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GEFRA OPTISORT® – High-Speed Crack-Prüfung auf der Überholspur


Prüfanlage der Fa. GEFRA


Teilespektrum eines Prüfsystems


Scheiben mit verschiedenen
Oberflächen- und Beschichtungsfehlern


Schrauben mit Cracks an diversen Stellen


Bildverarbeitungsstationen in
einer OPTISORT W-Anlage


Optisort N mit Bunker, Zuführung,
Prüfzelle und Befüllstation

Die Qualitätsanforderungen im Bereich der Befestigungselemente wie Schrauben, Muttern, Scheiben und Bolzen wachsen kontinuierlich mit den Ansprüchen an diese Produkte und mit denen der Kunden. Daraus resultieren immer komplexere Mess- und Prüfaufgaben in der Prozesskette der Hersteller, und das bei immer höheren Stückzahlen in kürzeren Zeiten.

Die Fa. GEFRA GmbH stellt sich ebenfalls dieser Entwicklung und bietet auf der Basis ihrer bewährten Produktlinien und Technologien flexible und im stetig wachsendem Maße kunden- und produktspezifische Lösungen an.

Das Unternehmen GEFRA

Die Fa. GEFRA GmbH, mit ihrem Standort im beschaulichen Westerwald gelegen, entwickelt und produziert seit über 15 Jahren Komplettlösungen in den Bereichen Messen, Prüfen und Sortieren von Fertigungsteilen aus Metall und Kunststoff.

Primäres Unternehmensziel der GEFRA GmbH ist die Sicherstellung der 100%tigen automatischen Qualitätskontrolle am Ende der Prozesskette ihrer Kunden, an der diese eine effiziente und kostengünstige Lösung mit 0 ppm Fehlerquote benötigen. Dafür stehen mehrere Varianten optischer Prüfsysteme zur Verfügung.

Ergänzt wird das Produktportfolio durch ein breites Spektrum an Service-, Wartungs- und Schulungsangeboten.

Die Stärken der Fa. GEFRA zeigen sich insbesondere auch in der intensiven Beratungsleistung, der Liefertreue sowie der schnellen Reaktionsfähigkeit in allen Belangen rund um ihre Produkte und Kunden.

Im In- und Ausland sprechen über 200 Maschinen und Anlagen bei vielen renommierten Herstellern und Sortierbetrieben im Bereich Befestigungselemente für sich und die Fa. GEFRA.

Wachsende Herausforderungen

Der zunehmende Qualitätsdruck auf die Hersteller von Befestigungselementen und anderen Ferti-gungsteilen zwingt diese zur Anwendung und Dokumentation immer aufwändigerer Prüfprozesse an ihren Produkten, speziell bevor diese das Haus in Richtung Kunde verlassen.

Wo bisher einfache maßliche Prüfungen ausreichten, werden heute komplexe Geometrien vermessen, Oberflächen auf Beschädigungen wie Dellen, Kratzer und Schlagstellen geprüft, Risse, sogenann-te Cracks, an diversen Positionen am Prüfteil gesucht und Beschichtungs- und Farbfehler wie auch Verschmutzungen detektiert.

Gewindeprüfungen können sich vom bloßen Vorhandensein bis zur Prüfung wichtiger Kennzahlen erstrecken. Funktionale Elemente wie der Innenangriff müssen auf vollständige Ausprägung hin geprüft werden.

In gleichem Maße, mit dem sich die Komplexität der Prüfaufgaben steigert, wachsen auch die Anforderungen an den Teiledurchsatz und die Verfügbarkeit des Prüfsystems mit alle seinen in- und externen Komponenten.

High-Speed-BV-Lösungen

Den stetig wachsenden Anforderungen an die Flexibilität und Leistungsfähigkeit der Prüfsysteme trägt die Fa. GEFRA durch die kontinuierliche Weiterentwicklung ihrer Hard- und Softwaretechnologien Rechnung.

Die neueste Generation der Prüfsysteme OPTISORT® N (Muttern) und W (Scheiben) beinhaltet im Bereich der Bilderfassung bis zu 7 Stationen mit zusammen bis zu 12 Kameras z.B. auch für 360°-Prüfungen.

Modernste Kamera- und Bus-Technologien ermöglichen die Erfassung von bis zu 30 Bildern pro Sekunde. Flexibel einsetzbare und auf der neuesten LED – Technologie basierende Beleuchtungselemente ermöglichen die Kontrastierung unterschiedlichster Oberflächenfehler und die Sichtbarmachung maßlich prüfbarer Konturen auf einem breiten Teile- sowie Größenspektrum, und das weitestgehend ohne mechanische Umbauten.

Die Hardware zur Bilderfassung wird über autark arbeitende FPGA-Elektronik gesteuert, die ebenso für die Ausschleusung der Prüfteile nach IO oder NIO zuständig ist.

Die bewährte GEFRA-eigene, PC-basierte Bildver-arbeitungssoftware AUTOCONTROL übernimmt die Bildauswertung und generiert die IO/NIO-Entscheidung anhand von Prüfplänen, die alle wichtigen Parameter der Prüfung beinhalten. Sie kombinieren in der Regel beides: maßliche Prüfungen und merkmalsbasierte Kontrollen wie z.B. Oberflächenprüfungen.

Zu den neuesten Software-Entwicklungen gehören Werkzeuge zur Oberflächenfehlersuche innerhalb komplexer Konturen, zur Spanprüfung an n-Kant-Strukturen und zur mehrdimensionalen Fehlerklassifikation.

Durch die Entwicklung einer merkmalsbasierten Lageerkennung und Kalibrierung wurde das seit längerem bekannte Problem der Prüfbarkeit nicht lagegerecht zuführbarer Teile erfolgreich gelöst.

Ein solches Teil wird nun im Kalibrierprozess beidseitig erfasst, und über die Identifizierung eines eindeutigen Lagemerkmales, welches sowohl maßlicher als auch attributiver Natur sein kann, während der Laufzeit erfolgt die Entscheidung darüber, welche Werkzeuge und Parameter an welcher Stelle in der Bildverarbeitungskette zur IO/NIO-Bewertung angewandt werden.

Insbesondere bei der Prüfung von Doppelbolzen ist dieses Werkzeug von großem Nutzen.

Immer komplexer werdende Prüfwerkzeuge in der AUTOCONTROL-Software fordern die erhöhte Aufmerksamkeit des Bedieners. Eine ständig verbesserte dynamische und intuitive Benutzerführung mit vielen Entscheidungshilfen und Visualisierungen unterstützt ihn bei seiner Arbeit mit dem Prüfsystem.

Trotz der immer zahlreicher und komplexer werdenden Prüfaufgaben gelingt es den Entwicklern der Fa. GEFRA, den Teiledurchsatz durch ihre Systeme kontinuierlich zu steigern. Je nach Zuführleistung und Umfang der Prüfung durchlaufen bis zu 1000 Teile pro Minute die Anlagen der Fa. GEFRA.

Peripherie

Das OPTISORT Prüfsystem lässt sich auf vielfältige Weise in die Abläufe des Kunden einbinden. Dazu steht eine Reihe von Möglichkeiten in den Bereichen Teilezwischenpufferung, Lagerichtung, Vereinzelung und Zuführung zur Verfügung.

Eine besondere Bedeutung kommt der Zuführtechnik zu, da diese essenziell für den reibungslosen und gleichmäßigen Lauf der Teile durch die Prüfzelle ist. Nur so können höchste Durchsätze von bis zu 1000 Teilen pro Minute erreicht werden.

Nach der Sortierung können die Teile in sowohl Großbehälter als auch in Standard- und kundenspezifischen Behältnissen abgefüllt werden. Es stehen diverse Behälter- und Befüllsysteme wie z.B. Rundtakter, Transportbänder oder Rollenbahnen mit Teilepuffern zur Verfügung. Auch eine Anbindung an kundenseitige Befüll- und Verpackungssysteme ist ohne weiteres möglich. Selbstverständlich übernimmt das Prüfsystem die genaue Zählung der Teile und die Steuerung des Zuführ- und Abfüllprozesses.

Die Zukunft

Die Fa. GEFRA mit ihrem Team aus hochqualifizierten und erfahrenen Mitarbeitern und Partnern aus den Bereichen Mechatronik, Elektrotechnik und Ingenieurwesen bis hin zu Informatik und Naturwissenschaften arbeitet kontinuierlich an der Optimierung und Weiterentwicklung ihrer Produkte und Technologien.

Hauptaugenmerk liegt dabei auf der weiteren Steigerung der Prüfgeschwindigkeit, der Integration neuer Beleuchtungs- und Bilderfassungskonzepte sowie der Entwicklung von Multisensor-Systemen, die neben den Möglichkeiten der optischen Prüfung auch andere Techniken und Verfahren wie z.B. Röntgen mit einbeziehen. Hier strebt man die Zusammenarbeit mit institutionellen Forschungseinrichtungen an.

Auch zukünftig bietet die Fa GEFRA GmbH aus Friedewald im Herzen Deutschlands ihren Kunden im In- und Ausland hochmoderne, flexible und zugleich so zuverlässig wie robuste Lösungen für ihre Problemstellungen im QS-Bereich.