Napędy i sterowanie

Perfekcyjne wydruki z długoterminową gwarancją.

By  | 

System PrintJet ADVANCED do etykietowania przemysłowego szaf sterowniczych.

Dokąd prowadzi ten kabel? Profesjonalna firma nie może sobie pozwolić na tego typu wątpliwości. Bez względu na to, czy jest to kabel zasilający od systemu klimatyzacji czy też od obwodu bezpieczeństwa linii produkcyjnej, musi być wyraźnie oznakowany w szafie sterowniczej, a oznakowanie musi być czytelne nawet 10 lat po zainstalowaniu. Firma Weidmüller z Detmold projektuje i produkuje systemy znakowania między innymi do tego typu zadań. Jej system znakowania atramentowego “PrintJet ADVANCED” jako jedyny nadaje się do nanoszenia etykiet zarówno na powierzchnie metalowe, jak i plastikowe (kolorowe). Dwa silniki FAULHABER odpowiadają tu za precyzyjny transport etykiet przez mechanizm drukujący i utrwalający.

W szafie sterowniczej można znaleźć dosłownie wszystko: kable, bezpieczniki, przekaźniki, transformatory i punkty połączeniowe. Tylko wtedy, gdy wszystkie te elementy są ze sobą poprawnie połączone, sekcje elektryczna i elektroniczna mogą normalnie realizować swoje zadania. Schematy okablowania są dziś oczywiście wykonywane na komputerze. System planowania jednocześnie projektuje etykiety do znakowania komponentów. Firma Weidmüller opracowała swoje własne oprogramowanie M-Print PRO, które pobiera te dane i wysyła je w odpowiednim formacie do specjalizowanych drukarek przemysłowych.

Polimeryzacja pod wpływem temperatury
Do oferty Weidmüller weszła właśnie drukarka PrintJet ADVANCED najnowszej generacji, oznaczana również przez firmę skrótem PJA. Zawiera ona cztery kasety drukujące w kolorze czarnym, niebieskim, czerwonym i żółtym, które nanoszą tusz na obiekt docelowy w wieloprzebiegowym procesie. Na tym kończy się podobieństwo do zwykłej drukarki biurowej. Tusze, specjalnie zaprojektowane prze firmę różnią się od zwykłych tuszy używanych w drukarkach atramentowych. Podobnie, jak one są wykonywane na bazie wody, jednak zostały zaprojektowane specjalnie dla powierzchni niechłonnych.

Nie występuje tu przenoszenie wilgoci na powierzchnię drukowaną, tak jak ma to miejsce podczas druku na papierze. Zamiast tego tusz jest nanoszony na obiekt docelowy i ulega polimeryzacji pod wpływem ciepła. W ten sposób cząsteczki tuszu łączą się w długie, stabilne łańcuchy. Reakcja jest wyzwalana promieniowaniem podczerwonym i temperaturą. Po zakończeniu procesu nadruk jest odporny na mycie i ścieranie, wytrzymuje działanie benzyny, oleju wiertniczego, potu, acetonu, wielu rozpuszczalników i detergentów oraz większości chemikaliów. Proces polimeryzacji zapewnia dużą trwałość wydruku.

“Zadrukowany marker plastikowy lub metalowy jest przesuwany wewnątrz mechanizmu utrwalającego z promiennikami podczerwieni i poddawany przez kilka sekund działaniu określonej temperatury. Proces trwa nieco dłużej w przypadku markerów metalowych”, mówi Michael Gockel, główny projektant markerów i narzędzi z Weidmüller, opisując proces utrwalania.
“Podczas procesu ważne jest precyzyjne kontrolowanie dostarczonej ilości ciepła. Jeśli karty są przesuwane zbyt szybko, proces utrwalania pozostaje niedokończony, wskutek czego atrament nie będzie dostatecznie mocny. W przeciwnym wypadku, zbyt dużo ciepła spowoduje niepotrzebne wystawienie materiału na działanie wysokich temperatur.”

Aby żadna z tych sytuacji nie miała miejsca, silnik sterujący transportem kart musi pracować niezwykle równomiernie. Zostało to zapewnione dzięki zastosowaniu silnika z płaskim rotorem, którego długość wynosi zaledwie 7 mm, FAULHABER DC motor 2619. Zintegrowany kontroler zapewnia utrzymanie stałej prędkości, a duży moment obrotowy powoduje dodatkowo, że moc wyjściowa jest stała i nie zależy od obciążenia. Wraz z 12-milimetrową przekładnią cały napęd mierzy nie więcej niż 2 centymetry – co stanowi ogromną zaletę biorąc pod uwagę, że tak wiele osiągnięć technologicznych udało się zamknąć w tak małej obudowie drukarki o specjalnym przeznaczeniu. Długość napędu byłaby 2-3 razy większa przy wykorzystaniu konwencjonalnej technologii.

Perfekcyjna kontrola prędkości.
Przed rozpoczęciem drukowania szablon zawierający do 200 etykiet jest pobierany z wewnętrznego zasobnika, umieszczany na podajniku i transportowany do położenia początkowego.

“Poprzednio wykorzystywaliśmy do tego krótkiego odcinka transportu zwykły silnik, którego prędkość obrotowa oscylowała nawet o 20% wokół wartości nominalnej. Taka wartość była niezmiernie trudna do skompensowania. Dzięki nowemu silnikowi firmy FAULHABER odpadło nam to zadanie. Dodatkowa kompensacja podczas transportu nie jest już potrzebna.”

Wspomniany wcześniej silnik z mechanizmu utrwalającego zapewnia również synchronizację podczas transportu kart w głowicy drukującej. Wymogi są tu podobne, jak w mechanizmie utrwalającym. Położenie początkowe jest sprawdzane podczas indeksowania, karta jest przesuwana i rozpoczyna się drukowanie.

“Materiały i etykiety są precyzyjnie układane podczas indeksowania”, wyjaśnia Michael Gockel. “Dzięki temu głowica drukująca zawsze znajduje się we właściwej pozycji; transportowanie szablonów musi być przeprowadzone z absolutną precyzją.” Sprzężenie mechanizmu drukującego i utrwalającego, które wcześniej wymagało oddzielnej kontroli teraz przebiega bezproblemowo, a transport odbywa się płynie, dlatego że w obszarach drukowania i utrwalania znajdują się identyczne silniki. “Ich parametry są wbudowane do oprogramowania sterującego”, wyjaśnia menadżer projektu. “Niezawodna praca napędu sprawia, że jakiekolwiek dodatkowe regulacje czy funkcje programowe są zbędne – synchronizacja następuje automatycznie.”

Modyfikacje zgodnie z wymogami klienta.

Eksperci z firmy FAULHABER mieli również swój udział w opracowywaniu PJA. Ich zadaniem było nie tylko zwykłe doradztwo i zaprojektowanie napędu do konkretnej aplikacji. “Wprowadziliśmy pewne modyfikacje do silnika, aby zapewnić jego perfekcyjną współpracę z drukarką”, powiedział Thomas Kraus, nadzorujący projekt w FAULHABER. “Między innymi zaadaptowaliśmy złącze i przewód linkowy, wprowadziliśmy przepust kablowy, zmodyfikowaliśmy długość wałka silnika i przymocowaliśmy do niego specjalną powierzchnię pozwalającą na zamocowanie kółka. Do tego ponownie sparametryzowaliśmy płytkę sterującą i dostroiliśmy częstotliwość sterowania tak, aby zapewnić jak najlepszą współosiowość. Pozwoliło to na wprowadzenie funkcji kontroli prędkości, która m.in. zapewnia, że różniące się masą karty plastikowe i metalowe są zawsze transportowane z właściwą prędkością.” Michael Gockel doskonale pamięta wymianę techniczną: “Współpracowaliśmy bardzo intensywnie i zakończyliśmy projekt pełnym sukcesem.”

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Daimlerstraße 23/25
71101 Schönaich
Germany
REBMANN Kristina
Phone : +49 7031 638 – 148
Fax : +49 7031 638 – 333
kristina.rebmann@faulhaber.de

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Daimlerstraße 23/25
71101 Schönaich
Germany
REBMANN Kristina
Phone : +49 7031 638 – 148
Fax : +49 7031 638 – 333
kristina.rebmann@faulhaber.de

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *