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Lasermarkieren Lasergravierzelle auf 6 m² arbeitet bis zu zehn Tage autark

Redakteur: Stéphane Itasse

Zum Gravieren von Ventilen für die Automobilbranche hat Martin Mechanic eine Automationszelle auf 6 m² realisiert. Dank Materialspeichern arbeitet die MLB27337 bis zu zehn Tage am Stück autark und kann sogar auf die doppelte Laufzeit erweitert werden.

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Auf wenig Raum bietet diese Lasergravierzelle dennoch genug Platz für Materialspeicher.
Auf wenig Raum bietet diese Lasergravierzelle dennoch genug Platz für Materialspeicher.
(Bild: Martin Mechanic)

Mit 124 Varianten ist die Zahl möglicher Arbeitsvorgäng hoch. Dabei wird jedes Bauteil von einem Beschriftungslaser vom Typ Trumpf Trumark mit einer eigenen Seriennummer versehen. Die Daten dafür erhält die Automationszelle aus dem firmeneigenen Netz.

Der Fanuc-Roboter vom Typ M10iA bedient sich aus zwei Speichertürmen, in denen insgesamt 20 Werkstückträger mit jeweils 100 Bauteilen übereinander gestapelt werden. Dabei haben die Ingenieure das Anlagenlayout so konzipiert, dass nachträglich zwei weitere Speichertürme integriert werden können.

Roboter der Lasergravierzelle wählt auch richtigen Werkstückträger

Zum Bestücken der beiden Speichertürme legt der Werker vorab 100 Bauteile auf jeden der 20 Werkstückträger, die er wiederum auf ein Zutrageband stellt. Dabei spielt es keine Rolle, mit welcher Bauteilvariante der Werkstückträger beladen wird, allerdings sollte das jeweils sortenrein erfolgen. Die Bauteile können einen Durchmesser zwischen 8 und 40 mm und ein Teilegewicht bis 600 g aufweisen. Vorab scannt der Werker jeden Werkstückträger mit einem Handscanner ab, damit die Bauteilvarianten später richtig erkannt werden.

Über ein Bedienpanel kann der Werker die Prioritäten festlegen. Je nachdem in welcher Reihenfolge die Aufträge abgearbeitet werden, bedient sich der Roboter aus dem entsprechenden Werkstückträger, den der Speicherturm zur Verfügung stellt.

Mit seinem zentrischen Drei-Finger-Greifer legt der Industrieroboter die Bauteile nacheinander in eine Materialaufnahme. Vor dem Lasergravieren schließt sich die Zellentür automatisch und der Beschriftungsvorgang startet. Den Beschriftungsvorgang kann man während dem Lasern in Echtzeit über einen Monitor mitverfolgen.

Laserkopf auf Servoachse beschriftet auch gerundete Bauteile scharf

Der Laserkopf sitzt auf einer Servoachse. Diese läuft synchron zur sich drehenden Aufnahme, damit die Distanz zwischen dem Schriftbild des gerundeten Bauteils und dem Laser immer gleichbleibt. So ist garantiert, dass das Schriftbild deutlich angebracht wird. Das Schriftbild selbst umfasst das Firmenlogo, das CE-Zeichen, den Bauteiltyp, seine Maße, die Seriennummer, den QR-Code, die Auftrags-, Material- und Chargennummer sowie die Artikelbezeichnung. Die Zykluszeit beträgt dabei bis zu 7 min. Sobald der Beschriftungsvorgang abgeschlossen ist, liest ein Scanner in der Laserzelle den QR-Code zur Kontrolle gegen. I.O.-Teile werden vom Roboter in den Werkstückträger zurückgelegt und vom Werker bei der Entladestation abgeholt. Teile, die nicht vollständig beschriftet wurden, werden auf ein spezielles Austrageband gelegt. Über eine separate Rutsche können sie auch während des laufenden Betriebs zur Kontrolle aus der Anlage entnommen werden.

Eine der größten Herausforderungen war das Raummaß für die neue Anlage. Deshalb wurde von Anfang an eine kompakte Anlage konzipiert, die dennoch mit zwei weiteren Speichertürmen auf der Rückseite nachgerüstet werden kann. Dann wäre eine autarke Laufzeit von 20 Tagen möglich.

Einen Störfall meldet die Mastersteuerung im Übrigen automatisch per SMS an das Smartphone des Werkers, sodass Stillstandszeiten reduziert werden können.

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