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Bauteile und Werkzeuge millimetergenau positionieren
Werkerassistenz von Desoutter: Aus Visio wird Nexonar
Desoutter vertreibt sein Positioniersystem Visio ab sofort unter dem Namen Nexonar. Die Lösung positioniert Werkzeuge und Bauteile mit einer Genauigkeit von ±1 mm in Echtzeit und unterstützt Anwender bei hochpräzisen Montageaufgaben.
Maintal, April 2022. Das High-End-Positioniersystem Visio von Desoutter wird ab sofort nur noch unter dem Namen Nexonar vertrieben. Das gab der Montagespezialist in Maintal bekannt. Nexonar ist ein kamerabasiertes Tracking-System, das Mitarbeiter bei der Schraubmontage und anderen Fertigungsschritten unterstützt und rückverfolgbare Prozesse erlaubt. Mit Nexonar können Hersteller Bauteile, Werkzeuge und andere Objekte in Echtzeit und ohne Latenz auf ±1 mm genau positionieren. Das System eignet sich damit vor allem für anspruchsvolle Aufgaben mit hohen Qualitätsanforderungen etwa in der Automobil-, Luft- oder Raumfahrtindustrie, aber auch im allgemeinen Maschinen- und Gerätebau. Anwendungsbeispiele liegen insbesondere in der Schraubmontage. Hier erkennt das Positioniersystem jede einzelne Verschraubung, indem es innerhalb eines definierten Raums spezielle Infrarot-Tracker identifiziert, die zuvor am Werkzeug angebracht wurden. Damit lassen sich menschliche Fehler zuverlässig vermeiden, ohne die Flexibilität der Mitarbeiter einzuschränken.
+++ Positions-Tracking sichert Montagequalität
Nexonar stellt sicher, dass alle Schrauben am richtigen Platz, in der vorgesehenen Reihenfolge und mit den passenden Schraubparametern angezogen werden, indem es die Position des Werkzeugs millimetergenau erkennt. "Durch die Analyse der Objekte im dreidimensionalen Raum ist die Montagequalität garantiert", sagt Lukas Kois, Produktmanager bei Desoutter. "Bei Ansteuerung der falschen Schraubstelle wird das Werkzeug gesperrt, so dass Fehlmontagen nicht möglich sind." Schrauben würden gezählt, fehlerhafte Bauteile ausgeschlossen, und die Schraubreihenfolge werde eingehalten. "Übrigens berücksichtigt unsere Technik auch die Lage und Orientierung der Schraube", erläutert Kois. "Das heißt, Nexonar arbeitet nicht nur in drei Dimensionen, sondern sogar mit sechs Freiheitsgraden!"
Zur exakten Positionierung benötigt das System eine spezielle Kamera. Diese erkennt über ein Infrarotsignal, an welcher Stelle im Raum sich Werkzeug und Schraubstelle befinden. Damit können Anwender einerseits die Position unzugänglicher Schraubstellen exakt identifizieren und andererseits sicherstellen, dass ein bestimmtes (Akku-)Werkzeug nur an der vorgesehenen Schraubstelle eingesetzt wird. Im Zusammenspiel mit gesteuerten Schraubwerkzeugen eignet sich Nexonar daher auch für sicherheitskritische Klasse-A-Verschraubungen - bei komplexen Montageaufgaben genauso wie in der industriellen Fließfertigung.
+++ Infrarottechnik statt Ultraschall
Nexonar arbeitet selbst in rauen Industrieumgebungen zuverlässig und übertrifft in puncto Genauigkeit sogar die Ultraschalltechnik. Einzige Voraussetzung ist der Sichtkontakt zwischen Kamera und dem Infrarot-Tracker, der auf dem Werkzeug sitzt. Dieser kann auch nachgerüstet werden, wenn das Gerät nicht bereits ab Werk entsprechend ausgestattet sein sollte. Der Tracker sendet ein unverwechselbares LED-Signal aus. Der Abstand zwischen Tracker und Schraubstelle wird zuvor genau festgelegt. So kann auch die Position verdeckter, tiefer Schraubstellen sicher bestimmt werden - selbst wenn diese nur mit einer Bit-Verlängerung erreicht werden können.
Um sicherzustellen, dass für einen Montagevorgang nur Schrauben, Montagekomponenten oder Bauteile aus einer bestimmten Box entnommen werden, können sogar Handschuhe mit Trackern ausgestattet werden. Diese lassen sich ebenfalls per Kamera positionsgenau verfolgen. Greift der Werker in die falsche Box, so kann der Fehler über ein Licht- oder Tonsignal angezeigt werden - ähnlich wie bei herkömmlichen Pick-by-Light-Systemen.
+++ Eine Kamera kann mehrere Hundert Tracker erfassen
Ein großer Vorteil von Nexonar ist, dass nicht nur das Werkzeug frei im Raum erkannt wird und flexibel bewegt werden kann. Auch das Bauteil und die Kamera lassen sich versetzen. Durch Referenz-Tracker, die am Bauteil befestigt werden, wird dessen exakte Position übermittelt - und damit die jeder Schraubstelle.
In der Standardausstattung kann eine Kamera gleichzeitig bis zu 16 Tracker im Arbeitsraum erfassen, diese unterscheiden und ihre Signale verarbeiten. "Bei Bedarf sind sogar mehrere Hundert Tracker möglich", betont Lukas Kois. Um den Sichtkontakt bei unterschiedlichen Montagehaltungen zu gewährleisten oder große Arbeitsbereiche besser auszuleuchten, wie etwa bei der Fertigung von Batteriepacks für Elektrofahrzeuge, können mehrere Kameras kombiniert werden. So sei eine einwandfreie Erkennung aller Tracker sichergestellt, selbst wenn die Werker bei der Arbeit einmal eine Kamera verdecken sollten.
"Die Kamera fungiert bei der Positionserkennung übrigens nur als Ortungsgerät", sagt Kois: "Sie erkennt durch einen speziellen Filter nur Infrarot-LEDs im Raum quasi in Echtzeit - mit 163 Bildern pro Sekunde." Für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Montage sei es wichtig zu wissen, dass die Kamera keine Bilder sehe oder aufzeichne, sondern nur die Position von Schraubwerkzeug und Bauteil abgleiche.
+++ Werkzeugtracker können fest verbaut sein oder nachgerüstet werden
Desoutter-Schraubwerkzeuge, ob klassisch über ein Elektro-Daten-Kabel oder per Akku betrieben, sind mit fest verbautem Tracker verfügbar oder können mit diesen nachgerüstet werden. Akkuwerkzeuge mit bereits vormontierten Trackern stellen eine besonders kompakte, stabile Lösung dar, die laut Kois höchste Präzision garantiert. Kabelgebundene Elektrowerkzeuge wiederum können mit mobilen Trackern nachgerüstet werden. Diese Option ist etwas aufwendiger im Handling, der Tracker sitzt auch etwas sperriger auf dem Werkzeug. Trotzdem sind sie eine gute Lösung für solche Fälle, in denen wechselnde Werkzeuge in die Positionierung integriert werden sollen.
((Infokasten)) Benötigte Ausrüstung
Um das Nexonar-Positioniersystem von Desoutter einzurichten, werden mindestens folgende Komponenten benötigt:
Die Connect stellt als Datenzentrale die Kommunikation zwischen Schraubwerkzeug, Tracker, Kamera und PC per Open Protocol sicher. Außerdem können durch diese Anbindung alle Montageschritte nachverfolgt werden.
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Download: Wenn der Desoutter-Akkuschrauber, wie hier im Bild, mit einem Transponder ausgerüstet ist, lässt sich das Werkzeug millimetergenau auf einer Schraube positionieren. Die Technik, die bei Desoutter bislang unter dem Namen Visio vertrieben wurde, nennt sich nun Nexonar. Dahinter versteckt sich die rückverfolgbare Schraubmontage durch infrarotbasierte Tracking-Systeme, womit Fehler reduziert werden: Sollte der Mitarbeiter eine falsche Schraubstelle ansteuern, ließe sich das Werkzeug nicht starten. (Bild: Desoutter) |
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