Bildverarbeitungstechnik optimiert den Fertigungsprozess Mikrometergenau positionieren und gravieren

Die Laser-Graviermaschine von Laser Cheval mit dem Cognex-Bildverarbeitungssystem
Die Laser-Graviermaschine von Laser Cheval mit dem Cognex-Bildverarbeitungssystem

Bei der Produktion von Mikroteilen ist hohe Präzision unumgänglich. Effiziente Bildverarbeitungstechnik ist auch hier eine Voraussetzung für die Rationalisierung und Optimierung der Fertigungsprozesse sowie für die Qualitätssteigerung.

Seit mehr als 30 Jahren ist Laser Cheval im französischen Pirey - ein Unternehmen der IMI-Gruppe (Industries Micromechaniques Internationales) - auf die Entwicklung und Produktion von Laser-Mikromechanik spezialisiert. Das Unternehmen ist Frankreichs einziger Industrielaser-Hersteller, der Laserkennzeichnungs-, Schweiß-, Schneide- und Bohrmaschinen sowie benutzerspezifische Geräte produziert. Zum Einsatz kommen die Geräte in der Mikroproduktion, etwa der Uhren-/Schmuckindustrie und der Medizintechnik.

Eine der jüngsten Entwicklungen von Laser Cheval ist eine Laseranlage zur Gravur extrem kleiner Logos auf Uhrenteile (z.B. Uhrenkronen mit einem Durchmesser von 5 bis 8 mm) unter Einhaltung von Positionstoleranzen von weniger als 50 µm. Die Maschine verarbeitet in einer durchlaufenden Charge bis zu 1200 Werkstücke innerhalb von 20 Stunden.

Früher wurden die einzelnen Werkstücke von Hand präzise unter dem Laserkopf platziert. Anschließend wurden die Logos auf die Werkstücke graviert. Zum Schluss überprüfte ein Mitarbeiter jedes einzelne Teil auf die Qualität der Gravur hin. Der Mitarbeiter musste ständig anwesend sein, um diese Tätigkeiten auszuführen. Angesichts dessen beschloss das Unternehmen, in der neuen Maschine die Lasergravur mittels eines Bildverarbeitungssystems zu automatisieren.

Zu erfüllende Auflagen waren:

-    Das automatische bildgestützte Positioniersystem musste die Positionstoleranzen des alten manuellen Systems möglichst unterschreiten (unter 50 µm).
-    Die Platzierung der Werkstücke musste einfach sein, ohne dass eine Vorpositionierung erforderlich war.
-    Das Anlage musste in der Lage sein, mindestens 20 Stunden lang ohne Intervention des Bedieners zu laufen (die erforderliche Zeit für die Verarbeitung einer Charge von 1200 Werkstücken).
-    Der Bedarf an zusätzlich erforderlichen Qualitätsprüfungen musste auf ein Minimum beschränkt sein.
-    Die bildgestützte Lösung musste mindestens dieselbe Zykluszeit wie das alte System aufweisen (Verarbeitung eines Werkstücks alle 60 Sekunden).
-    Die Maschinenbediener sollten die Vorgänge möglichst einfach konfigurieren können (abhängig von der Art des Werkstücks).

All diese Anforderungen legten die Installation eines entsprechenden Bildverarbeitungssystems nahe.