Bron: PlaatBewerkingsNieuws / 27-06-2023

Verwachtte leestijd: 2 minuten

3D-vision cruciaal bij automatisch ontbramen, afronden en finishen

Achter de vestiging van Q-Fin is de nieuwbouw voor de nieuwe afdeling Q-Fin Handling Solutions in volle gang. Als dit pand in september gereed is, zullen hier diverse werkende opstellingen worden gepresenteerd, die de handling rondom het machinaal ontbramen, afronden en finishen van plaatdelen automatiseren. De machines van Q-Fin zijn daar al helemaal klaar voor. Ze zijn softwarematig zover gevorderd dat alle stations op afstand kunnen worden beheerst; eigenlijk kan alleen slijtage van de schuurband nog niet worden gemeten. Nu is het aan de eindgebruikers om deze oplossingen te integreren in hun productieprocessen. Inno Metaal, een van de launching customers, is ervan overtuigd dat dit gaat lukken.

Q-Fin Handling Solutions is in het leven geroepen met het doel de gebruikers van de Q-Fin machines te ontzorgen. De machinebouwer in Bergeijk wil complete oplossingen leveren voor het oppakken van de plaatdelen, het ontbramen, afronden en finishen daarvan in de machine en daarna het afleggen.

Qonnect+ Platform

Er wordt samengewerkt met diverse partners om dat voor elkaar te krijgen. Want behalve voorzieningen als robots, omkeerstations, terugvoerbanden en tilhulpen, moeten het ontbraamproces én de handling softwarematig worden geïntegreerd in het productieproces van de klant. Een eerste voorwaarde hiervoor is dat de ontbraammachines softwarematig helemaal kunnen worden ingesteld. Dat is bij de Q-Fin machines het geval; ze zijn ‘Industry 4.0 ready’, zoals dat heet. Samen met Motivate uit Tilburg is het Qonnect+ platform ontwikkeld.

Dit koppelt de machines met alle gangbare ERP pakketten, zodat ze vanuit ERP kunnen worden aangestuurd. Ook kan Qonnect+ koppelen met alle andere software- en hardware systemen in de productie. Bijvoorbeeld met AGV’s die de plaatdelen aanvoeren en weer afvoeren. Q-Fin eigenaar Anton Bax: “Onze oplossingen gaan werken. Dat weten we nu al. Nu is het aan de klanten om in hun ERP-systeem de programma’s te definiëren die onze machines moeten uitvoeren.”

Cruciale rol 3D-vision

Een essentieel onderdeel in de automatisering van het handlingproces is de toepassing van 3D-vision. 3D-vision camera’s herkennen de producten die worden aangeboden en zorgen zo voor de informatie die nodig is om het hele proces te sturen. Op dit gebied werkt Q-Fin nauw samen met Affix Engineering uit Best, dat robotintegrators en machinebouwers ondersteunt met robot programmering en machine vision. “We zijn eigenlijk de specialisten die de specialisten ondersteunen”, zegt Danny de Greef, CEO en oprichter van Affix. Hij heeft veel ervaring opgedaan bij gerenommeerde autofabrikanten en is een aantal jaren geleden gestart met Affix, na een onderzoek in de regio Eindhoven wat daar nu eigenlijk speelde qua robotica en machine vision. “Het bleek dat alle robotintegrators daarmee aan het stoeien waren en het waren allemaal hoofdpijndossiers. We hoorden ze zelfs zeggen ‘de beste vision is géén vision’.”
De ervaring van De Greef in de automotive was echter totaal anders. Hij weet wat je kunt bereiken met 3D-vision en zag een kans om daarmee het verschil te maken.

Dunne plaatdelen herkennen

Dat doet Affix nu bij Q-Fin. Begin dit jaar is Affix distributeur voor de Benelux geworden van de 3D-vision systemen van Mech-Mind. Deze lenen zich perfect voor toepassing bij de automatisering van ontbraammachines. Allereerst komt dat doordat de Mech-Mind systemen werken met de nieuwste technieken. De combinatie van projectie en laser met ingenieuze software resulteert in een razendsnelle verwerking van de camerabeelden. Daardoor kan een hele pallet worden gescand met de nauwkeurigheid die nodig is om dunne plaatdelen te herkennen.
Bovendien kan Mech-Mind volgens De Greef veel meer dan andere 3D-vision systemen, die veelal niet verder gaan dan het picken van een object. “Dit systeem stopt niet na het picken van een object.. Daarvoor moesten we wel het nodige aanpassen. We hebben een code kunnen toevoegen en functies geschreven, waardoor we het hele plaatje kunnen maken vanaf het oppakken van de delen door de robot en het zo effectief mogelijk vullen van de band tot en met verwerking na bewerking in de machine.”
Danny de Greef durft wel te stellen dat 3D-vision essentieel is voor de automatisering van het ontbraamproces zoals Q-Fin dat voor ogen staat. Want hiermee kunnen plaatdelen snel en nauwkeurig worden herkend en opgepakt: ook als ze complexe contouren en/of veel gaten hebben, groot of klein, dik of dun zijn. Op de vraag of een Mech-Mind systeem alle plaatdelen kan herkennen en het dankzij 3D-vision in principe dus mogelijk is om 100 procent van alle delen automatisch te finishen, zegt De Greef: “Dat gaan we zien. Tot nu toe hebben we nog geen onderdelen gehad die we niet aan konden, waarbij een plaatdikte van 1 mm wel een ondergrens is. Het is nu een kwestie van door ontwikkelen en de systemen steeds klant specifieker maken.

 

Vaart maken

Dat gebeurt in eerste instantie met de launching customers van Q-Fin Handling Solutions. Eén daarvan is Inno Metaal. Nog voordat dit Eindhovense bedrijf er echt mee aan de slag gaat, heeft Affix al een eerste succesje geboekt: “Inno Metaal wil alle producten in de lengterichting hebben liggen”, zegt De Greef. “Dat is ons gelukt met enkele aanpassingen, die we op heel korte termijn hebben kunnen realiseren. Dat zijn geen lange trajecten, we kunnen echt vaart maken.”
Vaart maken is een aspect dat Gertjan van den Hazelkamp, directeur en mede-eigenaar van Inno Metaal wel aanspreekt. Hij fungeert met zijn bedrijf graag als launching customer en is zelfs een van de aanjagers van de inspanningen om het ontbraamproces te automatiseren. Inno Metaal maakt specialistisch fijn plaat- en laswerk en complete assemblages inclusief besturingen, aandrijvingen en geavanceerde software. Bij het bedrijf zijn meerdere ontbraammachines operationeel, waaronder twee van Q-Fin. Hier worden de plaatdelen die van de lasersnijmachine en de ponslasercombinatie komen, gestapeld aangeleverd. Vervolgens worden ze handmatig doorgevoerd. De voornaamste reden om deze handling te automatiseren is het structurele personeelstekort. Van de Hazelkamp: “Het is heel moeilijk mensen te vinden voor dit type werk. Het is saai en eentonig, zeker bij grote series. Vaak geven mensen na een of twee maanden al aan het niet meer te willen doen.”

Veelbelovende pilot

Inno Metaal is over de hele linie bezig om meer te doen met minder mensen. Daarom is het bedrijf de automatiseringsgraad aan het opvoeren en hiervoor wordt ieder proces onder de loep genomen. Een vision expert heeft al eens een automatiseringscan in de hele fabriek gedaan met als centrale vraag: waar kunnen we arbeid wegnemen? Alle processen zijn bekeken en het ontbraamproces kwam daar sterk uit. Dat was voor Van den Hazelkamp reden om Q-Fin te benaderen met de vraag om samen het avontuur aan te gaan. Samen hebben ze een eenvoudige pilot gedraaid met een robot en een 3D-vision camera. De resultaten waren zo veel belovend, dat ze besloten door te pakken. Te meer omdat Q-Fin ook steeds meer verzoeken kreeg van andere klanten.

Uitdagingen voor grippers

Inmiddels is bij Inno Metaal een nieuwe F1200 XL machine geplaatst met vier werkstations die allemaal aan te sturen zijn, inclusief automatische hoogteverstelling op de borstelmotoren en slijpbanden. Hier wordt nu binnenkort een handlingoplossing aan gekoppeld. Daarmee gaat de  engineering-afdeling van Inno Metaal samen met de mensen van Affix en Q-Fin aan de slag. Van den Hazelkamp verwacht vooral tegen wat uitdagingen voor de grippers aan te lopen. “We denken een bibliotheek van zo’n twintig grippers op te moeten bouwen, waarmee we ons hele producten assortiment kunnen oppakken. Daarom hebben we al een snelwisselsysteem voor die grippers aangeschaft.”

Q-Fin heeft de doelstelling om zeker 80 procent van het ontbraamwerk bij de klanten te automatiseren. Van den Hazelkamp noemt dat een reëel perspectief, in ieder geval voor zijn bedrijf. “Of zo’n percentage haalbaar is, hangt natuurlijk af van de specifieke bedrijfssituatie. Maar wij hebben veel herhaalwerk en relatief grote series. Bovendien worden de delen al gestapeld aangeleverd vanuit onze laser en ponslaser. Daarom denk ik dat we met het opbouwen van een gripperbibliotheek al heel snel uit de voeten zullen kunnen.”

Naast Inno-Metaal is ook VDL Technics in Boxtel een launching customer voor de wat grotere plaatdelen. Anton Bax zal de vorderingen bij beide bedrijven met meer dan gemiddelde interesse volgen. Want hij proeft een grote behoefte voor dit soort oplossingen in de markt. “We hebben zo drie á vier klanten die zeggen dat ze het ook willen hebben als het werkt. En het werkt. Daar zijn we van overtuigd!”