Lasergravur auf Druckgussteilen

Eine Lasergravur auf frisch entformten Rohteil war bis vor wenigen Jahren nicht denkbar. Hintergrund war die Minderung der Beschriftungsqualität vor allem bei DataMatrix Codes, die durch sich anschließende Zwischen- bzw. Nachbearbeitungsprozesse hervorgerufen wurde. Zwischenzeitlich können diese Qualitätseinbußen allerdings verhindert werden. Die Ermittlung optimaler Parameter sowie der Einsatz leistungsstärkere Laser ermöglichen es uns, den Anforderungen der Hersteller gerecht zu werden und stets eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Komponenten zu ermöglichen. Insbesondere, wenn die Lasergravur unmittelbar nach der Entnahme aus der Form erfolgt.

Auf diese Weise gelingt es uns, die Lesbarkeit des Datamatrix Codes auch nach invasiven Bearbeitungsschritten wie dem Sand- oder Kugelstrahlen zu garantieren.

Bei LASIT haben wir diverse Lösungen entwickelt, die sowohl eigenständige Anlagen als auch Laser für die Integration in Fertigungslinien umfassen. Darunter zählen auch 24 Systeme, die in den letzten zehn Jahren gebaut wurden und bei denen das Be- und Entladen in der Hauptparallelzeit erfolgt, sowie 5 Stationen für die Einbindung in Roboterinseln, deren Stärke die hohe Produktivität durch die Kooperation mit dem Roboter ist.


Software nach Maß

Wir entwickeln die Software für ein automatisches Datenmanagement

Autofokus

In das Beschriftungssystem integrierte Einheit für die automatische Fokussierung

Kamerasysteme

für die automatische Zentrierung und Qualitätsprüfung des Codes



Lasergravur vor dem Sandstrahlen

Betrachtet man die Verfahren, die von Druckgussteile durchlaufen werden, so sind für uns vor allem der Sand- und Kugelstrahlprozess von Interesse. Beide benannten Verfahren stellen notwendige, aber besonders invasive Vorgänge dar, sodass sie zwangsläufig auch eine Gefahr für den DataMatrix Code und dessen Lesbarkeit bilden.

LASIT hat hierzu eine Strategie entwickelt, die verhindert, dass der DataMatrix Code nach den diesen Verfahren unleserlich wird. Ermöglicht wird dies durch tiefe Gravuren mit spezifischen Parametern und Geometrien, die spezifisch für Druckgussteile konzipiert wurden. Meist werden hierzu Hochleistungslaser verwendet, sprich 100W, 200W oder 300W Laser, die auch extrem schnelle Prozessabläufe garantieren.


Integriertes Robotersystem

LASIT ist Experte für die Gestaltung kunden-/anwendungsspezifischer Lasersysteme, um Lösungen für die Anforderungen der Kunden umzusetzen. Wir haben in diesem Kontext zahlreiche, hochkomplexe Projekte mit integrierten Lösungen verwirklicht. Unser Ziel ist nicht der Verkauf eines beliebigen Produktes, sondern einer Systemlösung für ein bestehendes Problem.

Diesen Grundsatz verfolgen LASIT nun seit vielen Jahren und hebt sich somit in Sachen Fähigkeit der Automatisierung und Vielseitigkeit der Systeme von den Mitbewerbern ab. Vor allem für Druckgusskomponenten hat eine Spezialisierung zur Herstellung integrierter Systeme stattgefunden.

Besonders wichtig war beispielsweise die Beschriftungskammer für Motorblöcke. Der Beschriftungslaser besteht aus einer Kammer mit drei Eingängen. An jedem Eingang befindet sich ein Shuttle, über das die zu markierende Komponente eingeladen wird.

Einen Meilenstein bei den integrierten Systemen stellt das Beschriftungssystem für Motorblöcke dar. Der Beschriftungslaser besteht aus einer Kabine mit drei Eingängen. An jedem Eingang befindet sich ein Shuttle, über das die zu beschriftende Komponente beladen wird.

Herzstück des Systems bildet ein ABB-Roboter mit sechs Achsen, der jede beliebige Position erreicht. Dadurch kann das Druckgussteil auf jede beliebige Weise in die Beschriftungskabine gebracht werden. Unabhängig von dessen Ausrichtung wird das Werkstück an der korrekten Position beschriftet.

Hierfür wird ein 3D-Scanner eingesetzt, der die Form des Druckgussteils und seine Positionierung auf dem Shuttle ermittelt.

Das Vision-System besteht aus einer am Beschriftungskopf angebrachten Kamera. Die Kamera erkennt das Druckgussteil und leitet daraus die Position der Beschriftung sowie den Beschriftungsbereich ab. Auf der Grundlage dieser Informationen kann der Beschriftungslaser den zugehörigen Code prozesssicher auf der Komponente aufbringen.

Bei der Einfahrt des Druckgussteils in die Kammer, positioniert der Roboter das 3D-System so, dass die Komponente vollständig gescannt wird. Das Ergebnis ist eine vollständige 3D-Aufnahme des Werkstücks. Auf der Grundlage dieser Aufnahme lässt sich das Werkstück in der Datenbank des Beschriftungssystems eindeutig identifizieren.

Der Roboter wird dann via Software instruiert, die gewünschte Beschriftungsposition ungeachtet der Ausrichtung des Werkstücks auf der Fläche anzufahren. Gleichzeitig wird das Beschriftungslayout an den Laser übertragen und der DataMatrix Code mit den Informationen aus dem werksinternen Datenbanksystem des Kunden aktualisiert. Kurz vor dem Start der Beschriftung korrigiert ein Lasermesssystem (Autofokus) die Position des Roboters, um den Fokus des Lasers sicherzustellen.

Dieses System sorgt ebenso für die Erfassung und Bewertung des beschrifteten Codes. Dem Bediener, der den Prozess überwacht,  werden die entsprechenden Ergebnisse und Daten direkt auf dem Bildschirm angezeigt. Anschließend kann er das beschriftete Druckgussteil entnehmen und ohne Zeitverlust einen neuen Zyklus starten.

Ein installiertes Kamerasystem stellt zudem die Überwachung des Vorgangs innerhalb der Kammer sicher. Es zeichnet alle Vorgänge auf, damit Ursachen etwaiger Störungen im Anschluss überprüft und analysiert werden können.


Nutzung der Hauptparallelzeit durch die Laserbeschriftung mit Roboter

Eine zukunftsweisende, von LASIT entwickelte Lösung für die Laserbeschriftung von Druckgussteilen ist der FlySwap. Dieses Beschriftungssystem basiert auf der Nutzung eines Roboters, der das Be- und Entladen großer Werkstücke übernimmt. Die Zweifach- Ladestation kommt ohne Drehtisch aus. Sie wurde speziell konzipiert, um das Beladen und die Positionierung mittels Roboterarm von oben her zu erleichtern.

Die obere Tür ist pneumatisch betrieben und gleichzeitig platzsparend. Die Arbeitsfläche von 580×330 mm eignet sich für große Druckgussteile und die Positionierung der Aufnahmen.

Für den Beschriftungsprozess ist ein Abstandssensor unerlässlich. Auf diese Weise können minimale Schwankungen, resultierend auf den Toleranzen der Druckgussteile, korrigiert und die Fokussierung des Beschriftungslasers sichergestellt werden. Somit wird stets ein optimales Ergebnis garantiert.


Unsere Lösungen für Gießereibranche

TowerShuttle+-

Der Roboter positioniert das Differentialgetriebe und das Shuttle bringt die Komponente direkt in die Kabine, nie war der Ladevorgang so einfach.

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RoboCel+-

Roboterunterstützte Laserbeschriftung von Druckgussteilen: Ein Spitzenreiter in puncto Abmessungen und Leistung.

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FlySwap+-

Die Hauptparallelzeit wird nicht nur auf den Drehtisch verteilt: LASIT überträgt sie auch auf die Beschriftung und Überprüfung von Druckgussteilen.

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FlyPress+-

Zwei Prozessschritte in einer Station: Produktivitätsverdopplung für Hersteller von Turboladern.

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Unsere Vorteile

Ein einziger Anbieter

Nur ein Ansprechpartner,
vom Design bis zur Umsetzung

Schnittstelle

PROFIBUS, PROFINET
und PROFIsafe Protokolle

Integration

Integration in MES/ERP Systeme

Industrie 4.0

Interaktion mit den betrieblichen
Datenbanken für Industrie 4.0

Kamerasysteme

Automatische Zentrierung, Prüfung von
2D Codes und zugehöriges Code-Grading, OCR Erkennung

Lasersysteme

Für alle Anwendungsgebiete und
die Integration in Produktionsketten