Mehr als reine Zierde

Antriebe - Produktmarkierung ist mehr als optische Verschönerung, wichtig ist vor allem die Nachverfolgbarkeit von Daten. Es gibt dazu passende Systeme, die auf präzise Antriebe angewiesen sind.

28. Februar 2008
Für exaktes Positionieren von X- und Y-Achsen in den Sondermaschinen von Östling ist der Schrittmotorantrieb Alpha Step hervorragend geeignet.
Bild 1: Mehr als reine Zierde (Für exaktes Positionieren von X- und Y-Achsen in den Sondermaschinen von Östling ist der Schrittmotorantrieb Alpha Step hervorragend geeignet.)

Produktfehler sollten nicht vorkommen, führen aber trotzdem immer wieder zu Rückrufaktionen, zum Beispiel von Kraftfahrzeugen. Heutzutage können Hersteller alle Teile anhand eindeutiger Markierungen exakt zurückverfolgen, außerdem vereinfachen diese die laufende Produktion. Es gibt verschiedene permanente Verfahren. Eines davon ist das elektrolytische Verfahren, erfunden Ende der 60er-Jahre durch Rolf Östling, und die Grundlage des gleichnamigen Solinger Unternehmens. Es basiert auf einer Schablone nach einer grafisch gestalteten Vorlage. Durch Stromfluss entsteht eine permanente Veränderung unter der Oberfläche des Bauteils. Die Herstellung der Schablone ist jedoch relativ aufwendig und das Verfahren daher für einen häufigen Motivwechsel ungeeignet, weshalb sich für die Aufbringung von Seriennummern oder Ähnlichem das Laserverfahren anbietet. Die Gestaltung der Motive erfolgt flexibel am Computer. Die Markierung ist sehr haltbar und darum besonders geeignet für den Laborbereich und bei aggressiver Reinigung. Entsteht eine Kennzeichnung per Nadelpräger oder -ritzer, bleibt sie auch im härtesten Umfeld dauerhaft erhalten. Im Gegensatz zum Gravieren wird Material nicht entnommen, sondern nur verdichtet. Für diese Verfahren entwickelt und produziert Östling die eigene Steuerung UMC. Sie ist Linuxbasiert und so besonders benutzerfreundlich. Zum weiteren Programm gehören Vision Systeme, die direkt aufgebrachte Markierungen wie Data-Matrix-Codes auch in schwer zugänglichen Umgebungen zuverlässig auslesen.

Die richtige Lage

Geht es um eine konkrete Aufgabe wie den Einbau von Zubehörteilen, entscheidet vor allem die richtige Richtung und Einbaulage. Ist das betreffende Teil aber annähernd rund, kann der Bediener die se nicht unbedingt leicht erkennen. Eine einfache Kennzeichnung schafft hier Abhilfe. Dazu gibt eine kleine Lasermarkierung im Inneren des Teils, beispielsweise eines Kolbenringes, Auskunft über die richtige Lage. Auch auf diese Weise trägt eine Markierung zur Qualitätssicherung bei. Auf den ersten Blick eine ganz einfache Applikation, die aber auch knifflige Aspekte hat. Im speziellen Fall sollten Kolbenringe verschiedener Größen durch den Ringstoß, die kleine Öffnung im Ring, hindurch, mit einem Laser markiert werden. Der Laser muss dazu exakt anfahren, um durch die winzige Öffnung zu treffen. Weiterhin sollte die Station in eine bestehende, sehr beengte Maschine integriert werden können. Antriebstechnik zur Justierung des Lasers muss also kompakt im Design und zuverlässig verarbeitet und zudem hochpräzise zu positionieren sein. Laut Hersteller Oriental Motor sind dies die Eigenschaften, die ihren neuen motorisierten Linearschlitten EZS auszeichnen. Dessen Markteinführung im Herbst 2006 kam für den Einsatz bei der Kolbenringmarkierung zum richtigen Zeitpunkt. Dank der jahrelangen Zusammenarbeit mit Oriental Motor war sich Östling sicher, auch beim Einsatz des neuen Produktes auf der sicheren Seite zu sein. »Wir haben in den Jahren noch keine Ausfälle der Antriebe erlebt. Wir können uns immer darauf verlassen, dass wir eine effektive Lösung angeboten bekommen«, sagt Rainer Wienans. Er ist Betriebsleiter bei Östling und angewiesen auf einwandfrei funktionierende Produkte, die genau auf die jeweilige Applikation abgestimmt sind.

Schritt für Schritt

In einer anderen Anwendung liefern Alpha Step-Schrittmotoren den Schub für die Achse, auf der Zylinderblöcke für LKW in eine Lasermarkierstation gefahren werden. Die Zylinder müssen an vier Stellen markiert werden und wiegen rund 200 Kilogramm. In nur zehn Sekunden erledigt die Anlage das Anfahren der vier Stationen, markiert und fährt wie - der heraus. Für diese Aufgaben kommt laut Östling nur ein Motor in Frage, der sofort zuverlässig stoppt, ohne die Last durch eigene Vibrationen zu bewegen. Diese Anforderung spricht für den Einsatz eines Schrittmotors wie des Alpha Step. Darüber hinaus gibt dieser eine ständige Rückmeldung über die Rotorposition ab. Schrittverluste werden vermieden, weil der Antrieb bei Fehlschritten automatisch in den geschlossenen Regelkreis umschaltet. So etwas kann nur ein Schrittmotor, während ein Servomotor durch die kontinuierliche Positionsüberwachung eine leichte Verzögerung vom Stopp-Signal bis zum tatsächlichen Stopp aufweist. Außerdem finden Komponenten von Oriental Motor in den Präge- und Lasermarkiersystemen als Antriebe von X-, Y- und Z-Achsen oder von Rotationsachsen Verwendung. Von einigen der Motoren ist bereits die zweite Generation im Einsatz. Die Umsetzung individueller Kundenanforderungen für die einzelnen Markiervorrichtungen nimmt bei den Solingern einen zunehmenden Stellenwert ein. Im Hinblick auf diese Entwicklung gewinnt die Beratungsleistung von Oriental Motor für die Antriebslösungen im Einzelfall weiter an Bedeutung. »Ich habe für viele Anfragen das richtige Standardprodukt, weil sich unser Unternehmen darauf spezialisiert, seine Produktreihen mit einer Vielzahl von Varianten serienmäßig anzubieten. Und wenn das nicht funktioniert, dann realisieren wir auch Sonderlösungen für geringe Stückzahlen«, erklärt Durmus Özcan vom technischen Vertrieb bei Oriental Motor die erfolgreiche Kooperation »Je enger der Kontakt ist und ich die jeweiligen Anforderungen früh im Konstruktionsprozess kenne, desto besser kann ich meine Vorschläge darauf ausrichten.«

Erschienen in Ausgabe: 01/2008