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RFID-Identifikation von Einspritzdüsen

Sonplas setzt in einer Montageanlage für Injektordüsen auf das RFID-System BL ident und uprox+ Sensoren von Turck

Der Sondermaschinenbauer Sonplas entwickelte und baute zwei Maschinen zur Montage von hochpräzisen Injektordüsen. Um die Anforderungen des Kunden an Präzision und Wiederholgenauigkeit zu erfüllen, müssen die einzelnen Düsen und ihre Komponenten im Prozess genau identifiziert werden. Dazu setzt Sonplas auf Turcks RFID-System BL ident und uprox+ Näherungsschalter, mit denen die Maschine Aluminium-Werkstückträger im Förderband erkennt.

  • An jeder Station des Montagebands sitzen RFID-Reader und uprox+ Näherungsschalter von Turck

  • Der Tag wird direkt im Aluminium-Werkstückträger montiert

  • Sonplas-Maschinen müssen hohe Anforderungen an Präzision und Wiederholgenauigkeit erfüllen

  • Der Reader liest den Tag am Werkstückträger aus, um die einzelnen Komponenten zu identifizieren

  • Über das BL67-Gateway mit RFID-Modulen gelangen die Daten der Schreibleseköpfe zur Datenbank

Ende 2012 erhielt Sonplas den Auftrag, zwei Maschinen zur Montage von Injektordüsen zu konstruieren und zu bauen. Zuerst misst die Maschine an einer Station die Kraft der Feder der Düse und presst den Federsitz dann entsprechend der Messergebnisse auf. Die Feder wird dann auf die Nadel gesetzt und eine andere Maschine prüft die Höhe der Feder bei einer definierten Gegenkraft. Die Höhe muss mit einer Toleranz unter 1 Mikrometer gemessen werden, denn Stärke und der Sitz der Feder wirken sich später im Motor auf das Einspritzverhalten der Injektordüse aus.

Montageprozess erfordert Verfolgbarkeit

Das komplexe Zusammenspiel von Messungen und Montageprozessen erfordert, die entsprechenden Messdaten nachzuhalten und eindeutig zuordnen zu können. „Jedes Bauteil wird nachverfolgt, nicht nur die Injektordüse als Ganzes, sondern auch jedes Einzelteil für sich“, sagt Projektleiter Manuel Lehner. Um die Bauteile einer Düse zuzuordnen, fahren sie auf dem Werkstückträger der Düse mit. Der eigens für die Anlage optimierte Werkstückträger bietet für jedes benötigte Injektorbauteil einen gesonderten Platz. RFID-Reader lesen die Datenträger (Tags) aus, die an jedem einzelnen Werkstückträger montiert sind.

Für die Montagemaschinen suchte Sonplas ein RFID-System, das platzsparend in der Maschine montiert werden kann. „Hohe Schreibleseabstände waren weniger das Problem, aber der Tag musste direkt auf das Aluminium des Werkstückträgers montiert werden können“, präzisiert Lehner die Anforderungen. Im umfangreichen Portfolio des Turck-RFID-Systems fand sich der ideale Tag: Turcks Datenträger TW-Q25L12,5-M-B128 – nicht viel größer als ein Daumennagel – erfüllt alle Vorgaben. Als Schreibleseköpfe zur Identifikation der Werkstückträger sind elf Geräte im M18-Gewindebauform vom Typ TN-M18-H1147 in jeder der beiden Maschinen verbaut.

Hoher Schaltabstand auf Aluminium

Zum Erkennen der Materialträger auf dem Band und insbesondere zum Überprüfen der richtigen Werkstückträger-Position zum Lesen der Datenträger suchte Sonplas induktive Sensoren als Initiatoren. Gefragt war ein kompakter Schalter mit hohem Schaltabstand auf Aluminium. Mit diesem Anforderungsprofil kam letztlich nur ein uprox+ Sensor von Turck in Frage. Andere Näherungsschalter schaffen es nicht, mit derselben Zuverlässigkeit einen so hohen Schaltabstand auf Aluminium zu garantieren. Für einen Sensor im M8-Gehäuse sind die vier Millimeter Schaltabstand des eingesetzten NI4U-EG08-AP6X beachtlich – und das bei allen Metallen gleichermaßen.

„Dass der Turck-Sensor Aluminium so gut erkennt, war für uns ein großer Vorteil. Das ersparte uns umständliche Alternativlösungen. Die Bearbeitung eines Werkstückträgers aus Stahl wäre viel aufwändiger gewesen.“ Auch das Gewicht der Werkstückträger auf dem Transportband wäre bei einer Stahlausführung zu hoch gewesen. „Bei 30 Werkstückträgern für jede der beiden Maschinen macht das schon einen erheblichen Unterschied“, erklärt Lehner.

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