lösung finden. Auf Dauer ist dies günstiger.
    • Hallo zusammen,

      Ja, die abgeschlossene Kammer hat bessere und wiederhohlgenauere Bilder geliefert. Denn ein Einfluss durch "Fremdlicht" wird komplett ausgeblendet und ihr könnt dann schauen wie ihr die Kammer beleuchtet, ebenfalls könnt ihr dann schauen, was euch den besten Kontrast liefert (Schwarze Platte/ Weisse Platte/ Reflex Platte).

      P.S. eine Personalschulungsmaßnahme ist niemals eine "Abstellmaßnahme" in einem 8D- Report.

      mfg Daniel
    • 1u21 schrieb:

      Ein Kernbruch muss nicht immer das Problem von Überladung oder zu hohem Spritzdruck sein. Oft genug ist eine fehlerhafte Artikelkonstruktion der Grund für einen solchen Kernbruch und da hilft leider auch kein Werkzeuginnendrucksensor. Hier muss eine Artikeländerung her. Wenn diese nicht möglich ist, hilft nur ein Akustiksensor, der den Bruch mitteilt.

      Hallo 1u21,
      finde die Idee mit dem Akustiksensor ziemlich interessant. Habt ihr selbst solche Sensoren im Einsatz? werden diese direkt im Werkzeug platziert? Kannst du mir vllt einen Hersteller nennen?

      Die Frage welche ich mir jedoch gerade stelle ist, ob ein solcher sensor den Unterschied zwischen der Entformung und dem Kernbruch erkennt. Aufgrund des Materials und der Teilegeometrie benötigen wir ziemlich viel Kraft zum entformen, was zur folge hat, dass das Entformen relativ "laut" ist.


      THOR schrieb:

      Hallo zusammen,

      Ja, die abgeschlossene Kammer hat bessere und wiederhohlgenauere Bilder geliefert. Denn ein Einfluss durch "Fremdlicht" wird komplett ausgeblendet und ihr könnt dann schauen wie ihr die Kammer beleuchtet, ebenfalls könnt ihr dann schauen, was euch den besten Kontrast liefert (Schwarze Platte/ Weisse Platte/ Reflex Platte).

      P.S. eine Personalschulungsmaßnahme ist niemals eine "Abstellmaßnahme" in einem 8D- Report.

      mfg Daniel
      Dann ist das auf jeden fall ein Ansatz, den wir weiter verfolgen werden!
      Merci
    • Der Akustiksensor nimmt den Fingerabdruck des gesamten Zyklus auf. Die Frequenzen und Lautstärken werden so aufgenommen und als Master hinterlegt. Ein Kernbruch liefert ein anderes Bild und somit kann ein Maschinenstopp eingeleitet werden.
      Der Sensor lässt sich nachträglich anbringen und es ist nicht notwendig diesen Nah an der Kavität zu bringen. Stahl überträgt den Schall wunderbar.

      Da ich aktuell nicht in der kunststoffverarbeitenden Industrie tätig bin, kann ich dir leider keine Erfahrungen mitteilen.
    • Umgebungsgeräusche haben da einen sehr geringen Einfluss und sind deutlich leiser bzw. werden kaum aufgenommen. Nur wenn ein Schraubenschlüssel gegen das Werkzeug geworfen wird, wird es sauber aufgenommen.

      Hab total vergessen einen Hersteller zu nennen. Die Fa. Toses bietet diese z.B. an mit passender Beratung.
    • arminpollak schrieb:

      Aufgrund des Materials und der Teilegeometrie benötigen wir ziemlich viel Kraft zum entformen, was zur folge hat, dass das Entformen relativ "laut" ist.

      arminpollak schrieb:

      Zum Spritzgussteil ist noch zu sagen, dass wir ziemlich hohe Spritzdrücke aufgrund einer relativ geringen Wandstärke im Bereich des Außendurchmessers und des Materials benötigen.

      arminpollak schrieb:

      Dieses Geld, nur aufgrund einer "Idee" zu investieren wäre schon sehr gewagt. Die Teile werden momentan zu 100% am Band sortiert.

      arminpollak schrieb:

      Fakt ist nun, dass wir um eine technische Lösung nicht herumkommen.
      Diese Aussagen alle sprechen doch dafür, dass es hier um ein UrsachenProblem geht, somit handelt es sich um einen mangelhaften Formteilentstehungsprozess!!

      Wirtschaftlich betrachtet wäre es doch völlig falsch, großes Augenmerk und hohe Investkosten in *aufgeblähte Technik* in der Prozesskette von hinten aufzusetzen! Das Problem entsteht vorne im Prozess!!


      Mit welchen Bedingungen wird ausgeformt? Gib mal ein paar Daten, wie:
      - Umschaltmassedruck und max. Spritzdruck
      - Einspritzzeit
      - Zylindertemperaturen
      - Schneckendurchmesser
      - Dosierweg (mm)
      - Umschaltpunkt
      - Massepolster
      - Nachdruckhöhe/-zeit
      - Vorgabe Verarbeitungstemperatur vom Materialhersteller von ...°C bis ...°C
      - Staudruck
      - Anspritzung, Kalt, Heiss oder Heiss auf Kalt

      Dann schauen wir mal ....
    • Moin Behrens,

      Umschaltmassedruck/max Spritzdruck: 1330bar
      Spritzzeit: 1,0s
      Zylindertemperaturen: 60/280/285/290/295
      Heißkanal: Düse+Verteiler 325°C, N1 320°C, N2 325°C, N3 320°C, N4 332°C (relativ hoch um Spritzdruck zu senken und um Teile vollständig füllen zu können)
      Schnecke: 45
      Dosierweg: 50mm
      UP: ca. 15mm
      MP: 13,8mm
      Nachruck: 450bar, NDZ: 3s, KZ:17s
      Staudruck: 110bar (sehr hoch, aufgrund von Lufteinschlüssen bei niedrigem Staudruck)
      Anspritzung Heiss, 3 Anbindungen pro Teil
      Materialtemperatur laut Herstellervorgabe 280°C 295°C


      Sicher kannst du nachvollziehen, dass man als Lohnspritzer nur bedingt Einfluss auf Geometrie und Konstruktion hat, vor allem, wenn der Artikel schon einige Zeit produziert wird.
      In der Bemusterungsphase hätte man hier warscheinlich noch einiges ändern können.
      Wie schon gesagt, ich bin völlig bei dir. Wenn wir dieses Problem Werkzeugtechnisch oder Prozesstechnisch lösen könnten wäre es für alle beteiligten der beste Weg.
    • Moin,

      bei den Parametern fällt mir zuerst das hohe Restmassepolster auf. Verschieb mal alles parallel nach "vorne" damit du auf ein Restmassepolster zwischen
      3 und 5mm kommst. Hat den Vorteil, das du weniger "Restenergie" im Zylinder hast und weniger Material vor der Schnecke steht das schon fertig aufbereitet/ thermisch belastet sein könnte.

      Gruss Daniel
    • Ja, da hat @THOR völlig recht, 3-5 mm (5-10% v. Schneckendurchmesser) Massepolster ist bei solchen empfindlichen Prozessen ein MUSS(!).
      Wenn Du den Prozess um 10 mm nach vorne verschiebst, ergibt sich auch klar, dass der Zylinder "grenzwertig" zu groß ist, wofür das Temperaturgefälle wiederum zu klein ist, was bei dem hohen Staudruck das Ganze noch problematischer macht. Immerhin drückt ihr beim Umschalten mit 21 to (Schneckenfläche x Druck) auf den Kunststoff ...
      Ich gehe davon aus, dass ihr mit offenen Torpedodüsen anspritzt?? Somit erfordert bzw. vernichten die Torpedodüsen mit dem Ringspalt beim Einspritzen zusätzlich erheblichen Massedruck/Energie ....

      Versuch's mal mit folgenden Parametern

      Zylindertemperaturen/Düse: 80°C, 254°C, 271°C, 288°C, 305°C, Düse 305°C
      Heisskanal: Alle Heizungen auf 310°C
      Staudruck: 60 bar (spez.)
      Schneckenrückzug: 10% v. Dosierweg
      Einspritzprofil: 50%Weg 80mms --> 30%Weg 40mms --> 20%Weg 20mms (Treppenstufenprofil)
      Umschaltpunkt: bei volumetrisch voll
    • Ja, genau. Und was einem keiner erzählt und keiner hören will:
      Fertigungstoleranz Standardthermofühler (egal on PT100 oder FeCuNi) +-3K (geprüft in der Regel bei 100°C)
      Toleranz Anzeige und Regelgenauigkeit der Regler: +-3K (diese ist oft nicht linear. Heißt bei 100°C könnte es 0 sein, bei 300°C sind es ggf. dann +3°C und bei 200°C sind es -3°C).

      Das sind im ungünstigsten Fall +-6K Abweichung.

      Oft können die Temperaturregelkarten nicht Kalibriert werden. Man könnte dann einen Zettel mit dem notwendigen Offset an die Maschine hängen.