Markierungslose Bauteilidentifikation für Wälzlagerringe

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jörn Ostermann
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423957182

Mit dem Transferprojekt „Markierungslose Bauteilidentifikation für Wälzlagerringe“ möchte der Anwendungspartner Schaeffler seine Aktivitäten im Themenfeld der Auto-ID vorantreiben. Durch eine bauteilinhärente Kennzeichnung können teure Markierungsalternativen wie beispielsweise die Lasermarkierung entfallen, Oberflächenbeeinflussungen und Randzonenänderungen durch Markierungsverfahren vermieden und eine für Menschen nicht sichtbare Markierung eingesetzt werden. Durch diese Technologie wird Schaeffler in die Lage versetzt, Wälzlager ohne zusätzlichen Markierungsprozess zu identifizieren und in nachgelagerten Fertigungsschritten bauteilbezogene Daten zu erfassen, speichern und auszuwerten. Darüber hinaus würde die markierungsfreie Bauteilidentifikation die Bestrebungen im Themengebiet der Industrie 4.0 unterstützen.Hierzu soll ein am Institut für Informationsverarbeitung (TNT) der Leibniz Universität Hannover entwickeltes Verfahren zur individuellen Bauteilidentifizierung auf die Fertigung von Wälzlagerringen übertragen werden. Bei dieser zum Patent angemeldeten Methode wird eine Kameraaufnahme eines Ausschnitts einer zerspanten Bauteiloberfläche einem „Fingerabdruck“ zugeordnet, welcher in einer Datenbank mitsamt der zugehörigen ID abgelegt ist. Die Funktion dieses Fingerprinting-Verfahren wurde per Simulation, experimentell und in Form eines Technologiedemonstrators bestätigt.Ziel ist die Weiterentwicklung und Anpassung der entwickelten Algorithmen für die vollautomatische optische Einzelteilidentifikation von Wälzlagerringen unterschiedlicher Durchmesser von 10 mm bis zu 240 mm. Als informationstragende Fläche dient hierbei die plangeschliffene Stirnseite. Für die angestrebte Anwendung in der Fertigung sind Anpassungsschritte zum einen auf systemtechnischer Seite nötig, da eine Kompletterfassung der vollständigen Fingerabdruckfläche in jedem Prozessschritt zu aufwändig ist. Stattdessen wird einmalig zu Beginn der Prozesskette ein Gesamtscan durchgeführt und bei konsekutiven Erfassungen der Abgleich („Matching“) nur mit einem kleinen Sektor des Kreisrings durchgeführt. Zum anderen soll ein skalierbarer Such- und Matching-Algorithmus entwickelt werden, der auch auf einer Datenbank mit sehr großen Stückzahlen von mehreren 10.000 oder 100.000 Werkstücken echtzeitfähig ist. Die weiterentwickelten Bildverarbeitungsalgorithmen werden anschließend in einer Prototypinstallation implementiert. Diese wird in einer sich im Wirkbetrieb befindlichen Schleiflinie in der Hartbearbeitung für Wälzlagerringe in Betrieb genommen. In der Folge wird das System auf Robustheit und Serienreife hin validiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Schaeffler Technologies AG & Co. KG