DE102019204018A1 - Arrangement, component and method for making a component traceable - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren 1 zur Nachverfolgbarmachung eines Bauteils 3 vorgeschlagen. Im Rahmen des Verfahrens 1 wird mindestens eine Lasereinrichtung 2 bereitgestellt, die eine Lasermarkierung 12 an dem Bauteil 3 vornimmt, sodass ein Code 6 in das Bauteil 3 eingebracht wird, wobei die Lasermarkierung 12 eine Nadelprägung zur Einbringung des Codes 6 in das Bauteil 3 simuliert.A method 1 for making a component 3 traceable is proposed. As part of the method 1, at least one laser device 2 is provided which makes a laser marking 12 on the component 3 so that a code 6 is introduced into the component 3, the laser marking 12 simulating a needle embossing for introducing the code 6 into the component 3.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachverfolgbarmachung eines Bauteils. Im Rahmen des Verfahrens wird mindestens eine Lasereinrichtung bereitgestellt, wobei die mindestens eine Lasereinrichtung eine Lasermarkierung an dem Bauteil vornimmt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens und ein Bauteil das mittels der Anordnung und/oder im Rahmen des Verfahrens nachverfolgbar gemacht wurde.The invention relates to a method for making a component traceable. As part of the method, at least one laser device is provided, the at least one laser device performing a laser marking on the component. The invention further relates to an arrangement for carrying out the method and a component which has been made traceable by means of the arrangement and / or within the scope of the method.
Das Einbringen von maschinenlesbaren Codes in Bauteile zu deren Identifikation und Nachverfolgung ist hinreichend bekannt. Üblicherweise werden die Codes mittels Nadelprägen in das Bauteil eingebracht.The introduction of machine-readable codes into components for their identification and tracking is well known. The codes are usually applied to the component by means of needle embossing.
Beispielsweise ist in der Druckschrift
Die Druckschrift
Zur Nadelprägung werden Prägenadeln verwendet, die durch den Kontakt beim Prägen des Bauteils dem Verschleiß unterliegen, sodass diese nach und nach stupf werden. Dadurch kann die Tiefe und Qualität der Prägung im Bauteil stark variieren, sodass fehlerbehaftete und/oder nicht identifizierbare 2D-Codes geprägt werden. Aus diesem Grund müssen die Bauteile, wie insbesondere im Stand der Technik dargestellt, engmaschig überprüft und zum Teil ausgesondert oder nachgeprägt werden. Außerdem müssen die Prägenadeln regelmäßig gewechselt werden. Dies alles kann zu Fertigungsunterbrechungen und hohen Material- und Produktionskosten führen.For needle stamping, stamping needles are used, which are subject to wear due to the contact during stamping of the component, so that they are gradually dumped. As a result, the depth and quality of the embossing in the component can vary greatly, so that defective and / or unidentifiable 2D codes are embossed. For this reason, as shown in particular in the prior art, the components must be checked closely and in some cases removed or re-stamped. In addition, the embossing needles have to be changed regularly. All of this can lead to production stoppages and high material and production costs.
Das Einbringen der 2D-Codes mittels der Nadelprägung kann auch dann nachteilig sein, wenn das mit der Nadelprägung versehene Bauteil noch Folgefertigungsschritte wie z. B. Aushärten durchläuft. Hierbei kann es zu einer Schwärzung im Bereich der geprägten Vertiefungen im Bauteil kommen, was dazu führen kann, dass ein Auslesen und eine Identifikation des Bauteils anhand des 2D-Codes nicht mehr möglich sind. Ein Aussondern oder ein erneutes Nadelprägen ist sodann notwendig.The introduction of the 2D codes by means of needle embossing can also be disadvantageous if the component provided with needle embossing still has subsequent production steps such as B. going through curing. This can result in blackening in the area of the embossed depressions in the component, which can mean that reading out and identification of the component using the 2D code is no longer possible. Separation or renewed needle stamping is then necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und insbesondere eine prozesssichere Nachverfolgbarkeit des Bauteils zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Nachverfolgbarmachung eines Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und durch ein mittels der Anordnung und/oder im Rahmen des Verfahrens nachverfolgbar gemachtes Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention is based on the object of overcoming these disadvantages and, in particular, of ensuring process-reliable traceability of the component. This object is achieved by a method for making a component traceable with the features of claim 1, by an arrangement with the features of
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, mittels dem ein Bauteil nachverfolgbar gemacht werden kann. Im Rahmen des Verfahrens wird mindestens eine Lasereinrichtung, zum Beispiel in der Ausbildung als mindestens ein Laserkegel, bereitgestellt. Mittels der mindestens einen Lasereinrichtung wird eine Lasermarkierung an dem Bauteil vorgenommen. Die mindestens eine Lasermarkierung wird als ein maschinenlesbarer 2D-Code in das Bauteil eingebracht. Insbesondere wird der 2D-Code in das Bauteil eingebracht, eingelasert und/oder eingebrannt. Alternativ oder ergänzend zu dem 2D-Code kann als Lasermarkierung auch ein Klartext in das Bauteil eingebracht werden.A method is proposed by means of which a component can be made traceable. As part of the method, at least one laser device, for example in the form of at least one laser cone, is provided. Laser marking is carried out on the component by means of the at least one laser device. The at least one laser marking is introduced into the component as a machine-readable 2D code. In particular, the 2D code is incorporated, lasered and / or burned into the component. As an alternative or in addition to the 2D code, plain text can also be incorporated into the component as a laser marking.
Vorteilhaft an der Einbringung der Lasermarkierung als 2D-Code ist, dass diese gegen Folgebearbeitungen an dem Bauteil, wie z.B. gegen das Aushärten des Bauteils, widerstandsfähiger sind. Insbesondere gewährleistet die Lasermarkierung die Möglichkeit des Auslesens des 2D-Codes auch nach der Folgebearbeitung. Ein Einschwärzen der Lasermarkierung durch die Folgebearbeitung findet insbesondere in reduziertem Maße statt. Dadurch kann die Anzahl an fehlerhaften Markierungen deutlich reduziert werden.The advantage of introducing the laser marking as a 2D code is that it protects against subsequent processing on the component, e.g. are more resistant to the hardening of the component. In particular, the laser marking ensures that the 2D code can also be read out after the subsequent processing. A blackening of the laser marking by the subsequent processing takes place in particular to a reduced extent. This can significantly reduce the number of incorrect markings.
Ein weiterer Vorteil ist, dass keine Verschleißerscheinungen an der Lasereinrichtung infolge des Kontakts mit dem Bauteil auftreten, so wie es erfahrungsgemäß bei den zur Nadelprägung verwendeten Prägenadeln der Fall ist. Somit können durch das Verfahren zur Einbringung der Markierung in das Bauteil mittels der Lasereinrichtung qualitativ hochwerte 2D-Codes bereitgestellt werden. Das Verfahren bietet insbesondere hohe Prozesssicherheit. Es kann ein aufgrund von Nacharbeit, Verschleiß und Produktionsstopp bestehendes Kostenrisiko deutlich reduzieren.Another advantage is that there are no signs of wear and tear on the laser device as a result of the contact with the component, as experience has shown is the case with the embossing needles used for needle embossing. Thus, the method for introducing the marking into the component by means of the laser device can qualitatively high quality 2D codes are provided. The method offers high process reliability in particular. It can significantly reduce the cost risk that exists due to rework, wear and tear and production stoppage.
Beispielsweise ist der durch die Lasermarkierung in das Bauteil eingebrachte 2D-Code ein Data Matrix-Code. Data Matrix-Codes sind zweidimensionale Matrix-Codes, deren Text-oder Rohdaten in einem Muster aus z.B. schwarz-weißen Modulen, sogenannten „dots“ kodieren. Die übliche Datengröße beträgt von wenigen Bytes bis zu 2 Kilobyte. Der Data Matrix-Code besteht üblicherweise aus vier oder fünf Hauptkomponenten, nämlich aus zwei Paaren fester durchgehender und unterbrochener Kanten als Begrenzungslinien, aus umlaufenden abgrenzenden und informationslosen Ruhezonen, aus einer den durchgehenden Kanten gegenüberliegende Ecke zum schnellen Erkennen der Codeschemata, aus einem Ausrichtungsmuster und aus einem Datenbereich, der eine binäre Information in kodierter Form aufweist. Data Matrix-Codes weisen denn Vorteil auf, dass sie eine Verschlüsselung von Zeichen und Informationen auf engstem Raum erlauben.For example, the 2D code introduced into the component by the laser marking is a data matrix code. Data matrix codes are two-dimensional matrix codes, the text or raw data of which in a pattern from e.g. encode black and white modules, so-called "dots". The usual data size is from a few bytes up to 2 kilobytes. The data matrix code usually consists of four or five main components, namely of two pairs of solid, continuous and interrupted edges as boundary lines, of circumferential delimiting and information-free quiet zones, of a corner opposite the continuous edges for quick identification of the code schemes, of an alignment pattern and of a data area which has binary information in coded form. Data matrix codes have the advantage that they allow characters and information to be encrypted in a very small space.
Erfindungsgemäß simuliert die Lasermarkierung eine Nadelprägung zur Einbringung des Codes. Insbesondere wird die Einbringung mittels der Nadelprägung in das Bauteil durch die Lasereinrichtung simuliert. Vorzugsweise werden die Prägenadeln, die bislang zur Nadelprägung des 2D-Codes verwendet wurden, im Rahmen des Verfahrens durch die mindestens eine Lasereinrichtung ersetzt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Verschleiß der Prägenadeln, die dadurch verursachte variierende Qualität der Nadelprägung in dem Bauteil und der damit verbundene notwendige Ersatz der Prägenadeln vermieden werden kann. Weiterhin wird die Lasermarkierung so deutlich in das Bauteil eingebracht, dass die Nachfolgebearbeitung des Bauteils, z.B. das Aushärten, keine oder nur geringe negativen Auswirkungen auf die Auslesbarkeit der Lasermarkierung hat.According to the invention, the laser marking simulates needle embossing for introducing the code. In particular, the introduction into the component by means of the needle embossing is simulated by the laser device. The embossing needles that were previously used for needle embossing the 2D code are preferably replaced by the at least one laser device as part of the method. This has the advantage that the wear on the embossing needles, the resulting varying quality of the needle embossing in the component and the associated need to replace the embossing needles can be avoided. Furthermore, the laser marking is so clearly introduced into the component that the subsequent processing of the component, e.g. hardening has little or no negative impact on the readability of the laser marking.
Im Rahmen des Verfahrens ist es bevorzugt, dass der durch die Lasereinrichtung in das Bauteil eingebrachte 2D-Code die Module, insbesondere die „dots“ als einen Schweißpunkt in das Grundmaterial des Bauteils einbringt und/oder einbrennt. Vorzugsweise umfasst der Schweißpunkt zahlreiche Einschläge, die insbesondere diverse Formen und Ausdehnungen aufweisen. Insbesondere weisen jeder der Einschläge mindestens einen Einschlagswinkel auf.In the context of the method, it is preferred that the 2D code introduced into the component by the laser device introduces and / or burns the modules, in particular the “dots”, as a weld point in the base material of the component. The weld point preferably comprises numerous impacts, which in particular have various shapes and dimensions. In particular, each of the turns have at least one turning angle.
Ein möglicher Verfahrensschritt umfasst die Bereitstellung einer Kameraeinrichtung, insbesondere einer Data Matrix Kamera und/oder eines Data Matrix Lesesystems. Vorzugsweise erfasst die Kameraeinrichtung den eingebrachten Code und/oder liest diesen aus.One possible method step comprises the provision of a camera device, in particular a data matrix camera and / or a data matrix reading system. The camera device preferably detects the introduced code and / or reads it out.
Besonders bevorzugt ist es im Rahmen des Verfahrens, dass die Kameraeinrichtung beim Lesen des 2D-Codes die Einschläge anhand der Einschlagswinkel, insbesondere anhand einer durch die Einschläge und/oder Einschlagswinkel verursachten Reflexion, als den „dot“ erkennt. Vorzugsweise erkennt die Kameraeinrichtung die Einschläge als den Schweißpunkt, als das Modul und/oder als den „dot“ und liest diesen aus.It is particularly preferred within the scope of the method for the camera device to recognize the impacts as the “dot” when reading the 2D code, based on the steering angle, in particular based on a reflection caused by the impacts and / or steering angles. The camera device preferably recognizes the impacts as the welding point, as the module and / or as the “dot” and reads this out.
In einem weiteren möglichen Verfahrensschritt wird eine Auswerteeinrichtung bereitgestellt. Vorzugsweise wertet die Auswerteeinrichtung den ausgelesenen Code aus und speichert diesen als Identifikationsdaten ab. Insbesondere gleicht die Auswerteeinrichtung ausgelesene 2D-Codes weiterer Bauteile mit den Identifikationsdaten ab. Im Speziellen stellt die Auswerteeinrichtung eine Übereinstimmung oder Abweichung zwischen den 2D-Codes und den Identifikationsdaten fest.In a further possible method step, an evaluation device is provided. The evaluation device preferably evaluates the code that has been read out and stores it as identification data. In particular, the evaluation device compares read out 2D codes of further components with the identification data. In particular, the evaluation device determines a correspondence or discrepancy between the 2D codes and the identification data.
Vorzugsweise werden weitere Bauteile der gleichen Bauart, Charge oder für das gleiche Endprodukt mit denselben 2D-Codes versehen, sodass diese durch das Auslesen der Codes mittels der Kameraeinrichtung und durch den Abgleich mit den abgespeicherten Informationsdaten mittels der Auswerteeinrichtung identifiziert und der jeweiligen Charge bzw. dem jeweiligen Endprodukt zugeordnet werden können. Möglich ist im Rahmen der Erfindung, dass die Auswerteinrichtung ein Bestandteil der Kameraeinrichtung ist.Preferably, other components of the same type, batch or for the same end product are provided with the same 2D codes so that they are identified by reading the codes using the camera device and by comparing them with the stored information data using the evaluation device and identifying the respective batch or the can be assigned to the respective end product. It is possible within the scope of the invention that the evaluation device is part of the camera device.
Vorteilhaft ist, dass das Bauteil anhand des 2D-Codes und die daraus abgeleiteten Identifikationsdaten dauerhaft identifiziert und/oder nachverfolgt werden kann. Beispielsweise können Bewegungsabläufe innerhalb der Produktion dahingehend überprüft und gesichert werden, dass die richtigen Bauteile in der jeweiligen Applikation verbaut werden. Die Überprüfung und Sicherstellung erfolgt insbesondere dadurch, dass der durch die Lasereinrichtung eingebrachte 2D-Code mittels der Kameraeinrichtung ausgelesen und mit den abgespeicherten Identifikationsdaten abgeglichen wird. Entspricht der ausgelesene 2D-Code den abgespeicherten Identifikationsdaten, so handelt es sich um das richtige Bauteil zum Verbau. Auf die gleiche Art und Weise können Bauteile-Lieferungen von Lieferanten auf Richtigkeit überprüft werden. Eine Verwechslungsgefahr in der Anlieferung, Lagerung und/oder bei der Bauteileförderung innerhalb der Produktion kann verringert oder sogar ausgeschlossen werden.It is advantageous that the component can be permanently identified and / or tracked using the 2D code and the identification data derived therefrom. For example, movement sequences within production can be checked and ensured that the correct components are installed in the respective application. The checking and securing takes place in particular in that the 2D code introduced by the laser device is read out by means of the camera device and compared with the stored identification data. If the 2D code that is read out corresponds to the stored identification data, then it is the correct component for installation. In the same way, component deliveries from suppliers can be checked for correctness. A risk of confusion in delivery, storage and / or component conveyance within production can be reduced or even eliminated.
Weiterhin kann auch eine Rückverfolgbarkeit im Feld, insbesondere bei bereits in der Applikation oder im Endprodukt verbauten Bauteilen gewährleistet werden. Insbesondere wenn es zu einem Defekt oder Ausfall des verbauten Bauteils kommt, kann genau die mit diesem Bauteil gefertigte Charge festgestellt und zur Überprüfung angefordert werden. Dadurch können kostenintensive weitläufige Rückrufaktionen vermieden werden, bei denen alle verbauten Bauteile überprüft werden müssen.Furthermore, traceability in the field can also be achieved, in particular for components already installed in the application or in the end product guaranteed. In particular, if there is a defect or failure of the installed component, the exact batch made with this component can be determined and requested for inspection. This avoids costly extensive recalls in which all installed components have to be checked.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Anordnung mit der Lasereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Another object of the invention is an arrangement with the laser device for performing the method according to the previous description and / or according to one of claims 1 to 9.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung die Kameraeinrichtung. Insbesondere ist die Kameraeinrichtung dazu ausgebildet, das Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6 durchzuführen.In a preferred embodiment of the invention, the arrangement comprises the camera device. In particular, the camera device is designed to carry out the method according to one of Claims 5 to 6.
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Anordnung die Auswerteeinrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, das Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 durchzuführen.One possible embodiment of the invention provides that the arrangement includes the evaluation device. The evaluation device is preferably designed to carry out the method according to
Ein Bauteil gemäß der bisherigen Beschreibung und/oder gemäß dem Anspruch 12, bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Das Bauteil wurde mittels der Anordnung gemäß der bisherigen Beschreibung und/oder nach Anspruch 10 oder 11 und/oder das mittels des Verfahrens nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 9 nachverfolgbar gemacht.A component according to the previous description and / or according to claim 12 forms a further subject of the invention. The component was made traceable by means of the arrangement according to the previous description and / or according to claim 10 or 11 and / or by means of the method according to the previous description and / or according to one of claims 1 to 9.
Das Bauteil weist insbesondere den durch die Lasermarkierung eingebrachten 2D-Code aufweist und ist anhand der Identifikationsdaten identifizierbar. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bauteil um ein Metallteil, z.B. um ein Blech, oder um ein Kunststoffteil. Besonders bevorzugt ist das Bauteil als ein Zahnrad ausgebildet, das in einem Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Automatikgetriebe, integrierbar ist.The component has in particular the 2D code introduced by the laser marking and can be identified using the identification data. For example, the component is a metal part, e.g. around a sheet metal or around a plastic part. The component is particularly preferably designed as a gearwheel which can be integrated in a transmission of a vehicle, in particular in an automatic transmission.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
-
1 einen „dot“, der durch eine Prägenadel in ein Bauteil eingeprägt wurde; -
2 einen „dot“ der durch eine Lasereinrichtung in ein Bauteil eingeprägt wurde; -
3 einen in das Bauteil eingebrachten 2D-Code mit einer Vielzahl an „dots“; -
4 ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Nachverfolgbarmachung eines Bauteils.
-
1 a “dot”, which was stamped into a component by a stamping needle; -
2 a "dot" that was stamped into a component by a laser device; -
3 a 2D code with a large number of "dots" incorporated into the component; -
4th a flow chart of a method for making a component traceable.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Die
Text-oder Rohdaten des Data Matrix-Codes
Als Bestandteil des 2D-Codes, insbesondere des Data Matrix-Codes
Der in der
Selbst wenn der „dot“
In der
Die Lasermarkierung
Weiterhin unterliegt die Lasereinrichtung
Furthermore, the laser device is subject
Der „dot“
Zum Erfassen und/oder Auslesen des als Schweißpunkt
Im Rahmen des Verfahrens
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VerfahrenProcedure
- 22
- LasereinrichtungLaser device
- 33
- BauteilComponent
- 44th
- geprägter „dot“embossed "dot"
- 55
- gelaserter „dot“lasered "dot"
- 66
- Data Matrix-CodeData matrix code
- 77th
- Data Matrix KameraData matrix camera
- 88th
- AuswerteeinrichtungEvaluation device
- 99
- SchweißpunktWelding point
- 1010
- Reflexionreflection
- 1111
- IdentifikationsdatenIdentification data
- 1212th
- LasermarkierungLaser marking
- 1313
- Anordnungarrangement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2445728 A2 [0003]EP 2445728 A2 [0003]
- WO 2004076968 A1 [0004]WO 2004076968 A1 [0004]
Claims (15)
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DE102019204018.7A DE102019204018A1 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Arrangement, component and method for making a component traceable |
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DE102019204018.7A DE102019204018A1 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Arrangement, component and method for making a component traceable |
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DE102019204018A1 true DE102019204018A1 (en) | 2020-10-01 |
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ID=72612643
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DE (1) | DE102019204018A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021209878A1 (en) | 2021-02-15 | 2022-08-18 | Sms Group Gmbh | Process for tracing forged parts throughout the manufacturing process, in particular from the forging process, through sandblasting and heat treatment to mechanical processing |
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2019
- 2019-03-25 DE DE102019204018.7A patent/DE102019204018A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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