Maintenance
Gewährleistung der permanenten Funktionsfähigkeit des BV-Systems
Störungsfreier Betrieb
Stabile Prozesse und maximale Produktivität sind für industrielle Fertigungsumgebungen essenziell. Im Bereich der industriellen Bildverarbeitung (IBV) wird die Zuverlässigkeit der Systeme durch gezielte Wartungsstrategien sichergestellt.
Ein ganzheitlicher Ansatz zur Instandhaltung von BV-Anlagen umfasst typischerweise die folgenden Schritte:
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Reinigung und Inspektion
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Software- und Systemwartung
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Kalibrierung und Neuvermessung
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Predictive Maintenance
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Dokumentation
Das klingt erst einmal aufwändig, ist es aber nicht. Außerdem müssen Sie sicherstellen, dass das BV-System seinen Zweck erfüllt und zuverlässig sowie dauerhaft Fehler detektiert. Na dann mal los!
1. Reinigung und Hardware-Inspektion
Die Umweltbedingungen sind eine häufige Ursache für Entstehung von Schäden am System. Eine regelmäßige Inspektion und Reinigung ist daher obligatorisch - und dauert nur einige Augenblicke.
Reinigung der Optik
Staub, Ölnebel und andere Partikel können die Bildqualität erheblich beeinträchtigen. Die Reinigung von Linsen und Schutzgläsern sollte mit speziellen, für optische Oberflächen geeigneten, feuchten Reinigungsmitteln erfolgen. Dabei ist größte Sorgfalt geboten, um die Entspiegelungsschichten nicht zu beschädigen. Zunächst sollte man ohne mechanischen Druck mit einem Handblasebalg abblasen oder Staub und Dreck vorsichtig mit einem optischen Pinsel entfernen. Notfalls kann eine feuchte Reinigung erfolgen!
Beleuchtungs-Check
Die Helligkeit und Homogenität der Beleuchtung sollte mithilfe einer Inspektionssoftware regelmäßig überprüft werden. Ein Helligkeitsabfall bei LEDs kann nämlich ein Anzeichen für einen bevorstehenden Ausfall sein.
Idealerweise haben Sie Referenzbilder gespeichert, die zeigen, wie es zu Beginn ausgesehen hat. So lassen sich schnell auch manuelle Vergleiche ziehen, um zu sehen, ob sich das Bild insgesamt oder nur lokal in bestimmten Bildausschnitten verändert (meistens verdunkelt) hat.
Kabel und Anschlüsse
Lose Kabel, beschädigte Isolierungen oder korrodierte Anschlüsse können schnell zu Signalfehlern führen. Alle Kabelverbindungen (Daten, Strom, Trigger) müssen auf festen Sitz und sichtbare Schäden kontrolliert werden – insbesondere bei bewegten Kabeln (Schleppketten, Roboter).
Ich staune immer wieder selbst darüber, wie sich beispielsweise M12-Verschraubungen im Kabelstrang entlang eines Sechsachsroboters, die nicht ausreichend festgezogen waren, bereits nach wenigen Tagen bei Roboterbewegungen lösen können.
Prüfung mechanischer Halterungen
Vibrationen in der Produktionsumgebung können die Positionen von Kameras oder Beleuchtungselementen verändern. Daher ist sicherzustellen, dass alle Halterungen fest verschraubt sind und die Systemausrichtung korrekt erfolgt.
Loctide (c) oder ähnliches verwenden, falls Probleme auftreten!
2. Software- und Systemwartung
Die Stabilität der BV-Systeme hängt maßgeblich von der Software-Infrastruktur ab, es ist nur zu dumm, wenn nichts gesichert wurde und der PC evtl. wegen eines kleinen Problems ausgetauscht werden muss...selber schuld!
Software-Backups
Um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten, ist es essenziell, regelmäßig Backups der Inspektionsprogramme, Kalibrierdaten, Weißabgleichs-Einstellungen und Kamera-Einstellungen (z. B. GenlCam-Einstellungen) zu erstellen. Es ist oftmals erstaunlich, an wie vielen verschiedenen Stellen wichtige Konfigurationsdateien versteckt sind!
Software-Aktualisierungen
In Abstimmung mit der IT und den Systemlieferanten sollten evtl. die Inspektions-Software und vor allem das Betriebssystem aktuell gehalten werden, da Updates Fehler beheben und die Leistung verbessern können. Achtung: Inkompatibilitäten müssen ausgeschlossen werden! Testen!
Überprüfung der Logfiles
Durch die regelmäßige Kontrolle der Logdateien auf Warnungen oder Fehlermeldungen (z. B. Speicherengpässe oder Kommunikationsfehler) können Probleme frühzeitig erkannt und größere Ausfälle vermieden werden.
3. Kalibrierung und Requalifikation
Präzise Messergebnisse erfordern eine exakte Systemkalibrierung, die von Zeit zu Zeit überprüft werden sollte. Auch eine Requalifikation der Applikation ist unerlässlich. Kann das Prüfprogramm zum heutigen Standpunkt auch noch alle Fehler zuverlässig erkennen?Oder hat ein Mitarbeiter die Grenzwerte zur Fehlererkennung so stark abgeändert, dass alle Schlechtteile fälschlicherweise als Gutteile erkannt und nicht ausgeschleust wurden?
Kamerakalibrierung
Die Gültigkeit der Kalibrierungsdaten muss in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Bei mechanischer Drift, beispielsweise durch Wärmeeinwirkung oder Änderungen der Befestigung, ist eine Neukalibrierung erforderlich.
Die nötigen Kalibrierungstargets gehören zum Lieferumfang des Bildverarbeitungssystems und sollten bei der Anlage dauerhaft verbleiben, ansonsten ist eine Behebung solcher Probleme nur durch den BV-Spezialisten möglich. Und wer weiß, ob der gerade verfügbar ist und zu Ihnen reisen kann?
Referenzobjekte / Golden Samples
Bei Systemen, bei denen die Systemabnahme mithilfe von Referenzobjekten erfolgt, muss sichergestellt werden, dass diese sauber und unbeschädigt sind. Verschmutzungen oder Oxidation können sonst die Messgenauigkeit verfälschen.
Bitte überprüfen Sie daher regelmäßig, ob diese Golden Samples abgenutzt (z. B. zerkratzt) oder korrodiert sind. Andernfalls haben Sie tolle Teile in der Produktion, aber Ihr „perfektes Golden Sample” entspricht immer weniger der Realität.
Predictive Maintenance, SOPs & Dokumentation
Durch den Einsatz vorausschauender Wartungsstrategien kann die Verfügbarkeit der BV-Anlagen maximiert werden. Smart, oder?
Automatisierte Überwachung
Wichtige Parameter wie die Bildhelligkeit, die Lebensdauer des Lasers oder die Temperatur sollten überwacht werden. Eine automatische Warnung könnte beispielsweise dann ausgelöst werden, wenn die Kontraste oder Helligkeit im rechten Bildbereich im Vergleich zum linken Bildbereich außerhalb des definierten Toleranzbereichs liegen.
Es ist der pure Luxus, ein solches kleines Diagnoseprogramm neben der eigentlichen Prüfung zu erstellen. Aber mal ehrlich: ein paar Konstanten als Referenzwerte, eine Mustersuche zur Offsetberechnung und ein paar Helligkeitsprüftools, die die Differenz zwischen den Konstanten und den Livewerten berechnen - eine solche Programmerstellung dauert nicht lange.
Analyse von Messdaten
Eine schleichende Verschlechterung der Messergebnisse – beispielsweise durch nachlassende Helligkeit oder eine verschmutzte Optik – dient als Frühindikator für ein potenzielles Problem. Langzeitstrends oder periodische Vergleiche der Daten sind äußerst spannend!
Als Benutzer der Anlage hat man keinen Überblick über Langzeittrends. Wenn man beispielsweise sporadisch den Score eines Pattern-Matching-Tools misst oder die Lesequalität eines Datamatrix-Codes trackt, kann man sehr schnell eine mögliche langfristige Verschlechterung beobachten und entsprechende Korrekturmaßnahmen ergreifen. Handelt es sich um Alterungseffekte des BV-Systems oder hat sich das zu prüfende Bauteil einfach verändert? Gehen Sie der Sache auf den Grund!
Dokumentation & SOPs
Jede Wartungsmaßnahme sollte dokumentiert werden (wann, was, wer). Das macht den Wartungszustand nachvollziehbar und verbessert die Planung zukünftiger Intervalle. Erstellen Sie klare Anweisungen (SOPs) für Wartungsroutinen. So wird sichergestellt, dass die Wartung immer nach den gleichen korrekten Schritten durchgeführt wird, unabhängig davon, wer sie ausführt.
Ein einfaches Beispiel wäre die Überprüfung des Backlights. Abrieb und Bruchstücke von Bauteilen können die Leuchtfläche verschmutzen. Befinden sich diese nahe an den Bauteilkonturen, die Sie vermessen wollen, kann es zu Fehlmessungen kommen. Das Problem könnte durch eine einfache wöchentliche Reinigungsanweisung gelöst werden.
Auswahl des perfekten Systems?
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