Steuern und bewegen

Technik

Positionierung – Die individuelle Laser-Markierung ist ein Routinevorgang bei der Herstellung von Bauteilen in kleinen Serien. Bei einem Feinwerktechnikunternehmen steuert jetzt eine flexible mechatronische Lösung auf Basis eines Drehtisches die Kennzeichnung zylindrischer Werkstücke.

20. September 2011

Eine häufige Aufgabe bei der Herstellung individueller Komponenten und Systeme nach kundenspezifischen Anforderungen ist eine sichere Kennzeichnung der entwickelten Prototypen und Anwendungen für die verschiedenen Kunden mit Typen- oder Prüf-Codes. Das Feinwerktechnikunternehmen NBF in Münster nutzt dafür bereits seit einiger Zeit eine selbstentwickelte Laserkabine mit einem automatischen Hubtisch und einer manuell bedienbaren Zustellachse für die horizontale Bewegung.

Ein Nachteil dieser Lösung war allerdings, dass sich damit keine Umfangsbeschriftungen an zylindrischen Werkstücken umsetzen ließen. Aufgrund zunehmender Kundenanfragen suchte NBF-Mitarbeiter Mark Harleman deshalb nach einer möglichst kostengünstigen und effizienten Lösung für diese Aufgabe. Zusätzlich sollte die Lösung in der Lage sein, drei Markierungen an unterschiedlichen Winkelpositionen anzubringen. Dabei ergaben sich einige Herausforderungen: So konnten viele separate Drehmodule entweder Harlemans Anforderungen nicht erfüllen, es fehlten Schnittstellen, sie waren in den Abmessungen zu groß oder sie waren preislich nicht attraktiv. Außerdem hatte die vorhandene SPS in der Laserkabine keine Erweiterungsmöglichkeiten mehr.

Die Feinmechaniker wandten sich deshalb an den Automationsspezialisten Systec, dessen Unternehmenssitz sich im selben Gewerbegebiet in Münster-Roxel befindet. Die Experten für Positionier- und Steuerungssysteme empfahlen den Einsatz ihres Rotationsmoduls DriveSet MR125, das eine Winkelgeschwindigkeit von 30 Grad pro Sekunde erreicht und Traglasten bis fünf Kilogramm mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,25 Grad positionieren kann.

Der einbaufertige Drehtisch DriveSet MR125 lässt sich mit der dazugehörigen Schrittmotorsteuerung Xemo, der Software und seinen vielen Schnittstellen auch als eigenständige Automationsanlage betreiben. Mark Harleman und sein Team übertrugen deshalb gleich sämtliche Bewegungssteuerungsaufgaben auf die DriveSets-Steuerung und lösten damit zugleich das Problem mit der an ihre Grenzen stoßenden vorhandenen SPS. Die Xemo-Steuerung startet den Markierungsprozess über ein Signal am digitalen Ausgang, die Beschriftung selbst koordiniert die Steuerung des Laser-Beschriftungskopfes, die über die RS232-Schnittstelle integriert wurde. Auch Sicherheitsfunktionen der Hubtür übernimmt hardwareseitig die DriveSets-Steuerung. So stoppt nun die Tür beim Verfahren des Automationssystems sofort, sobald die daran angebrachte Sicherheitslichtschranke ein Hindernis meldet.

Auf der mechanischen Seite modifizierte Harleman das als Drehtisch vorgesehene Rotationsmodul und ersetzte den Drehteller durch ein pneumatisches Spannfutter, das das Werkstück fixiert und am fest installierten Laserkopf entlang bewegt. Laser- und DriveSets-Steuerung sind dabei so synchronisiert, dass es zu keinen Verzerrungen im Schriftbild kommt.

Auf einen Blick:

- Die Systec Elektronik und Software GmbH in Münster entwickelt mechatronische Systeme auf Basis der einbaufertigen Positioniersysteme DriveSets

- Die innovative Motion-Control-Lösung Xemo integriert die bislang getrennten Produkte SPS und Antriebssteuerung.

Erschienen in Ausgabe: 07/2011