Kernthesen:
- Steigende Anforderungen an Prozessfähigkeit (CpK-Wert 2,0 oder 0 ppm) erfordern eine lückenlose Kontrolle der gefertigten Bauteile.
- Durch Kontrolle der Schnittfläche kann ein Rückschluss auf den Verschleißzustand der Stempel abgeleitet werden.
- Die Kontrolle des Prozessergebnisses öffnet die Möglichkeiten zur Prozesssteuerung und –analyse mittels Machine-Learning.
Zusammenfassung:
Zunächst wird die aktuelle Situation der Schnittflächenkenngrößenermittlung innerhalb des Stanzprozesses in der Industrie beleuchtet und den steigenden Qualitätsanforderungen sowie anwendungsindividualisierbaren Produkten/Prozessen gegenübergestellt.
Auf dieser Basis wird ein optisches Inline-System entwickelt. Dieses System ermöglicht die Aufzeichnung der Schnittflächenqualität in einer Prozessgeschwindigkeit von 250 Hub/min mittels Bildaufnahme. Zusätzlich werden über einen integrierten Triangulationssensor dreidimensionale Schnitte der Schnittkante aufgenommen.
Eine entwickelte Bildverarbeitung ermittelt aus den Daten der Bildaufnahme automatisiert und reproduzierbar die Glattschnitthöhe. Die Ermittlung weiterer Schnittflächenkenngrößen ist denkbar, wobei dreidimensionale Daten aus dem Triangulationssensor entstehen. Zusätzlich wird die erreichte Genauigkeit der Systems validiert.
Abschließend wird ein Ausblick gegeben welcher im besonderen dieses System als Grundlage für die Öffnung der Steuerung des Stanzprozesses mittels intelligenter Methoden sieht. Dies wird an einem Praxisbeispiel unterstrichten.
Nutzen für KMU:
Es wird ein optisches System vorgestellt, das direkt an eine Stanzanlage angebaut werden kann. Produzierenden Unternehmen wird hierdurch die Möglichkeit gegeben, eine 100% Kontrolle und lückenlose Dokumentation der produzierten Schnittfläche durchzuführen.
Durch die entwickelten Bildverarbeitungsprozesse wird eine eindeutige Bewertung und automatisierte ermöglicht. Zusätzlich kann eine signifikante Erhöhung der Standzeit der Stempel erreicht werden. Häufig basieren Wechselintervalle der Stempel auf Erfahrungswerten innerhalb der Fertigung. Durch die nun vorhandenen Qualitätsdaten kann diese Bewertung jeweils im laufenden Prozess erfolgen.
Eine Ausnutzung der Lebensdauer der Aktivelemente wird daher gewährleistet. Ebenfalls wird gezeigt das durch die Erweiterung des Prozesses eine frühzeitige Erkennung von Verschleißprozessen im Werkzeug möglich ist. Ein untermittelbarer Nutzen hieraus sind eine verbesserte Prozess- und Ressourcensteuerung.
Referent: M. Eng, Maximilian, Lorenz, Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten
