Merkintäjärjestelmä mitoitetaan linjanopeuden mukaan laskemalla ensin kappaleen käytettävissä oleva merkintäaika ja vertaamalla sitä valitun tekniikan todelliseen merkintäaikaan. Laitteen on merkittävä jokainen kappale kappaleväliä lyhyemmässä ajassa, ja varaa tälle aina mitoitusmarginaali. Mitoitus ratkeaa kolmesta tekijästä: merkin sisällöstä, merkintätekniikasta ja siitä, liikkuuko kappale vai pysähtyykö se.
Oikea laskentatapa on sama riippumatta siitä, onko kyse metallilinjasta vai muusta tuotannosta. Alla käymme läpi rajoittavat tekijät, laskentakaavan, tekniikan valinnan ja varmistuksen ennen käyttöönottoa.
Mitkä tekijät rajoittavat merkintänopeutta liikkuvalla linjalla?
Merkintänopeutta rajoittavat merkin koko ja merkkimäärä, valittu merkintätekniikka, kappaleen liike merkinnän aikana sekä pinnan laatu. Näistä merkkimäärä ja tekniikka vaikuttavat merkintäaikaan suoraan. Liike ja pinta vaikuttavat siihen, kuinka luotettavasti ja millä laadulla merkintä syntyy.
Käytännössä rajoitteet jakautuvat seuraaviin ryhmiin:
- Merkin sisältö: mitä enemmän merkkejä, rivejä tai Data Matrix -koodin soluja, sitä pidempi merkintäaika.
- Tekniikan fysiikka: pistemerkinnässä neula iskee jokaisen pisteen erikseen, lasermerkinnässä säde piirtää kuvion pyyhkäisynä ja mustesuihkussa muste suihkutetaan lennosta.
- Kappaleen liike: pysähtymättömällä linjalla merkintäpää ei saa jäädä jälkeen kappaleesta, tai merkki vääristyy.
- Pinta ja olosuhteet: rasva, kuona, lämpö ja epätasainen pinta vaikuttavat merkin luettavuuteen ja pysyvyyteen coileilla, levyillä ja profiileilla.
- Kappaleväli ja asemointi: kappaleen tarkka paikka merkintähetkellä vaikuttaa siihen, kuinka paljon aikaa merkinnälle jää.
Metalliteollisuudessa vaatimukset tiukentuvat, koska sulatusnumero, eränumero ja muut jäljitettävyystiedot on merkittävä pysyvästi. Standardi EN 10204 ei hyväksy helposti pyyhittäviä merkintöjä, joten nopeuden vuoksi ei voi tinkiä merkin pysyvyydestä.
Miten lasket merkintäajan ja tarvittavan laitekapasiteetin?
Merkintäaikaa laskettaessa jaetaan linjan kappaleväli linjanopeudella ja saadaan kappaleelle käytettävissä oleva aika. Esimerkiksi 0,5 metrin kappaleväli ja 0,25 m/s linjanopeus antavat kaksi sekuntia aikaa. Merkintälaitteen todellisen merkintäajan, asemoinnin ja paluuliikkeen summan on jäätävä tämän alle.
Laskenta etenee seuraavasti:
- Määritä linjanopeus ja kappaleväli, jolloin saat kappaleen käytettävissä olevan syklin ajan.
- Määritä merkin sisältö: merkkien määrä, merkkikorkeus ja mahdollinen Data Matrix -koodi.
- Selvitä valitun laitteen merkintäaika tälle sisällölle valmistajan nopeustiedoista.
- Lisää laitteen asemointiin, kappaleen tunnistukseen ja paluuliikkeeseen kuluva aika.
- Vertaa kokonaisaikaa syklin aikaan ja varaa marginaali, jotta pienet vaihtelut eivät pysäytä linjaa.
Nopeusesimerkkinä MARKATORin MV5 VU2 SPRINT plus -raapivalla merkintäpäällä 10 merkkiä, korkeus 3 mm, merkitään noin kolmessa sekunnissa. Jos sykli on kaksi sekuntia, yksi merkintäpää ei riitä. Silloin ratkaisuksi tulee merkin supistaminen, nopeamman tekniikan valinta tai kahden merkintäaseman käyttö.
Kapasiteetin kasvattaminen ei aina tarkoita nopeampaa laitetta. Joskus oikea ratkaisu on rinnakkainen merkintäasema tai merkintä eri tuotantovaiheessa, jossa kappaleelle on enemmän aikaa.
Mikä merkintätekniikka sopii nopeaan metallilinjaan parhaiten?
Nopeaan metallilinjaan paras tekniikka riippuu merkin sisällöstä, pinnasta ja vaaditusta pysyvyydestä. Lasermerkintä on yleensä nopein pysyvä menetelmä, pistemerkintä kestävin raskaille ja epätasaisille pinnoille, ja mustesuihku nopein tilapäiseen tunnistukseen. Teknologia valitaan aina käyttökohteen mukaan, ei laitteen mukaan.
Lasermerkintä nopeaan ja huoltovapaaseen merkintään
Kuitulaser soveltuu metallin pysyvään merkintään, ja se merkitsee kosketuksetta ilman kulutustarvikkeita. Kuitulaser on usein paras valinta, kun linjanopeus on korkea ja merkin on oltava tarkka ja pysyvä. Pinnan likaisuus ja kuona voivat kuitenkin heikentää tulosta, minkä vuoksi pinta on syytä testata etukäteen.
Pistemerkintä kestävään merkintään vaativissa olosuhteissa
Pistemerkinnässä (dot peen) neula iskee materiaaliin pisteitä, jotka muodostavat merkin. Merkintä kestää hankausta, rasvaa ja lämpöä, ja se soveltuu myös epätasaisille pinnoille. Pistemerkintä on yleensä laseria hitaampi, mutta MARKATOR-laitteiden SPRINT-mallit lyhentävät merkintäaikaa merkittävästi. Esimerkiksi MV5 VU4–VU7 SPRINT -mallien nopeusesimerkki on 10 merkkiä noin 2–3 sekunnissa.
Mustesuihku sopii tilanteisiin, joissa tarvitaan nopea ja joustava merkintä, mutta muste voi kulua tai peittyä raskaissa olosuhteissa. Jos standardi vaatii pysyvän merkinnän, mustesuihku ei yksin riitä. Kerromme asiakkaalle suoraan, kun jokin tekniikka ei sovellu, koska tavoitteena on toimiva ratkaisu eikä yksittäinen laite.
Miten mitoitus varmistetaan ennen käyttöönottoa?
Mitoitus varmistetaan tekemällä koemerkintä asiakkaan omalle materiaalille ja mittaamalla todellinen merkintäaika valitulla merkkisisällöllä. Koemerkintä paljastaa merkin luettavuuden, pysyvyyden ja nopeuden ennen hankintapäätöstä. Pelkkä laskelma ei riitä, koska pinta, lämpötila ja kappaleen asemointi vaikuttavat tulokseen käytännössä.
Ennen käyttöönottoa kannattaa tarkistaa seuraavat asiat:
- koemerkintä omalla materiaalilla ja todellisella merkkisisällöllä
- merkintäajan mittaus ja vertailu linjan syklin aikaan
- merkin luettavuus, esimerkiksi Data Matrix -koodin lukuvarmuus
- laitteen integrointi linjan ohjaukseen, esimerkiksi kappaletunnistukseen ja tiedonsiirtoon
- toiminta todellisissa olosuhteissa, kuten lämmössä, pölyssä ja värinässä
- huollon ja varaosien saatavuus seisokkien välttämiseksi
Automaatiointegraatiossa merkintälaitteen on keskusteltava linjan ohjauksen kanssa. Esimerkiksi MARKATOR MV5 U65/30 INTEGRAL tukee SPS-kommunikointia ja soveltuu tuotanto- ja robottisoluihin. Suunnittelemme integraation yhdessä asiakkaan kanssa ja huolehdimme käyttöönotosta, huollosta ja tuesta, jotta merkintä toimii osana tuotantoa ilman erillisiä työvaiheita.
Haluatko varmistaa, että merkintäjärjestelmä pysyy linjasi tahdissa? Pyydä koemerkintä omalle materiaalillesi ja kerro linjanopeutesi, niin mitoitamme ratkaisun yhdessä.