Herausforderungen der Qualitätskontrolle beim industriellen Lasermarkieren
In der modernen Fertigung hat die Lasermarkierung die Identifizierung und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen revolutioniert. Die Sicherstellung der Genauigkeit und Qualität dieser Markierungen stellt jedoch eine große Herausforderung dar, insbesondere in Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen. Die Integration fortschrittlicher Bildverarbeitungssysteme mit Lasermarkierern hat diese Einschränkungen überwunden und bietet Komplettlösungen für die Qualitätskontrolle, präzise Positionierung und Datenvalidierung.
Die in die Lasermarkierungssysteme integrierten Kameras sind kein bloßes Zubehör, sondern ein Schlüsselelement, das die Effektivität des gesamten Produktionsprozesses bestimmt, den Ausschuss reduziert und die Einhaltung der Qualitätsstandards gewährleistet.
Hauptanwendungen von Bildverarbeitungssystemen bei der Lasermarkierung
Bildverarbeitungssysteme für Lasermarkierungsanwendungen werden hauptsächlich in vier funktionale Makrobereiche unterteilt:
- Automatische Zentrierung der Markierung: Die Bildverarbeitungssysteme identifizieren spezifische Referenzpunkte auf dem Bauteil und positionieren die Markierung automatisch mit Millimetergenauigkeit, selbst auf unebenen Oberflächen oder bei Positionsabweichungen.
- Codeüberprüfung und -einstufung: Nach der Markierung von DMC- (Data Matrix Code) oder QR-Codes überprüfen die Kameras sofort die Qualität gemäß internationalen Standards wie AIM-DPM, weisen Qualitätsstufen (A, B, C) zu und erkennen eventuelle Probleme.
- OCR-Lesung (Optical Character Recognition): Systeme können markierten alphanumerischen Text erkennen und interpretieren und die korrekte Lesbarkeit der Informationen bestätigen.
- Identifizierung bereits vorhandener Codes: Kameras können bereits auf dem Bauteil vorhandene Markierungen lesen, Informationen aus MES/ERP-Systemen abrufen und dynamisch bestimmen, was als nächstes markiert werden soll.
Innovative Technologien: Künstliche Intelligenz im Dienste der Kennzeichnung
Die jüngste Entwicklung von Bildverarbeitungssystemen für die Lasermarkierung hat die Einführung von künstlicher Intelligenz und Deep-Learning-Algorithmen mit sich gebracht, die die Fähigkeiten dieser Systeme erheblich verbessert haben. Diese Technologien ermöglichen:
- Schnellere und genauere Erkennung von Merkmalen in komplexen industriellen Umgebungen
- Vereinfachte Systemschulung für neue Produkte oder Varianten
- Erhöhte Toleranz gegenüber Schwankungen bei Beleuchtung, Position und Oberflächenbedingungen
- Zuverlässigere Qualitätskontrolle auch bei Markierungen auf schwierigen Oberflächen
LASIT hat diese fortschrittlichen Technologien in seine Systeme integriert und firmeneigene Algorithmen entwickelt, die die Lese- und Verifizierungsprozesse optimieren und so die Zahl der Falschrückweisungen drastisch reduzieren und die allgemeine Zuverlässigkeit erhöhen.
LASIT-Lösungen für Vision-Systeme in der Lasermarkierung
TTL-Bildverarbeitungssystem (durch das Objektiv oder koaxial)
Das TTL- oder Koaxialsystem ist eine der fortschrittlichsten Lösungen auf dem Gebiet der integrierten Bildverarbeitung für die Lasermarkierung. Dieses System nutzt den gleichen optischen Pfad wie der Laser, um den Markierungsbereich zu visualisieren:
- Präzise Zentrierung: Positionierung der Markierung zwischen den Rillen auf der Stirnseite der Bauteile mit höchster Präzision
- Sofortige DMC-Validierung: Überprüfung der Codequalität ohne Bewegung des Lasers oder der Kamera
- Automatisierte Entscheidungsfindung: Erhält die Kennzeichnung die Note A oder B, wird das Bauteil in der Produktionslinie weitergeführt; ist die Qualität schlechter, wird der Bediener durch optische und akustische Alarme gewarnt.
Kundenspezifische Seitensichtsysteme
Für Anwendungen, die ein breiteres Sichtfeld oder eine größere Flexibilität erfordern, hat LASIT Seitensichtsysteme entwickelt, die auf hochwertigen Industriekameras basieren und mit einer eigenen Software ausgestattet sind:
- Erweitertes Sichtfeld: Bis zu 90x60mm im Vergleich zu 20x16mm bei TTL-Systemen
- Optimierte Ausleuchtung: Außenliegende, kreisförmige Beleuchtungssysteme garantieren eine freie Sicht auf die gesamte umrahmte Fläche
- Maßgeschneiderte Software: eigene Algorithmen zum Lesen, Prüfen und Integrieren in Produktionssysteme
Fallstudie: Rückverfolgbarkeit in der Automobilbranche
Ein großer Hersteller von Bauteilen für die Automobilindustrie benötigte ein System zur Kennzeichnung von DataMatrix-Codes auf Aluminium-Druckgussteilen, mit sofortiger Qualitätsprüfung und vollständiger Rückverfolgbarkeit.
Die größte Herausforderung war die unebene Oberfläche der Gussteile und die Notwendigkeit, das System mit der bestehenden Produktionsdatenbank für die dynamische Codegenerierung zu integrieren.
LASIT hat ein System eingeführt, das auf:
- 50W Faserlaserbeschrifter für Hochgeschwindigkeitsmarkierungen auf Aluminium
- Seitensichtsystem mit Industriekamera und spezieller Beleuchtung
- Maßgeschneiderte Software zur Anbindung an das MES-System des Kunden
- Deep-Learning-Algorithmen für die Erkennung der optimalen Markierungsposition
Die Ergebnisse umfassen:
- Verringerung der Ausschussquote aufgrund unleserlicher Markierungen um 98 %.
- Um 30% reduzierte Zykluszeit dank automatischer Positionierung
- Lückenlose Rückverfolgbarkeit jedes Bauteils über die gesamte Produktionskette
- ROI (Return on Investment) in weniger als 8 Monaten erreicht
Zukunftsperspektiven
Die Integration fortschrittlicher Bildverarbeitungssysteme mit Lasermarkern stellt die Zukunft der industriellen Rückverfolgbarkeit dar. Technologien der künstlichen Intelligenz werden die Fähigkeiten dieser Systeme weiter verbessern und immer komplexere Anwendungen auch in rauen Produktionsumgebungen möglich machen.
LASIT bleibt in diesem Bereich führend und investiert kontinuierlich in Forschung und Entwicklung, um Komplettlösungen anbieten zu können, die den spezifischen Bedürfnissen jedes Kunden entsprechen.
