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In dem Etikettenspender ist ein Thermotransfer-Direktdrucker integriert, der schnell variable Daten auf Folienetiketten druckt. Bild: Bluhm Systeme
Automatische Kennzeichnung

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Kennzeichnung wie geschmiert

Text: Antoinette Aufdermauer, Bluhm Systeme
Für die automatische Kennzeichnung von Produkten und Verpackungen mit allen notwendigen Informationen sorgt bei einem Schmiersystemhersteller ein Etikettenspender mit integriertem Thermotransfer-Direktdrucker und ein Continuous-Tintenstrahldrucker.

Geschmiert werden muss weltweit in allen Industriezweigen. Daher entwickelt Permatec seit über 50 Jahren Lösungen in der Schmierstofftechnik. Kernprodukte sind Schmiersysteme, die Schmierstoffe wie Fett oder Öl über unterschiedlich lange Zeiträume hinweg gezielt an Schmierstellen wie beispielsweise an Elektromotoren, Förderbändern, Lüfteranlagen oder Pumpen abgeben. Das Unternehmen verkauft über 1000 verschiedene Produkte in über 60 Länder. Jedes dieser Schmiersysteme ist mit einem entsprechenden Etikett gekennzeichnet, das den Anwender über den genauen Inhalt und Einsatzweise informiert. Hierbei gilt es Vorschriften zu beachten: So schreibt zum Beispiel die CLP-Kennzeichnungsverordnung vor, dass auf jedem Produkt Sicherheits- und Verarbeitungshinweise zu finden sein müssen. Und zwar in der jeweiligen Landessprache. Die Produktvielfalt und die niedrigen Losgrößen stellten bisher für das Unternehmen im Bereich der Kennzeichnung eine Herausforderung dar.

1000 individuelle Kennzeichnungen

In der Vergangenheit gestaltete sich die individuelle Produktkennzeichnung aufwändig. Hans Büttner, Mitarbeiter im Betriebsmittelbau, erinnert sich: „Früher haben wir für jede Produktvariante ein eigenes Etikett bevorratet. Doch im Zuge der steigenden Produktvarianz bei gleichzeitig sinkenden Losgrößen musste eine professionellere und vor allem flexiblere Lösung her.“ Es galt, Produktionsschritte zu vereinfachen und zu optimieren. Ein großer Teil der Produktionsanlagen wurde in Eigenregie auf die neuen Erfordernisse umgerüstet. Hinsichtlich der Etikettierung sollten zahlreiche unkonventionelle Lösungen umgesetzt werden.

Um pro Produktsorte nur noch ein „Grundetikett“ bevorraten zu müssen, empfahl der hinzugezogene Kennzeichnungsanbieter Bluhm Systeme, ein Druckmodul in den Etikettenspender einzubauen, der sich im Bereich der Endmontage befindet. Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse und der erforderlichen Druckgeschwindigkeit kam dafür nur ein kompakter Thermotransfer-Direktdrucker in Frage. Diese bedrucken „normalerweise“ Schlauchbeutel wie Chipstüten oder Kartoffelsäcke mit Inhaltsangaben und Haltbarkeitsinformationen. Solche Geräte sind in der Lage, 1000 Millimeter pro Sekunde in höchster Qualität zu drucken. Das liegt zum einen an dem sogenannten Corner-Edge-, beziehungsweise Near-Edge-Druckkopf, bei dem sehr kleine Heizelemente ganz am Rand, also fast schon auf der Ecke des Druckkopfs sitzen. Zum anderen ist dies der Tatsache zu verdanken, dass der Druckkopf um 20 Grad geneigt ist. Der Arbeitsablauf konnte dadurch vereinfacht werden: Heute scannt ein Bediener den Barcode auf dem Fertigungsauftrag einer Charge. Die Ansteuerungssoftware ruft anhand der darin verschlüsselten Fertigungsnummer die nötigen Inhalte und Druckdaten aus dem firmeneigenen ERP-System ab. Diese Daten werden an das Druckmodul übertragen und CLP-konform auf die Grundetiketten aufgedruckt. Anschließend bringt der Etikettenspender die Aufkleber auf die entsprechenden Schmiersysteme auf.

Drucken und Etikettieren zeitlich getrennt

Ähnlich automatisiert wurde auch die Etikettierung der Lubricant Cartridge (LC) für zwei besondere Schmiersysteme. Allerdings müssen hierbei sehr lange Etiketten nicht nur bedruckt, sondern auch vollautomatisch und absolut exakt um die LC gewickelt werden. Die Entwicklungsingenieure des Kennzeichnungsspezialisten schlugen vor, das Bedrucken der Etiketten aus Zeit-/Takt-Gründen vom eigentlichen Etikettiervorgang abzukoppeln. So entstand eine eigens hierfür entwickelte Seitenetikettieranlage.

In dieser Anlage werden die Etiketten zunächst abgespult und dann an dem Corner-Edge-Druckkopf eines DPM-Druckmoduls vorbeigeführt. Datenanbindung und Druck dieses Druckmoduls gleichen dem Thermotransfer-Direktdrucker Linx TT, was die Implementierung bei Permatec vereinfacht hat. Der Barcode wird in diesem Fall quer zur Druckrichtung aufgedruckt. Für den Fall, dass der Druckkopf einzelne Pixel nicht optimal drucken sollte, ist diese Ausrichtung des Barcodes zwar einerseits günstig, andererseits verlangt der schnelle Wechsel zwischen zu bedruckenden und nicht zu bedruckenden Stellen eine blitzartige Veränderung der Thermoleistentemperatur. Die Thermoleiste eines Corner-Edge-Druckkopfs kann diese Anforderungen erfüllen und den gewünschten Barcode in der entsprechenden Qualität erzeugen.

Um das Bedrucken der Etiketten zeitlich von deren Aufbringen zu entkoppeln, wird jeder einzelne Aufkleber nach dem Druck zunächst komplett vom Trägermaterial gelöst und per Saugluft von einem sogenannten Saugwickelband festgehalten. Erst dann wird das Etikett zur Spendeposition vorgeschoben. Sobald die zu etikettierende LC einen Sensor passiert hat, wird dieser ein Ende des Etiketts angeheftet. Ein Drei-Rollen-System versetzt die LC anschließend in Rotation. Dabei wickelt sich das Etikett automatisch darum. Maßgeblich für die Qualität einer Etikettierung ist die exakte Applikation auf dem Produkt. Bei den LC´s des Schmiersystemeherstellers lässt sich auf einen Blick überprüfen, ob Anfang und Ende des Etikettes auf exakt der gleichen Höhe sind.

Aktivierungsschrauben zuverlässig codiert

Zusätzlich zu den Etikettieranlagen ist ein Continuous-Inkjet-Drucker zur Kennzeichnung von Ringösenschrauben im Einsatz: Jede einzelne Ringösenschraube erhält zwecks Produktnachverfolgung die Nummer ihres Fertigungsauftrages. Daher wurde der Druckkopf des Tintenstrahldruckers fest in die Anlage zur Ringösenschraubenmontage eingebaut. Ein Greifarm führt die Schrauben kopfüber am Druckkopf vorbei. Im Zuge dieser Drehbewegung erhält die Schraube die gewünschte Codierung und wird anschließend dem nächsten Produktionsschritt zugeführt.

Zwar werden die Druckdaten bislang noch manuell vom Bediener eingegeben, doch auch das soll automatisiert werden: „Es ist geplant, dass sich der Drucker automatisch die nötigen Daten aus dem ERP-System zieht, sobald der Bediener eine Fertigungsnummer vom Arbeitsformular einscannt“, erklärt Hans Büttner. Das ist kein Problem für das Gerät und die Vorteile liegen auf der Hand: Diese Automatisierung mit Einbindung des ERP-Systems spart Zeit, minimiert Fehlerquellen und erleichtert die Rückverfolgung.

Schon jetzt weisen die Drucker viele Automatismen auf. Mit 18 Monaten, beziehungsweise 9000 Betriebsstunden, sind beispielsweise die Wartungsintervalle lang. Sogar nach Ablauf dieser Frist laufen die Drucker weiter, bis es der Produktionsablauf erlaubt, dass die von Kennzeichnungsanbieter geschulten Mitarbeiter FiIter und Tinten wechseln. Hinzu kommen Spülroutinen, die vollautomatisch bei jedem Ausschalten erfolgen: Damit bis zur letzten Sekunde gekennzeichnet werden kann, leert der Drucker auf Knopfdruck selbständig alle Leitungen und spült sie mit Reinigungsflüssigkeit durch. Dabei wird sogar die winzige und entsprechend empfindliche Druckdüse gereinigt, bevor sich das Gerät selbst vom Stromnetz abschaltet.

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