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Acsys Lasertechnik

Medizininstrumente UDI-gerecht mit dem Laser markieren und beschriften

| Autor/ Redakteur: . / Peter Reinhardt

Bohrer, Hartmetallfräser, Knochensägeblätter und Ultraschallspitzen – das Portfolio der Gebrüder Brasseler ist sehr vielfältig. Nicht minder vielfältig sind die Anforderungen an die Anlagen zur Beschriftung der Medizininstrumente.

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Vollautomatische Konturerkennung. Hier am Beispiel von Sägeblättern.
Vollautomatische Konturerkennung. Hier am Beispiel von Sägeblättern.
(Bild: Acsys)
  • Brasseler investiert 30 Mio. Euro in Standort Lemgo
  • Präzise mit dem Laser markieren
  • Symbiose aus vollautomatischer Abarbeitung und optischer Teileerkennung
  • „Ganz wichtig war uns die Prozesssicherheit“

Die Gebrüder Brasseler GmbH & Co. KG zählt ohne Übertreibung zu den Innovationsführern bei rotierenden Instrumenten und Systemen für den Dentalbereich. Mit der Marke Komet ist es dem Unternehmen gelungen, sich darüber hinaus auch als OEM in der allgemeinen Chirurgie und im Bereich Custom Made zu etablieren.

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Brasseler investiert 30 Mio. Euro in den Standort Lemgo

In den jüngsten zwei Jahren investierte Brasseler insgesamt rund 30 Mio. Euro in den Ausbau des Stammsitzes in Lemgo. Im Zuge dessen wurde für die automatisierte Mikrobearbeitung eine Laseranlage mit ausbaufähiger Software gesucht, die auf die Anforderungen beim Markieren der Instrumente abgestimmt ist.

Präzise mit Laser markieren

„Wir waren auf der Suche nach einem neuen Lasersystem mit hohem Automationsgrad für die Beschriftung von verschiedenen Bauteilen aus dem Komet-Produktprogramm“, blickt Daniel Fischer, Logistikleiter von Brasseler, zurück. „Bei den Spezialisten von Acsys hatte ich das Gefühl, die verstehen uns – wissen was wir wollen.“ Die Aufgabe für den Laseranlagenbauer bestand darin, die Tiefenmarkierung, Beschriftung und Skalierung von medizinischen Präzisionsteilen aus Stahl, Titan, Hartmetall und Keramik flexibel zu erfüllen. Dazu Fischer: „Wir planten, die Laseranlage in den Brasseler Geschäftsbereichen Dental, Medical und Custom Made einzusetzen. Dort sollte das vollautomatisierte Lasersystem selbstständig unterschiedliche Instrumente wie Knochensägeblätter verschiedener Größen und Formen, medizinische Rundinstrumente wie Bohrer sowie Ständermodule aus Edelstahl beschriften.“

Acsys als Anbieter entsprechender Laseranlagen für die Medizintechnik konnte dafür auf das System „Acsys Medical“ zurückgreifen, das auf jahrelangen Erfahrungen und einer ganzheitlichen Betrachtung des Laserprozesses basiert.

Symbiose aus vollautomatischer Abarbeitung und optischer Teileerkennung

Genau auf die Anforderungen der Medizintechnikbranche zugeschnitten, punktet die ausgewählte Anlage Piranha Multishift als Symbiose aus vollautomatischer Abarbeitung und optischer Teileerkennung mit großer Flexibilität und bietet eine automatisierte Palettenbestückung für die Laserbearbeitung. Das Lasersystem ist sowohl für kleine Serienanwendungen mit variablen Daten als auch für die Großserienproduktion geeignet – und damit genau das richtige Bearbeitungszentrum für das vielseitige, umfassende und ständig wachsende Produktsortiment von Brasseler.

Der hochfeste, temperaturstabile und schwingungsfreie Granittisch des Piranha Multishift sorgt für die notwendige Präzision des Lasersystems und erfüllt höchste Anforderungen an die Wiederholgenauigkeit. Die Anlage selbst überzeugt mit hoher Leistung und Qualität auf kleinstem Raum, intuitiver Benutzeroberfläche und einem hohen Sicherheitsstandard. Einen besonderen Vorteil bietet das Softwarepaket AC-Laser. Diese Inhouse-Entwicklung enthält Schnittstellen für zusätzliche Bearbeitungsfunktionen und unterschiedliche Automatisierungsniveaus sowie patentierte Werkzeuge für die Lasermaterialbearbeitung.

Brasseler und Acsys sind Partner im Projekt

Genau da setzte bei Brasseler die Anpassung der Laseranlage an. Nach einem Besuch in der Acsys-Produktionsstätte in Mittweida, bei dem speziell die Anforderungen an die Software erläutert wurden, zeigte sich Joachim Haake, Gruppenleiter für die Verpackungsproduktion von Brasseler, zufrieden: „Die fachliche Kompetenz hat uns genauso wie die enge Kooperation mit der Hochschule für Lasertechnologie in Mittweida überzeugt. Wir liegen auf einer Wellenlänge.“

Von der Planungsphase bis zum Austesten unter Produktionsbedingungen gestalteten die Acsys-Ingenieure eine maßgeschneiderte Lösung und Softwareapplikation. Dazu wurden von Anfang an die Fachleute von Brasseler miteinbezogen. Das Lastenheft wurde in mehreren Durchläufen vor der Auftragsvergabe erarbeitet und anschließend verabschiedet. „Nach der Auftragserteilung wurde das Lastenheft noch einige Male ohne Umschweife optimiert und konkretisiert“, erinnert sich Haake.

„Ganz wichtig war uns die Prozesssicherheit“

Nicht zuletzt führten die Acsys-Entwicklungsingenieure Markiertests an Instrumenten im hauseigenen Labor durch. So konnte die Software schrittweise genau auf die Markierbedingungen mit Funktionalitäten wie Datenbankanbindungen, Bauteilerkennungen und einhergehenden Protokollfunktionen entwickelt werden. Das Softwaresystem unterstützt heute sowohl das Handling für unterschiedliche Seriennummernkreise als auch die Schritte des Audit-Trails mit Nachverfolgung über Logistik- und Identnummern.

„Ganz wichtig war uns dabei die Prozesssicherheit“, betont Haake. „Wenn die Medizininstrumente am Ende des aufwändigen Herstellungsprozesses beschriftet und markiert werden, muss die Ausschussquote null sein.“

Instrumente sehen und erkennen

Und so sieht der Prozess heute aus: Die zu bearbeitende Teile werden lose palettiert eingelegt. Um die medizinischen Instrumente in den sehr unterschiedlichen Formen, Größen und aus verschiedenen Materialien sicher zu beschriften und markieren, kommt die optische Teileerkennung (Optical Part Recognition – OPR) beim zum Einsatz. OPR erkennt die Bauteile in Position und Drehung, stellt sicher, dass sie nicht schon beschriftet sind, und positioniert den Laser automatisch. Das ist die Grundlage für die vollautomatische Abarbeitung von lose palettierten Sägeblättern, Bohrern und Ständermodulen. Wenn ein neuer Arbeitsauftrag für die Maschine eintrifft, werden mittels Barcodescanner die Parameter und Beschriftungsdaten aus einer Datenbank ausgelesen und in das Beschriftungslayout übertragen.

Mit einem hochauflösenden Kamerasystem (LAS – Live Adjust System) wird zudem sichergestellt, dass nur korrekt erkannte Bauteile bearbeitet werden. Für Brasseler gab es da ein kniffliges Problem für das Lasern der Skala auf Sägeblättern zu lösen: Da produktionsbedingt die Länge der Blätter variieren kann, geht in dem Fall der Skalenpositionierung eine multiple Kantenerkennung voraus. Ein Vorgang, der mit einer zusätzlichen Programmierung der OPR kompensiert wird. Zudem verifiziert die optische Zeichenerkennung (Optical Character Verification – OCV) der AC-Laser Software, dass jedes markierte Zeichen mit dem vorgesehenen Inhalt übereinstimmt.

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