Um zwei Glasfasern miteinander zu verbinden ist Fingerspitzengefühl gefragt, denn die einzelnen Fasern sind etwa so dünn wie ein menschliches Haar. Der optische Kern ist noch dünner und hat einen Durchmesser von etwa 5 µm. Beim Verbinden zweier solcher Lichtleiter müssen die beiden Enden exakt aneinander liegen, damit das Signal später unbeeinträchtigt übertragen werden kann. Das präzise Ausrichten übernehmen auf der Baustelle kleine mobile Maschinen. Die einzelnen Faserenden werden zunächst mit einem exakten 90-Grad-Schnitt abgelängt, von der schützenden Isolierung befreit und dann in das Gerät eingelegt. Dieses richtet die beiden Stücke automatisch dreidimensional exakt zueinander aus, sodass die glatten Enden genau aufeinandertreffen. Sie werden miteinander verschweißt und schließlich wieder isoliert. Nun sind die Fasern verbunden und eine zuverlässige Signalübertragung ist möglich.
Die hochpräzise Ausrichtung der Faserenden wird in vielen Fällen von Faulhaber-Positionierantrieben übernommen, zum Beispiel von Kleinstmotoren der Serie 1524…SR. Die edelmetallkommutierten DC-Motoren mit 15 mm Durchmesser arbeiten rastmomentfrei, haben einen geringen Stromverbrauch und sind zudem leicht. In den Glasfaserjustagegeräten werden sie mit passendem Getriebe und Spindel sowie einem hochauflösenden Encoder kombiniert. Auch Antriebe, die mit hochpräzisen PreciStep-Schrittmotoren arbeiten, eignen sich für solche Anwendungen.

Logistik: Ein- und Auslagern

Durch die genaue Ausrichtung beim Verbinden kann die Glasfaser Bestellungen fehlerlos und schnell rund um den Globus übertragen. Schlussendlich werden über die Auftragsdaten dann Produkte aus einem Lager geholt und zum Versand vorbereitet. Automatische Regalbediengeräte, selbstfahrende Transportsysteme und intelligente Logistikroboter übernehmen hier immer mehr Arbeitsschritte, sowohl beim Einlagern als auch bei der Entnahme und Versandvorbereitung. Dafür sind sie – je nach Regalsystem – mit Hubsäulen, Teleskoparmen oder Greifern ausgerüstet. In der Regel gibt es für die Motoren, die für den Antrieb sorgen, nicht viel Platz. Häufig werden diese direkt in die Handling-Elemente eingebaut. Dort müssen sie trotz möglichst geringer Baugröße oft beträchtliche Gewichte stemmen. Auch die Geschwindigkeit spielt eine wichtige Rolle. In den großen Lagern des Online-Versandhandels werden täglich viele tausend Bestellungen verarbeitet.
Ein typischer Aufbau aus Hubsäule und Greifer an einem Logistik-Roboter enthält als Antriebseinheit zum Beispiel bürstenlose DC-Servomotoren der Serie BX4 mit integriertem Motion Controller und Planetengetriebe. Beim Einsatz in der Hubsäule sorgt diese Kombination für präzises Positionieren beim Ein- oder Auslagern und das im Dauerbetrieb mit ständigem Lastwechsel. Die automatisierten Vorgänge werden zum Teil von Kamerasystemen überwacht. Bei hochwertigen, schwenkbaren Kameras übernehmen ebenfalls Faulhaber-Motoren häufig den Antrieb.

Transportieren und Sortieren

Haben die Produkte das Lager verlassen, werden sie meist auf Förderbändern oder Rollenbahnen transportiert. Über Weichen, Klappen oder Schieber lassen sie sich dann absondern und auf den gewünschten Verarbeitungsweg bringen. Nicht nur in Großlagern, in denen tausende Pakete pro Stunde transportiert werden, kommt es beim automatischen Sortieren aufs Tempo an. Die Weichen müssen auf den Sekundenbruchteil genau in die richtige Stellung gebracht werden. Für diese Aufgabe werden häufig grafitkommutierte DC-Kleinstmotoren der Serien 2237…CXR und 2342…CR in Verbindung mit darauf abgestimmten Getrieben verwendet. Ihr Kommutierungssystem ist robust und eignet sich vor allem für dynamische Hochleistungsapplikationen mit schnellem Start-/Stoppbetrieb, wie es bei der automatischen Sortierung gefordert ist.
Oft werden auch selbstfahrende Fahrzeuge (Automated Guided Vehicles, AGV) für Transportaufgaben eingesetzt. Sie sind mit Aufbauten für das Handling des Transportgutes ausgestattet: Bewegliche Hebel, Bügel und Stifte sorgen darin für die Fixierung während der Fahrt. Als Antriebe für die beweglichen Teile sind die Kleinstantriebe ebenfalls eine gute Wahl.

Individuell verpacken

Schlussendlich gelangen die Produkte zur Packstation, wo sie in die passenden Versandkartons gepackt werden. Sensoren erfassen dazu ihre Dimension. Automatische Packstationen falten dann aus einer Kartonbahn individuell die passende Hülle. Das spart Material und Versandkosten, da die Logistik-Dienstleister ihre Preise neben dem Gewicht auch am Volumen ausrichten. Die eigentliche Arbeit des Faltens erledigen kleine Hebel und Klappen in der Verpackungsmaschine. Um sie zu bewegen, sind bürstenlose DC-Servoantriebe mit integriertem Motion Controller gut geeignet.
Werden die Pakete dann zum Transport auf Paletten gestapelt, benötigen sie eine Fixierung. Meist benutzt man dafür Bänder aus faserverstärktem Kunststoff. Umreifungsgeräte spannen und verschweißen das Band, sodass es eng am Stapel anliegt und diesen sichert. Auch einzelne Pakete können so zusätzlich stabilisiert werden. Da diese Geräte in der Hand gehalten werden, kommt es hier besonders auf das Gewicht an, jedes Gramm weniger schont die Gesundheit der Mitarbeiter. Kleine, leichte Antriebe sind deshalb gefragt, zum Beispiel der bürstenlose DC-Servomotor 3274…BP4. Er wiegt 320 Gramm, erreicht jedoch ein Spitzendrehmoment von über 1 Nm. Mit dieser Kraft lassen sich auch Bänder für schwere Lasten sicher spannen.

Autoren
Andreas Seegen,
Leiter Marketing, Faulhaber

Ellen-Christine Reiff,
Redaktionsbüro Stutensee