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Automatisierte Teilesortierung mit Bildverarbeitung: Fehler vor der Montage stoppen

Ein falsches Teil wird oft erst dann teuer, wenn es den nächsten Produktionsschritt erreicht.

Ein Bauteil kann fehlerhaft, unvollständig oder einfach falsch orientiert sein. Gelangt es unbemerkt in eine automatisierte Montagestation, können Nacharbeit, Ausschuss, Produktionsunterbrechungen oder zusätzliche manuelle Kontrollen die Folge sein.

Mit steigender Produktionsgeschwindigkeit und zunehmender Variantenvielfalt wächst diese Herausforderung. Gleichzeitig sollen manuelle Prüfungen reduziert und Zuführsysteme flexibler werden.

Damit rückt ein Punkt im Produktionsprozess besonders in den Fokus: der Ausgang des Zuführsystems.

Hier sind die Teile bereits vereinzelt und bewegen sich in Richtung des nächsten Produktionsschritts. Genau an dieser Stelle kann industrielle Bildverarbeitung prüfen, entscheiden und bei Bedarf unmittelbar eine Sortieraktion auslösen – bevor aus einer kleinen Abweichung ein größeres Produktionsproblem wird.

Mehr Automatisierung – ohne mehr mechanische Komplexität

Hersteller investieren weiter in intelligente und flexible Produktionssysteme.

Laut dem 2026 Manufacturing Industry Outlook von Deloitte planen 80 % der befragten Führungskräfte aus der Fertigungsindustrie, mindestens 20 % ihres Verbesserungsbudgets in Smart-Manufacturing-Initiativen zu investieren. Dazu gehören unter anderem Automatisierungshardware, Sensorik und Datenanalyse. Die entscheidende Frage lautet jedoch nicht, wie viel zusätzliche Technik eingesetzt werden kann.

Sondern:

Wie lässt sich ein Prozess flexibler automatisieren, ohne ihn gleichzeitig mechanisch komplizierter zu machen?

Gerade bei Wendelförderern spielt diese Frage eine wichtige Rolle. Für die korrekte Orientierung von Bauteilen werden klassisch häufig mechanische Schikanen eingesetzt. Sie müssen auf das jeweilige Bauteil abgestimmt werden und können bei neuen Geometrien oder Varianten Anpassungen erforderlich machen.

Eine kamerabasierte Sortierung eröffnet hier einen anderen Ansatz.

Statt ausschließlich mechanisch zu erzwingen, dass jedes Teil bereits in der richtigen Orientierung ankommt, kann das Vision-System die tatsächliche Lage erkennen und anschließend entscheiden, wie mit dem Bauteil umzugehen ist. Bei geeigneten Anwendungen lassen sich dadurch aufwendige, bauteilspezifische mechanische Schikanen reduzieren oder ganz ersetzen.

Vom Ausgang des Wendelförderers zum Qualitätskontrollpunkt

Ein Zuführsystem vereinzelt Bauteile aus der Schüttgutmenge und führt sie dem nachfolgenden Produktionsprozess zu. Wenn ein Teil den Wendelförderer verlässt, befindet es sich damit in einer geeigneten Position für eine optische Prüfung.

Bevor das Bauteil weiterläuft, kann ein Prüfsystem beispielsweise feststellen:

  • Ist es das richtige Teil?
  • Ist es korrekt orientiert?
  • Sind alle erforderlichen Merkmale vorhanden?
  • Entspricht die Kontur der Vorgabe?
  • Sind sichtbare Defekte vorhanden?
  • Werden die definierten Maßkriterien eingehalten?

Damit wird aus einem einfachen Übergabepunkt ein automatisierter Qualitätskontrollpunkt vor der Montage.

Die EyeSorter Checkbox von Eye Vision Technology vereint Prüfung, Orientierungskontrolle, Zählung und automatisierte Sortierung in einem kompakten System für Zuführ- und Montageprozesse.

GUT, DREHEN oder SCHLECHT: Nicht jede Abweichung ist ein Fehler

Industrielle Sortierung wird häufig auf zwei Ergebnisse reduziert: Gut oder Schlecht.

In der Praxis gibt es jedoch einen wichtigen dritten Fall.

Ein Bauteil kann alle Qualitätsanforderungen erfüllen und trotzdem falsch orientiert ankommen.

Wird es deshalb aussortiert, entsteht unnötiger Ausschuss. Wird es dagegen ungeprüft weitergeführt, kann es an einer orientierungsabhängigen Montage- oder Handhabungsstation zu Problemen kommen.

Die EyeSorter Checkbox unterscheidet deshalb drei Ergebnisklassen:

  • GUT – Das Teil entspricht den definierten Kriterien und kann weitergeführt werden.
  • DREHEN – Das Teil selbst ist in Ordnung, jedoch falsch orientiert. Es kann entsprechend umgeleitet oder neu ausgerichtet werden
  • SCHLECHT – Das Teil erfüllt die definierten Qualitätskriterien nicht und wird aussortiert.

Für diese Klassifizierungen stehen eigene Parameter, Echtzeitzähler und digitale Ausgänge zur Verfügung.

So wird ein verwendbares Teil nicht automatisch zu Ausschuss, nur weil es in der falschen Orientierung zugeführt wurde.

Was kann eine automatisierte Teileprüfung erkennen?

Welche Merkmale geprüft werden, hängt vom jeweiligen Bauteil und der Anwendung ab.

Typische Prüfkriterien sind:

  • Orientierung und Position
  • Vorhandensein oder Fehlen von Merkmalen
  • Kontur und Form
  • Maßmerkmale
  • sichtbare Beschädigungen
  • Fremd- oder Falschteile
  • Stückzählung und Produktionsmengen

Die EyeSorter-Systeme können für unterschiedliche Teiletypen eingesetzt werden – beispielsweise für Schrauben und Verbindungselemente, Muttern und Metallteile, Kunststoffkomponenten, Kappen, Drehteile oder andere automatisch zugeführte Komponenten.

Entscheidend ist dabei nicht allein die Größe des Bauteils. Transport, Geometrie, erforderliche Merkmale und gewünschte Prüfgeschwindigkeit bestimmen, welches Kamerakonzept am besten geeignet ist.

Eine EyeSorter-Familie für unterschiedliche Prüfaufgaben

Nicht jede Sortieraufgabe benötigt die gleiche Bildaufnahme.

Deshalb stehen unterschiedliche EyeSorter-Konfigurationen zur Verfügung.

Die EyeSorter Checkbox Standard arbeitet mit einer integrierten Zeilenkamera und erreicht eine Zeilenrate von bis zu 14.000 Zeilen pro Sekunde.

Für umfangreichere Anwendungen steht die EyeSorter Checkbox Advanced mit integrierter Rechen- und Steuereinheit für externe Zeilenkamera-Konfigurationen zur Verfügung.

Die EyeSorter Checkbox Flex nutzt hochauflösende Flächenkameras und eignet sich dadurch auch für komplexere Prüfmerkmale oder Anwendungen, bei denen ein vollständiges Bild des Bauteils erforderlich ist.

Je nach Anwendung kann das System außerdem um zusätzliche Kameras oder Sensoren ergänzt werden – beispielsweise für eine zusätzliche Auflichtprüfung oder weitere optische Merkmale.

Damit lässt sich das Bildaufnahme-Konzept an die tatsächliche Prüfaufgabe anpassen, ohne das grundlegende Bedien- und Sortierkonzept zu verändern.

sorting process

Schnell prüfen – und im richtigen Moment reagieren

Eine hohe Bildaufnahmerate allein reicht für zuverlässige Sortierung nicht aus.

Nachdem ein Bauteil geprüft wurde, muss das System wissen, wo es sich befindet, wenn die Sortierentscheidung umgesetzt werden soll.

EyeSorter kombiniert deshalb die Bildverarbeitung mit Encoderinformationen und digitalen I/Os.

So kann das Ergebnis unmittelbar genutzt werden, um beispielsweise:

  • ein GUT-Teil weiterzuführen,
  • ein DREHEN-Teil neu auszurichten,
  • ein SCHLECHT-Teil auszuschleusen,
  • pneumatische oder mechanische Sortiermechanismen anzusteuern,
  • oder das Ergebnis an die übergeordnete Automatisierung weiterzugeben.

Das Prüfergebnis bleibt damit nicht auf einem Bildschirm.

Es wird direkt zu einer Prozessentscheidung.

AI-unterstütztes Teach-in statt aufwendiger Programmierung

Flexibilität wird besonders dann wichtig, wenn auf einer Anlage unterschiedliche Bauteile oder Varianten verarbeitet werden.

Eine rein mechanische Lösung muss bei einer Geometrieänderung unter Umständen angepasst werden. Auch ein klassisches Vision-System kann zusätzlichen Engineering-Aufwand verursachen, wenn für jede Variante ein neues Prüfprogramm erstellt werden muss.

Die EyeSorter Checkbox verfolgt deshalb einen Teach-in-Ansatz.

Über die intuitive Bedienoberfläche wird das Bauteil eingelernt. Die AI-unterstützte Auswertung hilft dabei, relevante Merkmale mit wenigen Bedienvorgängen zu erfassen und für die Erkennung zu verwenden.

Falls erforderlich, können die Prüfparameter anschließend weiter angepasst werden.

Bereits eingerichtete Teiletypen lassen sich erneut auswählen. Dadurch können Produktwechsel schneller umgesetzt werden und im täglichen Betrieb wird weniger spezialisiertes Bildverarbeitungswissen benötigt.

Das Grundprinzip bleibt dabei über die unterschiedlichen EyeSorter-Konfigurationen hinweg gleich:

Einlernen. Prüfen. Sortieren.

Weniger Mechanik, mehr Flexibilität bei Varianten

Gerade die Orientierung der Teile ist in der klassischen Zuführtechnik häufig eine anspruchsvolle Aufgabe.

Mechanische Schikanen müssen passend zur Geometrie konstruiert, eingerichtet und bei Änderungen gegebenenfalls angepasst werden.

Die kamerabasierte Lageerkennung kann diesen Prozess flexibler machen.

EyeSorter erkennt, ob ein Bauteil korrekt orientiert ist. Ist das Teil qualitativ in Ordnung, aber falsch ausgerichtet, erhält es die Klassifizierung DREHEN.

Damit muss die korrekte Orientierung nicht in jedem Fall vollständig über eine bauteilspezifische mechanische Führung erzwungen werden.

Besonders bei wechselnden Teilen und Varianten kann dies den Umbau- und Einrichtungsaufwand reduzieren und den Wendelförderer flexibler nutzbar machen.

Von der Sortierstation bis zu SCADA und digitaler Produktion

Eine moderne Prüfanwendung endet nicht bei einem digitalen Ausgang. Die gewonnenen Ergebnisse können auch für übergeordnete Automatisierungs- und Datensysteme genutzt werden.

EyeVision unterstützt industrielle Kommunikationsstandards wie PROFINET, OPC UA, Modbus, Ethernet/IP und EtherCAT und ermöglicht damit die Kommunikation mit SPS-, Maschinen- und SCADA-Umgebungen.

Dadurch können beispielsweise:

  • Prüfergebnisse an die Maschinensteuerung übertragen,
  • Gut-/Schlecht-/Drehen-Zähler zentral erfasst,
  • Prozessdaten in einem SCADA-System visualisiert,
  • Qualitätsdaten dokumentiert,
  • oder Informationen für übergeordnete digitale Produktionsmodelle bereitgestellt werden.

Damit kann die Sortierstation nicht nur eine unmittelbare Produktionsentscheidung treffen, sondern auch Daten für vernetzte Fertigungskonzepte liefern.Solche Daten können beispielsweise als eine Informationsquelle für einen digitalen Zwilling des Produktionsprozesses dienen.Der EyeSorter ist damit nicht selbst der digitale Zwilling – liefert aber relevante reale Prozess- und Qualitätsdaten, die in entsprechende Systeme integriert werden können.

Integration statt Umbau der kompletten Zuführung

Hersteller möchten selten eine komplette Zuführanlage neu entwickeln, nur um die Qualitätskontrolle oder Orientierung flexibler zu gestalten.

Genau hier liegt ein wesentlicher Vorteil eines Vision-basierten Ansatzes.

Die EyeSorter Checkbox lässt sich über digitale I/Os, Ethernet und Encoder-Schnittstellen in bestehende Produktionsumgebungen einbinden. Über EyeVision stehen darüber hinaus Schnittstellen zu industriellen Kommunikations- und SCADA-Systemen zur Verfügung.

Statt eine zusätzliche Offline-Prüfstation aufzubauen oder eine aufwendige mechanische Orientierung für jede neue Variante zu entwickeln, können Prüfung, Lagekontrolle und Sortierung direkt in den bestehenden Materialfluss integriert werden.

Warum vor der Montage prüfen und nicht erst danach?

Eine End-of-Line-Prüfung bleibt wichtig.

Sie beantwortet jedoch eine andere Frage:

Wurde das fertige Produkt korrekt hergestellt?

Die Prüfung am Ausgang des Wendelförderers stellt eine frühere Frage:

Soll dieses Bauteil überhaupt in den nächsten Prozess gelangen?

Ein ungeeignetes Teil, das gar nicht erst in die Montage gelangt, kann dort:

  • keine fehlerhafte Baugruppe verursachen,
  • keine orientierungsabhängige Station blockieren,
  • keine vermeidbare Nacharbeit auslösen,
  • und keine spätere Fehlersuche erforderlich machen.

Automatisierte Teilesortierung ist deshalb nicht nur Qualitätskontrolle.

Sie ist zugleich Prozessschutz.

Probleme stoppen, bevor sie die Montage erreichen

Smart Manufacturing bedeutet nicht zwangsläufig, eine komplette Produktionslinie neu zu entwickeln.

Manchmal entsteht der größte Nutzen dadurch, an der richtigen Stelle eine bessere Entscheidung zu treffen.

Am Ausgang des Wendelförderers kann EyeSorter ein Bauteil prüfen, seine Orientierung bestimmen, definierte Qualitätsmerkmale bewerten und die passende Sortieraktion auslösen – bevor das Teil den nächsten Produktionsschritt erreicht.

  • GUT: weiterführen.
  • DREHEN: neu ausrichten.
  • SCHLECHT: aussortieren.

Und weil unterschiedliche Aufgaben unterschiedliche Bildaufnahmeverfahren benötigen, stehen mit EyeSorter Checkbox Standard, Advanced und Flex verschiedene Konfigurationen mit demselben grundlegenden, intuitiven Bedienkonzept zur Verfügung.

Das Ziel bleibt dabei immer gleich:

Das richtige Teil soll im richtigen Zustand und in der richtigen Orientierung den nächsten Prozess erreichen.

sorting type

Welche EyeSorter-Konfiguration passt zu Ihrer Anwendung?

Welche Lösung geeignet ist, hängt von Bauteilgeometrie, Zuführung, Prüfmerkmalen, Kamerakonzept und Produktionsgeschwindigkeit ab.

Von der schnellen Zeilenprüfung über komplexere Flächenbildauswertungen bis zur zusätzlichen Kamera für ergänzende Sichtprüfungen kann das System auf unterschiedliche Sortieraufgaben abgestimmt werden.

Sprechen Sie mit Eye Vision Technology über Ihre Anwendung – und prüfen Sie, wie viel mechanischer Aufwand sich durch intelligente, Vision-basierte Sortierung ersetzen lässt.