Leuchtenverstellung automatisieren

Die Optisort-Maschinen, die er daraufhin entwickelte, nutzen Kameratechnik in Verbindung mit automatisierter Zuführung und sehr schnellen Rechnersystemen. Sieht man eine solche Anlage in Aktion, ist die Geschwindigkeit beeindruckend: Aus einem Bunkersystem heraus über einen Schwingförderer lassen sich die Prüflinge vereinzelt zuführen und entweder auf einem Glasteller, einem speziellen Metallteller für Schrauben, oder einem Transportband an den Kameras vorbeiführen. Auch 360°-Prüfungen mit vier Kameras sind möglich. Gutteile lassen sich aktiv ausschleusen, fehlerhafte Teile separieren. All das geschieht mit einer Geschwindigkeit, bei der das menschliche Auge kaum mithalten kann. „Die Anlagen prüfen mehrere hundert Teile pro Minute, teilweise mehr als 50.000 Stück pro Stunde“, so Thomas Rothweiler. Dabei sind sie sehr flexibel, denn sie inspizieren unterschiedliche Komponenten: „Jede Maschine prüft typischerweise 200 bis 300 Produkte.“ Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Anlagen stieß in der Vergangenheit immer wieder die Zuführung an ihre Grenzen. Teilweise gelangte aber auch die Rechengeschwindigkeit der Steuerungen ans Limit, was ebenso einleuchtet, wenn man bedenkt, dass teilweise acht oder zehn Kameras den Prüfling inspizieren und die Steuerung innerhalb von Millisekunden auf „gut“ oder „n.i.O.“ entscheiden muss.

Auch wenn das Unternehmen jede Maschine individuell den Wünschen des Kunden anpasst, legt Thomas Rothweiler Wert darauf, dass es sich hier nicht um Sondermaschinenbau handelt: „Unsere Maschinen beruhen auf einem modularen Prinzip und wir nutzen sehr viele Gleichteile.“ Eine aktuelle Weiterentwicklung betrifft die Beleuchtung, mit der sich die Prüflinge für die Kameras ins richtige Licht setzen lassen. Der Abstand der Leuchten zum Prüfling variiert je nach Produkt, und der Anwender verstellte die Leuchten manuell über ein Stellrad mit Skala. Ziel von Thomas Rothweiler war es, diesen Vorgang in die Steuerung zu integrieren und damit reproduzierbar zu machen. Noch wichtiger war die Möglichkeit, die Stellung der Leuchten in die Dokumentation zu integrieren.

Komplette Linearantriebseinheit als Lösung

Auf der Suche nach geeigneten Linearantrieben wurden die Gefra-Ingenieure im Drylin-Programm von Igus fündig. Auf der Basis der Linearachsen des Programms, bei denen ein Schlitten aus dem Hochleistungspolymer Iglidur mit Hilfe einer Antriebsspindel verfährt, hat der Antriebsspezialist das Drylin E-Programm entwickelt. Das sind Linearantriebseinheiten, bei denen ein Schrittmotor über einen optionalen Flansch und eine optionale Klauenkupplung die Achse antreibt. Mit dieser Achse schafft Gefra die Voraussetzung dafür, die Leuchtenverstellung in die PC-Steuerung und somit in den jeweiligen Prüfplan zu integrieren. Dabei kommt eine Achse mit 60 mm Hub zum Einsatz, die von einem NEMA 17-Schrittmotor angetrieben wird und Lasten bis 1000 g mit einer Genauigkeit von +/- 0,5 mm verfährt. Ein entscheidendes Kriterium war der schmierstofffreie Betrieb von Spindel und Schlitten: Da sich die Leuchteinheiten im Arbeitsraum der Anlage direkt bei den zu prüfenden Objekten befinden, dürfen die Antriebe keine Fremdstoffe abgeben. Ebenso wichtig war die kompakte Bauform der Antriebseinheiten. Thomas Rothweiler: „Da wir die elektrische Verstellung künftig als Option anbieten, muss sie sich in die bestehende Konstruktion integrieren lassen. Wichtig ist uns auch, dass wir die gesamte Einheit mit Motor, Schlitten und Befestigung einbaufertig aus einer Hand beziehen.“ Das neue Konzept wurde bereits in einer Anlage erprobt, die Dichtungen prüft. Vier Spindellineartische vom Typ Drylin SAW-0630 mit Elektroantrieb, Motorflansch und integrierter Klauenkupplung sind über Controller an den PC des Systems angeschlossen. Die Antriebe passen sich gut in die Umgebung ein. jg