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May 07, 2023

Optisches Mikrometer erkennt Defekte in gestanzten Metallteilen direkt

Hochwertige Hartmetall-Schneidwerkzeuge sind für CNC-Maschinen wie Drehmaschinen unerlässlich

Hochwertige Hartmetall-Schneidwerkzeuge sind für CNC-Maschinen wie Drehmaschinen und Oberfräsen unerlässlich. Possehl France SAS weiß das sehr gut und ist seit mehr als 45 Jahren auf das präzise Stanzen von Metallteilen für diese Werkzeuge spezialisiert.

Beim Stanzvorgang wird ein Band, meist aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, mittels einer Vorschubspule und einer Aufwickelspule durch eine Presse geführt. Jeder Streifen ist 75 Mikrometer bis 1,5 Millimeter dick und wird in Rollen mit einem Gewicht zwischen 110 Kilogramm und 800 Kilogramm geliefert. Ein Schutzgehäuse umgibt die Presse, um Lärm und Staub zu begrenzen.

Possehl setzt mehrere Pressen ein und jede hat eine maximale Kapazität von 1.600 Hüben pro Minute. Die prozessbegleitende Inspektion der Streifen erfolgt mit einer Mindestgeschwindigkeit von 15 Metern pro Minute, bemerkt Fabien Maturier, Qualitäts- und Wartungsmanager bei Possehl. Allerdings war es Possehl bis vor Kurzem nicht möglich, einen Inspektionsprozess zu implementieren, der alle Teiledefekte in den Produktionslinien direkt erkennen konnte.

„Stanzabweichungen werden häufig durch Probleme an Matrize und Stempel verursacht, beispielsweise durch das Hochziehen des gestanzten Materials“, sagt Maturier. „Wir erkennen diese Nichtkonformitäten, indem wir Leadframes zur visuellen und maßlichen Prüfung beproben. Die ordnungsgemäße Entfernung des gestanzten Materials ist jedoch das größte Problem.“

„Um dem entgegenzuwirken, verwenden wir ein von uns entwickeltes System, das Überdicken erkennt. Das funktioniert ziemlich gut, außer wenn gestanztes Material in den Löchern stecken bleibt, weil dann keine Dickenunterschiede erkannt werden.“

Laut Maturier kann es recht kostspielig sein, diese Unterschiede nicht zu erkennen, nämlich bis zu drei bis vier Prozent des Umsatzes. Tatsächlich kann ein Kunde bereits bei Feststellung eines einzigen Mangels eine gesamte Lieferung, also mehrere Millionen Teile, ablehnen.

„Wir haben dann ein Vision-System [zur Teileinspektion] ausprobiert, aber aufgrund der Genauigkeit [oder] einer zu hohen [Produktions-]Rate konnte es nur 75 Prozent unserer Teile prüfen“, erklärt Maturier. „Außerdem gab es Platzprobleme und die Software war kompliziert.“

Schließlich beschloss Possehl, eine andere Technologie auszuprobieren und installierte das optische 2D-Mikrometer TM-3000 neben der Presse in einer seiner Stanzlinien. Laut Maturier gefällt dem Unternehmen besonders die Genauigkeit des Mikrometers sowie seine Fähigkeit, die Presse innerhalb einer Millisekunde nach Erkennung eines Teiledefekts automatisch abzuschalten.

„Wir können den Prozess sofort stoppen und Streifen zurückholen, die nützlich sind und die Mindestanforderungen unserer Kunden übertreffen“, sagt Maturier. „Darüber hinaus haben wir das Risiko von Kundenbeschwerden eliminiert, die sich nicht nur negativ auf unser Markenimage auswirken, sondern auch sehr kostspielig sind. Außerdem haben wir unsere Produktivität gesteigert.“

Vor der Verwendung des TM-3000, das von Keyence America Inc. hergestellt wird, lag die Fehlererkennungsrate von Possehl nie über 200 Hüben pro Minute. Jetzt liegt die Erkennung regelmäßig bei 400 Hüben pro Minute und Maturier ist zuversichtlich, dass die Rate noch weiter steigen kann.

Das Mikrometer ist einfach zu installieren und zu programmieren und verfügt über eine Hochgeschwindigkeits-CPU, zwei dedizierte Bildverarbeitungs-DSPs und vier Prozessoren für die Parallelverarbeitung. Es verarbeitet bis zu 1.800 Bilder pro Minute mit einer Genauigkeit von 0,5 bis 3 Mikrometern und einer Wiederholgenauigkeit von ±0,06 bis ±0,2 Mikrometern. Zu den Messmodi gehören Außendurchmesser, Achsabstand, Schnittpunkt, Winkel, Höhe, Steigung, senkrechter Abstand, Radius und Rundheit.

Weitere Informationen zu 2D-Mikrometern erhalten Sie unter der Rufnummer 888-539-3623 oder unter www.keyence.com.

Jim ist leitender Redakteur von ASSEMBLY und verfügt über mehr als 30 Jahre redaktionelle Erfahrung. Bevor er zu ASSEMBLY kam, war Camillo Herausgeber von PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal und Milling Journal. Jim hat einen Abschluss in Englisch von der DePaul University.