Lasermarkierungssystem für Easy Check Indikatoren auf Bremsscheiben

Das Easy Check System für die Fahrzeugsicherheit

Verschleißindikatoren in Bremsscheiben sind ein Schlüsselelement für die Fahrzeugsicherheit. Sie ermöglichen eine schnelle Überprüfung des Scheibenzustands durch Lasermarkierungen in verschiedenen Tiefen. Mit dieser Technologie, Easy Check genannt, kann der Verschleißgrad der Scheibe visuell bestimmt werden.

Die Herausforderungen des Automobilsektors

Der Automobilsektor stellt besondere Anforderungen an Lasermarkierungssysteme:

• Hohe Produktivität mit optimierten Zykluszeiten für Hochgeschwindigkeitslinien
• Vollständige Integration mit Robotersystemen und Fabrik-MES
• Mikrometrische Präzision bei der Markierungstiefe
• Multi-Point-Markierung der Scheibe mit gleichbleibender Qualität
• In den Produktionszyklus integrierte Qualitätskontrolle in Echtzeit
• Optimales Management von Abgasen und Verarbeitungsrückständen

Die technologische Lösung: Rotopic Laser System

Die technologische Antwort auf diese Herausforderungen ist ein integriertes System, das Präzisionsmechanik, fortschrittliche Optik und Echtzeitsteuerung kombiniert. Das Herzstück des Systems ist ein mechanischer Kurvenrundtisch mit drei Arbeitsstationen, der die Bearbeitung in maskierter Zeit ermöglicht.

Architektur mit mehreren Stationen

1. Be-/Entladestation:
   • Optimierte Zugänglichkeit für die Integration von Robotern
   • Anwesenheitssensoren für Werkstücke mit Doppelsteuerung
   • Schnellverschluss-System für Scheiben
2. Markierungsstation:
   • Automatisches Zentriersystem mit Seitensicht
   • Integrierter Illuminator zur Optimierung des optischen Kontrasts
   • Laser-Autofokus für präzise Positionierung des Scankopfes
   • Drehachse für Mehrpunktmarkierung mit senkrechtem Strahl
3. Kontrollstation:
   • Hochauflösendes optisches Profilometer
   • 3D-Scannen der markierten Oberfläche
   • Dimensionsprüfung in Echtzeit
   • Integriertes Berichtssystem

Der Betriebszyklus

Der Markierungsprozess wurde optimiert, um die Effizienz durch Operationen in maskierter Zeit zu maximieren. Der Zyklus besteht aus präzisen und gleichzeitigen Schritten:

• In der ersten Station lädt der Roboter die Scheibe auf den Drehtisch. Sobald die Positionierung abgeschlossen ist, dreht sich der Tisch und bringt das Werkstück in die Markierungsstation. Hier zentriert das Bildverarbeitungssystem die Scheibe automatisch und sorgt für eine genaue Positionierung.
• Die Markierungsphase erfolgt sequentiell für die drei Verschleißindikatoren, die in einem Winkel von 120° auf der Oberfläche der Scheibe positioniert sind. Bei jedem Indikator sorgt die geneigte Drehachse dafür, dass der Laserstrahl immer senkrecht auf der zu markierenden Oberfläche steht, was eine gleichmäßige und präzise Markierung garantiert.
• Sobald die Markierung abgeschlossen ist, dreht sich der Tisch erneut und bringt die Scheibe zur dritten Station für die Qualitätskontrolle per Profilometer. Während dieser Phase, gleichzeitig:

• In der ersten Station wird das zuvor geprüfte Werkstück entladen und eine neue Scheibe eingelegt.
• In der zweiten Station beginnt die Markierung der nächsten Scheibe

Dieses Zyklusmanagement in maskierter Zeit, kombiniert mit dem Vorhandensein von drei Arbeitsstationen, ermöglicht es, die Bearbeitungszeiten zu optimieren und gleichzeitig hohe Qualitätsstandards einzuhalten.

Lasertechnologie und Prozesskontrolle

Das technologische Herzstück des Systems ist der Hochleistungs-Pikosekundenlaser, eine technologische Wahl, die den neuesten Stand der Technik für Präzisionsmarkierungen darstellt. Diese Technologie ermöglicht eine optimale thermische Kontrolle, die unerlässlich ist, um Materialveränderungen zu vermeiden, die die mechanischen Eigenschaften der Bremsscheibe beeinträchtigen könnten. Das System garantiert:

• Optimale thermische Kontrolle zur Vermeidung von Materialverschlechterung
• Saubere und präzise Kanten bei Markierungen
• Gleichmäßige Bodenfläche ohne Oszillationen
• Betriebliche Flexibilität mit einem breiten Frequenzbereich

Die Präzision des Systems wird außerdem durch eine fortschrittliche Prozesssteuerung gewährleistet, die alle Bearbeitungsparameter in Echtzeit überwacht und sofortige Anpassungen ermöglicht, um gleichbleibende Qualitätsstandards zu gewährleisten.

Vision und Qualitätskontrollsystem

Die Markierungsgenauigkeit wird durch ein hochentwickeltes Bildverarbeitungs- und Qualitätskontrollsystem gewährleistet, das während des Produktionszyklus in Echtzeit arbeitet. Das seitliche Sichtsystem, das mit einem speziellen Beleuchtungsgerät ausgestattet ist, gewährleistet eine perfekte Zentrierung der Scheibe vor der Markierung. Die eigentliche Innovation liegt in dem integrierten 3D-Profilometer, einem hochpräzisen Messinstrument, mit dem die Tiefe der Markierungen mit mikrometrischer Genauigkeit überprüft werden kann.

Das System ist integriert:

• Seitliches Sichtsystem für automatische Zentrierung
• Spezielles Leuchtmittel mit einstellbarer Intensität
• Bildverarbeitungsalgorithmen für die Kantenerkennung
• 3D-Profilometer für Tiefenmessung mit mikrometrischer Genauigkeit
• Analysesoftware für die Toleranzprüfung in Echtzeit

Absaugung und Sicherheitssystem

Das Management von Bearbeitungsdämpfen und -staub ist ein kritischer Aspekt bei Lasermarkierungsprozessen. Das System implementiert eine fortschrittliche Absauglösung, die sowohl die Prozessqualität als auch eine sichere Arbeitsumgebung garantiert, mit Konfigurationsoptionen für ATEX-zertifizierte Umgebungen.

Das Ansaugsystem besteht aus einer Hochleistungspumpe, die speziell für die Anwendung dimensioniert ist. Die wichtigste Innovation liegt in der Konstruktion der Ansaugrohre: Sie sind im Bereich der Markierung vollständig aus Metall gefertigt und wurden optimiert, um Biegungen und Stauungen zu vermeiden, die die Effizienz des Systems beeinträchtigen könnten.

Intelligente Steuerung der Absaugung inklusive:

• Überwachung der Saugleistung in Echtzeit
• Automatisches Warnsystem bei Filtersättigung
• Vorausschauendes Wartungsmanagement
• In den Maschinenzyklus integrierte Sicherheitsschlösser

Integration von Robotik und Industrie 4.0

Das System ist als integrierter Bestandteil moderner automatisierter Produktionslinien konzipiert. Die nach den neuesten Industriestandards entwickelte Roboterschnittstelle ermöglicht die vollständige Automatisierung des Be-/Entladevorgangs, während die Steuerungsarchitektur einen kontinuierlichen Datenaustausch mit den Fabriksystemen gewährleistet.

Die Integration findet auf mehreren Ebenen statt:

1. Physikalische Automatisierung:
   • Standardisierte Roboterschnittstelle
   • Kalibrierte Referenzsysteme für Positionsgenauigkeit
   • Automatische Verwaltung von Lade-/Entladevorgängen
   • Kontrolle der Werkstückposition in Echtzeit
2. Datenintegration:
   • Zwei-Wege-Kommunikation mit dem MES der Fabrik
   • Automatische Verwaltung von Produktionsrezepten
   • Vollständige Rückverfolgbarkeit des Prozesses
   • Qualitätsberichte in Echtzeit
   • Intuitive Benutzeroberfläche mit verschiedenen Zugriffsebenen
   • Ferndiagnose und vorausschauende Wartung

Das System unterstützt die wichtigsten industriellen Kommunikationsprotokolle, was eine maximale Integrationsflexibilität gewährleistet und die Anpassung an verschiedene Produktionslinienkonfigurationen ermöglicht.