LIGHTTAG®: Mobiles Lasermarkiersystem für große Bauteile

Entwicklungsgeschichte: Vom internen Bedarf zur Marktreife

Die OSWALD Elektromotoren GmbH ist vor allem für ihre Direktantriebe, Torquemotoren, Synchron- und Asynchronmaschinen sowie Linearantriebe bekannt. Sie bietet maßgeschneiderte Lösungen von der Planung über die Konstruktion bis hin zur Fertigung an – mit Stückzahlen zwischen 1 und 1.000 – alles am Standort in Miltenberg.

Vor etwa 15 Jahren integrierte das Unternehmen die Lasertechnik in die Produktion von Elektromotoren, Generatoren und Magnetfeldspulen. Heute werden jährlich hunderttausende Einzelteile mithilfe von Schneidanlagen gefertigt. Teile wie Stator- und Rotorpakete bilden die essenziellen Komponenten elektrischer Antriebe. Das Unternehmen engagiert sich regelmäßig in Forschungsprojekten und kooperiert mit Hochschulen im Bereich der Lasermaterialbearbeitung. Mit der Lasertechnologie werden Blechpakete verschweißt, Oberflächen strukturiert oder kleine Teile in stationären Anlagen markiert.

Innovation gestalten: Der Weg zur erfolgreichen Produktneuentwicklung

Dabei entstand die Idee, große Bauteile im Fertigungsprozess zu kennzeichnen, was derzeit auf verschiedene Weise geschieht: durch Aufkleber, Begleitpapiere, galvanische Beschriftung, Nadelprägung oder klassische Schlagzahlen und Stifte. Diese Methoden bringen jedoch gewisse Nachteile mit sich: aufwendige Vor- und Nachbehandlung der Oberflächen, hohe Lärmbelastung beim Beschriften oder Verlust durch Wärme und Lösungsmittel.

Im Unterschied dazu, bietet die Lasermarkierung zahlreiche Vorteile: Sie ist äußerst stabil, gewährleistet eine präzise Wiederholgenauigkeit, kann individuell angepasst werden und sieht zudem ansprechend aus. Allerdings ist sie derzeit nur für kleinere Bauteile nutzbar, die in speziellen Arbeitskabinen bearbeitet werden müssen, um die Arbeiter vor der potenziellen Gefahr der Laserstrahlung zu schützen – bis jetzt.

Wäre es nicht ideal, die Vorteile der Lasermarkierung auch für große Bauteile nutzen zu können? Da diese Bauteile nicht in eine Kabine passen, kam den Konstrukteuren bei OSWALD die Idee, die "Kabine" einfach zum Bauteil zu bringen und den Arbeitsbereich sicher abzuschirmen. Dies führte zur Entwicklung des mobilen Lasermarkiersystems LIGHTTAG®.

Ursprünglich war das Gerät nur für die interne Nutzung in der eigenen Fertigung gedacht. Doch das durchweg positive Feedback und die erfolgreiche Zertifizierung in puncto Lasersicherheit veranlassten die Verantwortlichen bei OSWALD, das System auch auf dem freien Markt anzubieten. Damit begann eine neue Phase der Entwicklung: Welche Funktionen sind für den Anwender besonders wichtig? Wie bedeutend ist das Design? Wie flexibel muss das System sein? Wie sicher und einfach sollte die Bedienung sein? Welche Schnittstellen sind notwendig?

Auf all diese Fragen mussten Antworten gefunden werden. Herausgekommen ist ein System, das nach dem Auspacken sofort einsatzbereit ist: einfach einschalten und mit dem Markieren beginnen. Eine lange Einarbeitungszeit oder spezielle Schulungen zur Lasersicherheit sind dank der intuitiven Bedienung nicht erforderlich.

Nach einer gewissen Stückzahl an Vorserienmodellen des Lasermarkiersystems, sind aktuell bereits mehrere Geräte bei Kunden im Einsatz. Dabei ist es für das Unternehmen nach wie vor wichtig, das Produkt weiter zu verbessern und direkt auf Kundenwünsche sowie Kundenanforderungen einzugehen. Das Produkt ist mittlerweile über die deutsche Grenze bekannt und somit wurden auch die ersten Geräte in die Schweiz ausgeliefert.

Sicher und einfach markieren

Mit der eigens entwickelten und benutzerfreundlichen LIGHTTAG®-App kann der Nutzer seine Markieraufgaben bequem von einem Windows 10-Endgerät (Tablet, Laptop oder PC) aus erstellen. Die App ermöglicht es, Beschriftungen in Form von einfachem Text, Bildern, QR-Codes, Barcodes und DMC (DATA-Matrix-Code) zu erstellen. Die zu markierenden Objekte werden lediglich mit den entsprechenden Parametersätzen versehen, die die Laserleistung und -geschwindigkeit festlegen und so die gewünschte Intensität der Markierung bestimmen.

Das Endgerät kommuniziert über WLAN mit dem Markiersystem, das aus einer Versorgungsbox und einem Handgerät besteht. Nach der Übertragung der Markieraufgabe per Knopfdruck ist das System einsatzbereit. Das Handgerät wird auf das Bauteil gesetzt, der Trigger betätigt und die Markierung erfolgt. Dieser Prozess dauert nur wenige Sekunden, abhängig von der Komplexität der Aufgabe.

Um eine präzise Markierung ohne Verwacklungen zu gewährleisten, unterstützt ein Vakuumfixiersystem den Bediener, indem es das Handgerät stabil in Position hält. Der aktuelle Status des Systems wird durch eine LED-Leiste angezeigt. Die Laseremission beginnt erst, wenn der Arbeitsraum vollständig geschlossen ist, und wird während des gesamten Markierprozesses kontinuierlich überwacht. Damit erfüllt das System die Anforderungen der Laserklasse 1.

Markieraufgaben in der Fertigung können stark variieren. Oft ist auf der gewünschten Fläche nur wenig Platz verfügbar oder die Oberfläche ist uneben. Um diese Herausforderungen zu meistern, haben die Entwickler bei OSWALD ein System mit auswechselbaren Aufsätzen, sogenannten Trichtern, entwickelt. Diese Aufsätze können standardisiert oder maßgeschneidert mittels 3D-Druck gefertigt werden. Sie erkennen sich selbst am Handgerät und der Arbeitsbereich wird automatisch in der LIGHTTAG®-App angepasst.

Für den Fall, dass keine Steckdose in der Nähe ist, bietet das System eine Lösung: Der Einsatz energiesparender Komponenten ermöglicht eine Akkuversion, die stundenlanges mobiles Arbeiten erlaubt. Sollte der Akku dennoch erschöpft sein, kann er einfach ausgetauscht werden.

Während des Markiervorgangs können, je nach Material, gesundheitsschädliche Stäube und Dämpfe entstehen. Ein ausgeklügeltes System sorgt dafür, dass diese Dämpfe aus dem Arbeitsbereich abgesaugt und in der Versorgungsbox gefiltert werden.

Besonderes Augenmerk wurde auf das Design gelegt. Das Handgerät besticht durch ein umschließendes Gehäuse mit klaren Linien und wirkt trotz der komplexen Technik, wie aus einem Guss. Auch ergonomische Aspekte wurden bei der Entwicklung berücksichtigt. Das Ergebnis ist ein praktisches und benutzerfreundliches Markiersystem, das nicht nur für Hersteller großer Bauteile entwickelt wurde.

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