Spitzenleistung: Thermografie automatisiert das Schleifen von Skikanten in der branchenweit ersten Installation

RELISTE ist ein Bildverarbeitungsintegrator aus Österreich. Das Unternehmen spezialisiert sich bereits seit mehr als 50 Jahren auf den Verkauf von hochqualitativen Lösungen im Bereich der Automatisierungstechnologie.

RELISTE hat als branchenweit erstes Unternehmen die Wärmebildkameras von Teledyne FLIR integriert, um den Schleifprozess von Skikanten für Wintersportgeräte zu automatisieren. Mit dieser Integration bleibt die Leistungsfähigkeit der Ski erhalten und es kann somit eine potenziell lebensrettende Manövrierfähigkeit auf der Piste gewährleistet werden, wenn diese am meisten benötigt wird … 

Dies wurde nicht durch die Erfassung der Zu- oder Abnahme der Wärme ermöglicht, sondern durch die Abgrenzung von zweier unterschiedlicher Materialien, indem deren Wärmeabgabe an die Umgebung gemessen wurde. 

Durch den Einsatz von zwei FLIR A35 IR-Temperatur- und Wärmebildsensoren war das Unternehmen in der Lage, den genauen Übergangspunkt zwischen Stahl und Kunststoff an den Kanten und Spitzen der Ski während des Schleifprozesses zu identifizieren. Zuvor war dies ein Verfahren, das manuell mit Hilfe von Sicht- und Tastkontrollen durchgeführt werden musste.

Arbeitsintensive manuelle Kontrolle wird hier durch modernste visuelle Automatisierung ersetzt

Österreich liegt in den Ostalpen; kein Wunder also, dass Skifahren dort eine sehr beliebte Freizeitbeschäftigung ist. Doch die Sicherheit und Leistung der Ski ist seit jeher ein langsamer, manueller und arbeitsintensiver Prozess. 

Der längere Kontakt mit dem Schnee beschädigt die Ski, da dieser eine kleine Schicht des Basismaterials abhobelt und so für eine unebene Struktur sorgt, die sich negativ auf die Leistungsfähigkeit der Ski auswirken kann.

Das Schleifen von Ski (manchmal auch „Ski-Tuning“ genannt) umfasst das Abschleifen, Glätten und das Wiederherstellen des Skibelags, um eine schnellere, geschmeidigere Skifahrt und optimale Manövrierfähigkeit zu gewährleisten – es ist ein entscheidender Teil bei der Instandhaltung der Ski. Ohne dieses Verfahren können ältere Ski im Schnee oder an Eis hängen bleiben anstatt darüber zu gleiten. Das kann dann zu einer schlechteren Leistungsfähigkeit und (unter extremen Umständen) zu einer lebensbedrohlichen Reduzierung der Bewegungsfreiheit führen.

Zuvor konnte der Schleifprozess nur an den Seiten der Ski automatisiert werden. Die vorderen und hinteren Bereiche mussten manuell geschliffen werden, da herkömmliche Sichtprüfungen den Übergang zwischen Stahl und Kunststoff einfach nicht erkennen konnten und es so unmöglich machten, diesen Prozess zu automatisieren. Doch das ist jetzt anders.

Ein Ansatz abseits der Piste: die Kombination von IR und 3D 

RELISTE hat zwei A35 Infrarot-Wärmebildkameras von Teledyne FLIR (der Vorgänger der A50/A70 mit zweifacher Spektralkontrolle mit Hilfe einer Wärmebild- und einer visuellen Kamera in einem) mit einem Cognex 3D-Laser-Profilsensor kombiniert, um diesen zuvor arbeitsintensiven Prozess in eine automatisierte Wartungsanlage zu verwandeln.

Durch den gleichzeitigen Einsatz dieser zwei Technologien war das Unternehmen in der Lage, eindeutige 3D-Punkte an den Spitzen und Enden der Ski zu bestimmen, die die Steuerung des automatisierten Schleifroboters ermöglichen. Dieser Roboter konnte die manuelle Arbeit ersetzen und die Kosten reduzieren. Die zusammengetragenen Informationen der Wärmebildkameras und der dreidimensionalen Lasersensoren bieten dem Schleifroboter eine 3D-Orientierung, mit der gewährleistet wird, dass nur die Stahlkanten geschliffen und anfälligere Kunststoffelemente nicht beschädigt werden. 

Die Lösung verwendet „aktive Thermografie“. Dazu gehört im Wesentlichen ein industrielles Wärmegerät, das die Ski erwärmt und das davon Gebrauch macht, dass Kunststoffe und Metalle Wärme sehr unterschiedlich weiterleiten und darüber hinaus abgeben. Diese Informationen werden dann von der Bildverarbeitungssoftware von RELISTE, EasySightPro, verarbeitet, um die Position des Übergangs zu bestimmen und den Präzisionsschliff innerhalb eines Bruchteils der Zeit, die die manuelle Methode dafür benötigen würde, durchzuführen.

Gemeinsame Technologieansätze: eine langjährige Partnerschaft, die nicht an Tempo verliert

Ronald Fasching, kaufmännischer Leiter im Bereich Vision Systems bei RELISTE, sagte: „Wenn es um die Nutzung von IR-Kameras geht, verwenden wir nur die Kameras von Teledyne FLIR und keine anderen. Das ist für uns die Standardlösung mit sehr vielen Funktionen für die Analyse und auch für die Kommunikation mit einem SPS über Profinet. 

„Wir arbeiten schon sehr lange mit den Teledyne FLIR-Produkten und sind sehr zufrieden mit der Qualität der Kameras. In diesem Fall war der Kunde außerordentlich glücklich mit der von uns zur Verfügung gestellten Lösung.“

Die Zusammenarbeit zwischen RELISTE und Teledyne FLIR besteht bereits seit Jahren, da RELISTE ausschließlich die branchenführenden Kameras von Teledyne FLIR aufgrund ihrer konsistenten Qualität und den daraus erhaltenen Erkenntnissen für die industriellen Bildverarbeitungslösungen nutzt.

RELISTE wählt ausschließlich Kameras von Teledyne FLIR, weil diese verwendet werden können, um wichtige Eigenschaften oder andere winzige visuelle Variablen von Testobjekten bestimmen zu können, die damit „sichtbar“ gemacht werden können und von Standardkameras aufgrund ihrer begrenzten Funktionalität nicht erfasst werden.

Entscheidend ist auch, dass die Wärmebild-Infrarotkameras der FLIR A-Serie an das Bildverarbeitungssystem RELISTE EasySightPro angeschlossen werden können, wodurch die Ergebnisse zusammengetragen werden und wichtige Variable miteinander verglichen werden können. Für diese Anwendung verwendet RELISTE die A35-Kameras von Teledyne FLIR, die einen GigE-Vision-Anschluss mit FLIR Bild-Streaming-Konfiguration besitzen.

Ronald ergänzte:  „Wir verwenden unsere RELISTE EasySightPro®-Lösung, basierend auf der Software Cognex VisionPro mit der Kamera in einer „Bild-Streaming“-Einstellung. Das ist für uns die Standardlösung mit sehr vielen Funktionen für die Analyse und auch für die Kommunikation mit einem SPS über Profinet. Das ist wichtig, um Konformität mit den grundlegenden Standards zu gewährleisten – sowohl mit unseren eigenen internen Standards als auch mit denen der europäischen Automatisierungsindustrie.“