TQF - Total Quality Feeder

modernste Prüf- und Zuführtechnik für medizinische Miniaturwerkstücke

Die zunehmende Miniaturisierung von Produkten, insbesondere im Bereich der Medizintechnik, führt zu einem steigenden Bedarf an miniaturisierten Einzelteilen, mit einer Reihe damit einhergehender Problemstellungen:

  • Miniaturwerkstücke können oft nicht prozesssicher gefertigt werden - hierdurch ist in vielen Fällen eine 100% Kontrolle notwendig.
  • Miniaturwerkstücke liegen oft nur als Schüttgut vor – eine wirksame Qualitätskontrolle kann nur unmittelbar vor der Bauteilmontage durchgeführt werden, da während des Transportes der Werkstücke im Schüttgut diese beschädigt werden können.
  • Die Vereinzelungs- und Fördereigenschaften von Miniaturwerkstücken werden oft durch elektrostatische Aufladungen oder andere adhäsiven Kräfte sehr negativ beeinflußt.
  • Miniaturwerkstücke besitzen äußerst kleine Toleranzen - eine Vermessung muss deshalb im μm-Bereich erfolgen.
  • Fehlerhafte Werkstücke müssen absolut zuverlässig aus dem Prozess separiert werden.
  • Das Handling der Werkstücke muß äußerst schonend erfolgen, um diese nicht zu beschädigen.
  • Die notwendige Zuführ- und Prüfeinrichtung darf nur einen minimalen Bauraum beanspruchen.

Funktionsprinzip herkömmlicher Technologien:

Herkömmliche Technologien verwenden eine Glasrutsche oder eine rotierende Glasscheibe, um Werkstücke im Durchlicht oder Auflicht optisch zu vermessen. Allen Prinzipien gemeinsam ist, dass die Werkstücke vermessen werden, während diese sich in Bewegung befinden. Außerdem bedingt die große Baugröße dieser Maschinen, dass diese meist nicht unmittelbar vor der Montage des Endproduktes eingesetzt werden können und damit die als gut geprüften Werkstücke wieder in Schüttgut überführt werden müssen.

Funktionsprinzip des TQF:

Der Total Quality Feeder (TQF) basiert auf einer Förderschiene, die durch Piezo-Antriebselemente in höherfrequente Schwingungen von 400-800 Hz versetzt wird. Hierdurch ergeben sich eine Reihe beträchtlicher Vorteile für die Förderung und Prüfung von Miniaturwerkstücken:

  • Für den Bruchteil einer Sekunde kann die Piezo-Linearschiene in einen Ruhezustand versetzt werden, wodurch die Vermessung am ruhenden Werkstück erfolgen kann. Hierdurch können wesentlich bessere Kantenschärfen und damit höhere Messgenauigkeiten erzielt werden.
  • Aufgrund des Ruhezustandes des Werkstückes bei der Vermessung können mehrere Prüfungen unter Verwendung unterschiedlicher Beleuchtungen und Kameras durchgeführt werden.
  • Die Vermessung mehrer Merkmale in einer fixen Messposition führt zu einem äußerst kompakten Aufbau der gesamten Prüfeinrichtung.
  • Mittels 3D-gekrümmten Schienen können die Werkstücke schonend auf ihre Unterseite gedreht und dort hinsichtlich weiterer Merkmale wie z.B. Oberlächenfehler geprüft werden.
  • Da das Werkstück sich während der Messung an einer fixen Position befindet, kann bei einer n.i.O.-Prüfung das fehlerhafte Bauteil zuverlässig aus dem Prozess ausgeschleust werden. Die Sicherstellung der erfolgreichen Ausschleusung erfolgt durch eine weitere Kamerakontrolle auf Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein des Prüflings. Dieses Verfahren besteht jede FMEA, auch für äußerst sichheitskritische Bauteile.
  • Durch die geringe Eigenbewegung der Transportschiene von nur 5-10 μm, erfolgt ein äußerst schonender Werkstücktransport.
  • Bedingt durch die hohen Förderfrequenzen eignet sich der TQF in besonderer Weise zum Transport und zur Vermessung von Werkstücken mit adhäsiven oder elektrostatischen Eigenschaften, wie z.B. Gummi-, Silikon- oder Kunststoffkleinteile.
  • Durch die hohen Förderfrequenzen können Transportgeschwindigkeiten von bis zu 70 mm/sec erreicht werden.
  • Durch die Integration der Messtechnik in die Ordnungs- und Zuführeinheit kann die Prüfung unmittelbar vor der Montage des Werkstückes erfolgen.

Vorteile des TQF gegenüber herkömmlichen Technologien:

KriteriumTQF - Total Quality FeederGlasrutsche oder rotierende Glasscheibe
Vermessung am ruhenden Werkstückjanein
Maximale Kantenschärfe und Objektauflösungen im nm-Bereichjanein
Oberflächen- und Maßkontrolle von Werkstückober- und Unterseite auf kleinstem Bauraumjanein
Integration des Prüfprozesses unmittelbar vor dem Montageprozess möglichjabedingt
100% sichere n.i.O.-Werkstückseparationjabedingt
Gut geeignet für Werkstücke mit adhäsiven oder elektrostatischen Eigenschaften (Gummi-, Silikon-, Kunststoffwerkstücke)jabedingt
Sehr schonender Werkstücktransportjabedingt
Äußerst kompakter Aufbaujabedingt
Durchsatz > 4 Werkstücke/secneinja