Codelesen in der Airbagfertigung: Gasgenerator, Gehäuse, Luftsackgewebe und Montagetisch eindeutig identifizieren

Gewebe, Etikett und Gasgenerator: warum Airbagmodule schrittweise identifiziert werden

In der Airbagfertigung treffen Werkstoffe aufeinander, die in anderen Automotive-Linien selten nebeneinander liegen: technisches Gewebe, Gehäuse aus Kunststoff oder Metall, der Gasgenerator als zugekauftes Bauteil und am Ende ein kompaktes, gefaltetes Modul. Eine Direktmarkierung, wie sie ein Getriebegehäuse oder eine Kurbelwelle trägt, ist am Gewebe nicht vorgesehen. Seine Identität bekommt es über ein Etikett oder einen gedruckten Code.

Hinzu kommt die Reihenfolge. Nach dem Falten ist der Einsatz verdeckt, nach dem Verschließen das Innere des Moduls. Was bis dahin nicht gelesen wurde, lässt sich später nur mit Aufwand zuordnen. Das fertige Modul geht als eine Einheit an den Fahrzeughersteller, und sein Datensatz ist erst vollständig, wenn jede Komponente an ihrem Schritt erfasst wurde.

Für die Planung ergibt sich daraus eine einfache Regel. Gelesen wird dort, wo ein Teil ins Modul kommt, nicht erst am Ende der Linie. Jede Lesestelle braucht zwei klare Antworten: Welcher Code wird hier erwartet, und was geschieht, wenn er fehlt oder nicht zum Auftrag passt? Die Reaktion auf einen Fehlvergleich, etwa Anhalten oder Ausschleusen, legt die Steuerung der Anlage fest, nicht der Leser.

Etikett an Gehäuse und Gasgenerator lesen

An einem Beifahrerairbag sollen zwei Codeleser die Etiketten am Gehäuse und am Gasgenerator lesen, also zwei Bauteile, die an diesem Schritt zu einem Modul gehören. Zwei Etiketten bedeuten entweder zwei Lesestellen oder ein Sichtfeld, das beide Etiketten zugleich erfasst. Welche Lösung passt, hängt davon ab, wie weit die Etiketten auseinanderliegen und wie das Modul der Lesestelle präsentiert wird.

Als Geräteklasse für solche Etikettenlesungen bietet sich der AI-Codeleser der Modellreihe SR-X an. Er wählt die Beleuchtung automatisch zwischen direkt, polarisiert und diffus; welche davon am konkreten Etikett stabil liest, zeigt ein Test mit Serienteilen. Liegen beide Etiketten in einem Bild, legt die Einstellung Zu lesende Codes fest, wie viele Codes je Lesung erwartet werden, von 1 bis 250. Die Mehrfachcode-Ausgabe gibt die Inhalte dann getrennt weiter, sodass die Steuerung Gehäuse und Gasgenerator einzeln dem Modul zuordnen kann.

Auch kleinere Bauteile eines Airbags können ein eigenes Etikett tragen. Für das Etikett an einem solchen Bauteil ist ein Lesetest dokumentiert. Für die Linienplanung zeigt der Fall, dass die Zahl der Lesestellen nicht mit der Zahl der großen Baugruppen endet: Jedes Teil, das ein eigenes Etikett trägt, braucht einen Schritt, an dem es gelesen wird.

In der Faltmaschine: der Code unter dem Einsatz, Varianten und Taktzeit

In einer Faltmaschine für Airbags soll ein DMC von etwa 7 x 7 mm von unten durch einen Einsatz der Maschine gelesen werden. Der Leser sieht den Code also nicht frei, sondern durch die Vorrichtung hindurch. Sichtfeld, Abstand und Beleuchtung richten sich damit nach dem Einsatz und seinen Öffnungen, nicht allein nach dem Bauteil. Wer eine solche Maschine konstruiert, plant die Lesestelle deshalb zusammen mit dem Einsatz und nicht nachträglich.

Langfristig geht es um 30 bis 40 Varianten. Ob alle mit denselben Aufnahme- und Leseeinstellungen auskommen, ist offen und gehört in den Test. Ein stationärer Codeleser würde unterschiedliche Leseeinstellungen als Parameterreihe ablegen, die er innerhalb einer einzigen Lesung nacheinander durchläuft, bis eine passt.

Je Airbag stehen an der Faltmaschine mindestens 15 s zur Verfügung. Das Zeitfenster bestimmt hier der Faltprozess und nicht die Lesung. Ausgelöst werden soll die Aufnahme, sobald die Maschine geschlossen ist, mit wenigen Millisekunden Versatz.

Die Aufgabe verlangt an derselben Station zusätzlich eine Fadenkontrolle; das ist eine Anwesenheitsfrage, die in die Vollständigkeitsprüfung gehört. Deshalb kommt die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS in Frage, die Code und Faden in einer Aufnahme erfassen soll. Ob der Faden in diesem Bild sicher erkannt wird, klärt erst ein Versuch mit Originalteilen.

Luftsackgewebe auf der Förderstrecke: in Bewegung und in zwei Farbvarianten lesen

Airbagplanen liegen auf einer Förderstrecke und sollen gelesen werden, während sie sich bewegen. Jede Plane trägt einen GS1-128-Code, schwarz auf gelbem oder schwarz auf weißem Grund. Anders als ein Etikett auf einem festen Gehäuse liegt Gewebe nicht immer glatt, und ein Code auf einer Plane kann Falten werfen oder leicht verzogen sein.

Für diese Stelle kommt der Logistik-Codeleser der Modellreihe SR-5000 in Frage. Er deckt je nach Modell Leseabstände von 100 bis 2000 mm bis hin zu 300 bis 4000 mm ab und verarbeitet bis zu 250 Codes je Lesung. Welche Geschwindigkeit die Planen haben dürfen und welches Lesefeld an dieser Förderstrecke nötig ist, soll ein Test zeigen. Beides hängt von Codegröße, Abstand und Bandgeschwindigkeit ab und lässt sich nicht aus einem Datenblatt ablesen.

Die zwei Farbvarianten sind ein eigener Prüfpunkt. Schwarz auf Weiß und Schwarz auf Gelb ergeben unterschiedliche Kontraste, und eine Einstellung, die den einen Grund sicher liest, ist für den anderen nicht automatisch richtig. Die Muster für den Test sollten deshalb beide Farben enthalten, jeweils in der Lage und mit der Geschwindigkeit, die an der Förderstrecke tatsächlich auftreten.

Am Stapel: zählen, ohne denselben Code doppelt zu erfassen

Derselbe Fall reicht über die Förderstrecke hinaus. An rund acht Tischplätzen wird die Plane an einen Stapel übergeben, und genau dort soll der Code gelesen werden. Kleine Airbagmatten sollen zusätzlich ein Etikett bekommen, das beim Ablegen auf den Stapel gescannt wird. Gewünscht sind ein Zähler und die Gewissheit, dass derselbe Code nicht zweimal erfasst wird.

Das Problem liegt in der Geometrie des Stapels. Das zuletzt abgelegte Teil liegt oben, das vorige kann noch im Sichtfeld sein. Ein fest montierter Leser, der bei jedem Ablegen erneut auslöst, würde ohne Gegenmaßnahme einen Code melden, den er schon kennt. Der Codeleser bringt dafür die Funktion Doppellesung verhindern mit, in der Einstellung auch als Lesewiederholsperre geführt. Sie arbeitet im kontinuierlichen Lesemodus und liest denselben Code erst nach Ablauf einer eingestellten Zeit erneut.

Die Sperrzeit muss deshalb zum Ablegetakt passen. Bleibt ein Teil länger im Sichtfeld, als die Sperre dauert, kann sein Code erneut gemeldet werden. Den Zähler und den Abgleich auf doppelte Codes führt deshalb die Steuerung oder das Leitsystem, und am Ende steht eine Liste identifizierter Teile statt einer bloßen Menge. Für die Rückverfolgbarkeit ist die Liste der wertvollere Teil: Sie zeigt, welche Plane auf welchem Stapel liegt.

Montagetisch und Bedienerplatz: fest montiert statt gezielt

An Montagetischen in mehreren Airbaglinien sind je Tisch zwei Leser vorgesehen, die sowohl 1D- als auch 2D-Codes lesen. Zwei Leser an einem Tisch können im Master-Slave-Verbund arbeiten. Der Master führt die Gesamtzahl und die Skripte und beurteilt das Ergebnis aller Geräte, sodass keine SPS die Teilergebnisse zusammenführen muss.

An einem Bedienerplatz ist ein Test dokumentiert, in dem ein DMC von etwa 1 x 1 cm, schwarze Tinte auf weißem Grund, aus 90 cm gelesen wurde. Ein solcher Abstand kann den Leser aus dem Greifraum des Werkers heraushalten. Die Ausführung SR-X300 deckt Leseabstände von 70 bis 1000 mm ab und hat den Lesetest in diesem Fall vollständig bestanden.

Bei einem Knieairbag ist von drei Lesern die Rede, und im Mittelpunkt steht das freihändige Lesen, das sich auch für Handarbeitsplätze eignet. Der Werker legt das Teil ab oder führt es an der Lesestelle vorbei, und der fest montierte Codeleser erfasst den Code, ohne dass jemand zielen muss. Das hält beide Hände für die Montage frei und nimmt dem Werker einen Handgriff ab, der an einem Tischarbeitsplatz bei jedem Modul anfällt.

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