- Die winzigen Nadeln für Augenoperationen sind bei der Auslieferung bereits mit einem speziellen Faden bestückt. In den Maschinen von Johnson & Johnson Medical werden dafür die nötigen Löcher mittels Laser gebohrt. Kameras von NET und Software von Cognex sorgen dabei für eine automatisierte Qualitätskontrolle.
Vision prüft Laserlöcher in Nadeln für Augen-OPs
Für den Stickkanal wird die Nadel (Durchmesser ca. 0,2 mm) stirnseitig mit einem Laser beschossen, wodurch ein 0,11 mm durchmessendes Loch entsteht. In dieses Loch wird später im Reinraum der Faden manuell eingeführt und dann Nadel und Faden als Einheit steril verpackt. Um einen exakten Sitz des Fadens zu gewährleisten, wurden bis jetzt die Lochdurchmesser mit Lehren einzeln manuell kontrolliert.
Diese zeitaufwändige Qualitätskontrolle konnte lange nicht automatisiert werden, da die bisherige Lösung zwar Bilder des Laservorgangs lieferte, aber deren Auflösung und Helligkeit nicht ausreichte, um eine entsprechende Messgenauigkeit zu gewährleisten.
Denn die Herstellung von zwei Nadeln pro Sekunde erlaubt der Kamera nur eine Aufnahmezeit von etwa 30 ms, in der die Nadeln nicht bewegt werden. Innerhalb dieser kurzen Zeit muss ein Bild aufgenommen werden, das eine Auflösung von 0,002 mm bei einem Bildfeld von 0,22 x 0,22 mm besitzt – dies entspricht einer 9-fachen optischen Vergrößerung.
Ferner musste, trotz der hohen Vergrößerung, ein Arbeitsabstand von mehr als 100 mm eingehalten werden und gleichzeitig die Tiefenschärfe so hoch wie möglich sein. Die Anordnung der Komponenten erlaubte jetzt nicht mehr, dass die Kamera in den Laser-Strahlengang eingekoppelt wird und somit senkrecht auf die Nadel-Stirnseite schaut. Vielmehr konnte jetzt nur mehr unter einem Winkel von ca. 30° auf die Nadel geblickt werden. Um das Loch der Laser-Bohrung durchgehend scharf abzubilden, war also eine relativ hohe Tiefenschärfe nötig.
NET stellte für diese Vorgaben eine monochrome Gigabit-Ethernet-Kamera und ein telezentrisches Objektiv mit 1.5x Megapixelkonverter zur Verfügung. Die Kamera GimaGO 443B ist mit ihrem 1/2"-CCD-Sony-Chip bei einer Pixelgröße von 4,65 x 4,65 µm lichtempfindlich genug und besitzt die geforderte Auflösung. Das telezentrische Objektiv (TCH6-110) erzeugt ein kontrastreiches Bild.
Mit diesen Voraussetzungen konnte der Hamburger Qualitätskontroll-Spezialist Krempien und Petersen auf Basis der Vision Pro Software von Cognex eine automatische Auswertung realisieren. Eine eigens entwickelte Oberfläche erleichtert dem Maschinenbediener die Einstellungs- und Übersichtsmöglichkeiten.
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