20.04.2022 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

Messe Control: Roboterbasierte Dichtheitsprüfung von Kühlschränken

Dichtheitsprüfung: Robotik-Testzelle von InficonQuelle: Inficon

Inficon präsentiert ein Lösungspaket für die roboterbasierte Dichtheitsprüfung in der Fertigungslinie von Kühlschränken.

  • Inficon, Hersteller von Instrumenten für die Dichtheitsprüfung, stellt auf der Control Stuttgart eine Neuheit für die Schnüffellecksuche vor
  • Neuartige Schnüffelspitzen und 3D-Bilderkennung sollen eine 100-prozentig korrekte Dichtheitsprüfung ermöglichen.

Die Inficon GmbH aus Köln, ein Hersteller von Instrumenten und Geräten für die Dichtheitsprüfung, präsentiert auf der Control in Stuttgart (Halle 4, Stand 4307) sein Lösungspaket für die roboterbasierte Schnüffellecksuche in der Fertigungslinie von Kühlschränken.

Besonders erwähnenswert ist hier ein eigens für Inficon entwickeltes visuelles Analysesystem aus 3D-Scanner und Software, das es gestattet, die zu prüfende Stelle in Echtzeit exakt zu lokalisieren. Darüber hinaus wird die Bahnplanung des verwendeten Roboters in Verbindung mit dem Lecksuchgerät Ecotec E3000 so optimiert, dass dieser alle Prüfpunkte auf dem kürzesten Weg ansteuert und es dabei zu keinerlei Kollisionen mit den Bauteilen kommt. Somit ist der Ecotec E3000 von Inficon unter Einsatz von 3D-Bilderkennung das erste robotergestützte Multigas-Schnüffellecksuchgerät – und mit neuartiger Schnüffelspitze.

Dichtheitsprüfung mit leistungsfähiger 3D-Bilderkennung

Bei etlichen Kälte-Klima-Geräten sind Lötstellen besondere Schwachpunkte in Sachen Kältemitteldichtheit. Darum hat Inficon die Dichtheitsprüfung um den Ecotec E3000 mit einer sehr leistungsfähigen 3D-Bilderkennungslösung ausgestattet. Durch den Echtzeitvergleich einer mit Streifenlicht erzeugten 3D-Punktwolke lokalisiert es beispielsweise zu prüfende Lötstellen auf den Millimeter genau. Bei neuralgischen Stellen wie etwa Löt- oder Schweißpunkten, deren genaue Position aufgrund von Fertigungstoleranzen oft erheblich schwankt, sorgt die Bilderkennung dafür, dass der Roboterarm die Schnüffelspitze millimetergenau platziert. Darüber hinaus erkennt sie nicht erreichbare Prüfpunkte, die von anderen Elementen verdeckt werden oder deren Anfahrt zu einer Kollision führen würde.

Bahnplanung ohne Kollisionsgefahr

Das 3D-Analysesystem mit der exklusiv für Inficon entwickelten Software lokalisiert nicht nur relevante Prüfstellen. Sie stellt zudem auch sicher, dass der Roboterarm automatisch den kürzesten und damit schnellsten Weg absolviert. Dadurch lassen sich alle potenziellen Lecks in der kürzesten Zykluszeit testen. Viele Lötstellen sind wegen baulicher Beschränkungen zudem nur schwer oder gar nicht zugänglich. Zudem kann es vorkommen, dass der Abstand zwischen zwei Bauteilen zu gering ist. Beim Anfahren von Prüfpunkten würde es dann zu Kollisionen und folglich Beschädigungen des Geräts kommen. Die integrierte Kollisionserkennung vermeidet dies, indem sie die Prüfstelle als „nicht anfahrbar“ kennzeichnet. Das automatisierte Echtzeit-Feedback gewährleistet, dass das betroffene Gerät direkt in die manuelle Nachprüfung übergeben wird. Dort muss nur die vom System angezeigte Lötstelle geprüft werden.

Neuartiger Schnüffelbürste entgeht kein (potenzielles) Leck

Bei Lötstellen muss die Schnüffelspitze exakt und so nah wie möglich an der Lötverbindung ansetzen, um den größtmöglichen Teil einer austretenden Kältemittel-Gaswolke prozesssicher einzusaugen – und alle relevanten Leckagen zu identifizieren.

Speziell bei kleinen Lecks, die nur auf der Rückseite oder nach unten hin das Gas entweichen lassen, bestünde selbst bei präzisem Ansetzen der Schnüffelspitze die Gefahr, dass sie unentdeckt bleiben. Die neuartige Schnüffelspitze von Inficon ist deshalb quadratisch und ringsum mit verdichteten Bürsten oder Gummi-Lippen ausgestattet. Sie umschließt die Prüfstelle komplett und saugt jegliches austretende Kältemittel zuverlässig ein. Das Fehlerrisiko sinkt enorm.

Ecotec E3000 nachrüsten oder neues Gesamtpaket wählen

Um den Aufwand für seine Kunden zu reduzieren, bietet Inficon das Schnüffellecksuchgerät Ecotec E3000 zusammen mit dem 3D-Bilderkennungssystem und der Inficon-Software als Gesamtpaket an. Da die Software den Roboterarm steuert, sind keine tiefergehenden Programmierkenntnisse für Roboter notwendig.

Darüber hinaus ist es möglich, das bestehende Prüfsystem, das den Ecotec E3000 enthält, mit dem 3D-Scanner und der Software sowie auch der neuen Schnüffelbürste nachzurüsten. Spezialisierte Partnerunternehmen aus dem Anlagenbau übernehmen die Aufgabe, die Prüfanlage den individuellen Anforderungen und Gegebenheiten entsprechend auszulegen, sie vor Ort zu installieren und zu konfigurieren.

Messe Control: Live-Robotik-Testzelle

Auf der der internationalen Fachmesse für Qualitätssicherung in Stuttgart ist Inficon mit einer Teststation vertreten. In der Live-Robotik-Zelle wird der Dichtheitsprüfprozess an einem handelsüblichen Kühlschrank dargestellt. Dabei werden alle Löt- und Verbindungsstellen des Rohrkreislaufs unter typischen Bedingungen auf Dichtheit überprüft. Einen ersten Eindruck vom Prozess erhalten Interessierte in folgendem Video, das den Einsatz des Ecotec-E3000-Systems am Beispiel der vollautomatischen Dichtheitsprüfung in einer Fertigungslinie für Kühlschränke zeigt:

Quelle: Inficon

Dichtheitsprüfung im Takt der Fertigung

Bei seinem neuentwickelten Prüfsystem kombiniert Inficon also seineMultigas-Schnüffellecksuchtechnologie für verschiedenste Kältemittel mit Robotik, leistungsfähiger 3D-Bilderkennung und neuartiger Hardware. Dies ermöglicht vollautomatische Dichtheitsprüfprozesse in der Fertigung, bei denen Roboterarme unterbrechungsfrei und sehr schnell alle potenziellen Leckstellen prüfen und bei Identifikation eines Lecks direkt Alarm auslösen. Die Störgasunterdrückung von Inficon gewährleistet dabei, dass das Prüfsystem Störgase ignoriert und es keine Fehlalarme gibt, wie sie etwa durch Treibmittel entstehen können, die beim Aufbringen von Isolierschaum zum Einsatz kommen. Das Prüfgerät nutzt ein ultraschnelles Massenspektrometer mit neuen, intelligenten Algorithmen, um eindeutig zwischen austretendem Kältemittel und Störgasen zu unterscheiden.

100 Prozent Prüfsicherheit – ohne Ausnahme

Beim Prüfprozess registriert die Steuerung – sofern eine Lötstelle anfahrbar ist – immer parallel die exakte Position desselbigen und speichert diese Information ab. So lässt sich das fehlerhafte Bauteil leicht nachbearbeiten. Ist eine Prüfstelle nicht erreichbar, wird auch das direkt gemeldet. Die automatisierte Schnüffellecksuche ist damit nicht nur erheblich schneller als ein menschlicher Prüfer, sie vermeidet auch die Unzuverlässigkeiten einer manuellen Prüfung. Denn die Erfahrung zeigt, dass Menschen bei Dichtheitsprüfungen in der Linie nicht mit einem gleichbleibend hohen Konzentrationsniveau arbeiten können. Dagegen sorgt die robotergestützte Schnüffellecksuche mit 3D-Bilderkennung für dauerhaft hohe Prüfqualität und Zuverlässigkeit. Auf diese Weise identifiziert das Lecksuchsystem in der Fertigung selbst kleinste Lecks mit unterschiedlichsten Kältemitteln. Hersteller halten so den maximal zulässigen Kältemittelverlust von 0,5 Gramm pro Jahr zuverlässig ein – den Grenzwert pro Prüfstelle, den die DIN EN 8964 fordert. Dies entspricht einer Helium-Leckagerate von zirka 3∙10-6 mbar∙l/s.

Bild oben: Auf der Control präsentiert Inficon den Dichtheitsprüfprozess mit der neuen Gesamtlösung. (Quelle: Inficon)

Weitere Informationen: https://www.inficon.com/en

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