Hightech-Antriebe erhalten Werte 1

Bibliotheken und Nationalarchive auf der ganzen Welt digitalisieren ihre Buchbestände. Die professionelle Digitalisierung großer Bestände mit den book-2net-Buchscannern von Microbox funktioniert präzise und geräuscharm mit Zwei-Phasen-Schrittmotorantrieben von Oriental Motor. 

2000 Seiten A2, dies entspricht 4000 Buchseiten am Tag, schafft der große Scanner book2netXL von Microbox. Seine Einsatzgebiete sind große Digitalisierungsprojekte historischer Dokumente, etwa im schwedischen Nationalarchiv oder in der British Library. Auch große Universitätsbibliotheken halten ihre Bestände auf digitalen Medien fest. 

Bei den book2netXL-Buchscannern handelt es sich um Geräte für die Massenverarbeitung. Um diese reibungslos zu gestalten, werden book2net-Scanner serienmäßig mit einer vollwertigen Image-Enhancement-Software ausgeliefert, die eine hohe Qualität der erzeugten Bilddateien bei geringen Dateigrößen ermöglicht. 

Die Buchscanner sind mit einem hochauflösenden Zeilensensor ausgestattet. Die Ausleuchtung der Scanfläche erfolgt mittels eines beweglichen Lichtstreifens unter Einsatz innovativer LED-Technik mit niedriger Betriebstemperatur und geringem Energiebedarf. Durch die konstante Lichtintensität und das gleichbleibende Lichtspektrum der eingesetzten Technik werden Spektralverschiebungen vermieden und die Voraussetzungen für eine farbgetreue Wiedergabe im Produktionsbetrieb geschaffen. 

Vergleichstests haben ergeben, dass die book2net-Buchscanner mit diesen technischen Daten zu den Besten gehören. Als mögliche Option gibt es für den book2netXL eine Erweiterung zur Verarbeitung von A1-Formaten, die einzelne Seiten scannen und auch für Bücher geeignet sind, die sich aufgrund ihres Alters oder ihres Zustandes nicht mehr ganz öffnen lassen. 

Als Buchwippe wird die Vorrichtung bezeichnet, auf der die Bücher aufliegen. Sie ist beweglich und zweigeteilt, um die Vorlagen möglichst optimal an die Optik heranzubringen. Je mehr Seiten ein Buch hat, desto größer ist im aufgeschlagenen Zustand der Unterschied zwischen den beiden Hälften, wenn das Buch am Anfang oder Ende geöffnet ist. Diesen Höhen- und Gewichtsunterschied gleicht die Buchwippe aus – bei Büchern bis zu 20 cm Rückendicke und maximal 20 kg Gewicht. 

Auf die so ausbalancierte Wippe mit dem Buch wird eine kratzfeste Glasplatte gesenkt und dann die beladene Wippe zur Fokussierung an die benötigte Stelle hochgefahren. Die Steuerung der Buchwippe erfolgt über Drucksensoren, damit die Glasplatte nicht zu viel Druck auf die wertvollen Vorlagen ausübt. 

 

Die Schrittmotor-Treiber-Kombination RBK bringt eine deutliche Verringerung der Betriebsgeräusche beim Buchscanner.

Die Bewegungen der Wippe werden mit der neuen Serie von Zwei-Phasen-Schrittmotorantrieben RBK von Oriental Motor ausgeführt. An der gewünschten Position muss die Wippe exakt stoppen. Diese Positioniergenauigkeit von ± 0,05° wird durch den Mikroschrittbetrieb gewährleistet. Der Mikroschritttreiber unterteilt den Vollschritt in bis zu 128 Mikroschritte und ermöglicht so ein vibrationsarmes Positionieren, das auch bei niedrigen Drehzahlen sehr gut funktioniert und sich durch besonders geringe Betriebsgeräusche auszeichnet. 

Störende Geräusche entstehen zusätzlich, wenn sich Vibrationen des Motors auf das Gerätegehäuse übertragen, was auch die Präzision verringert. Durch den Mikroschritttreiber von Oriental Motor mit der proprietären Smooth-Drive-Funktion werden Geräusche, besonders im niedrigen Drehzahlbereich, deutlich verringert. Gerade dieser Faktor wurde bei Microbox mit der Einführung des RBK in 2007 sehr begrüßt, nachdem man sich im Jahr zuvor mit einem Prototyp bereits von der Eignung des Antriebs für den XL-Scanner überzeugen konnte. 

Bei der Produkteinführung 2005 wurde zunächst die Motor-Treiber-Kombination CSK eingesetzt, dann aber auf den Mikroschrittantrieb umgestellt. Heute sind die Scanner mit RBK299-Antrieben ausgestattet. Beim Austausch des Motors galt die Voraussetzung, dass die technischen Daten bestehen bleiben mussten, da die Geräte bereits bestanden und nicht modifiziert werden sollten. Der neue Motor musste die gleiche Auflösung liefern wie der alte, und die Softwareansteuerung sollte ebenfalls unverändert bleiben. 

Einblick in das Innenleben des Buchscanners mit den Antrieben von Oriental Motor.

 

Hohes Haltemoment ausschlaggebend

Der Mikroschritttreiber RBD verfährt genau dieselbe Distanz mit derselben Geschwindigkeit wie im Vollschrittmodus, ohne dass der Anwender Änderungen an den Puls-Eingangsfrequenz-Einstellungen vornehmen muss. Die Aufteilung in Mikroschritte erfolgt automatisch. Gleichzeitig korrigiert der Treiber die Form des Motorstroms, vor allem in der dritten harmonischen Oberwelle. Je gleichmäßiger die Sinuskurve, desto geringer sind auch die Vibrationen und desto höher in der Folge die Schrittwinkelgenauigkeit.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Mikroschritttreibern, die durch ihre Funktionsweise große Bauteile erfordern, arbeiten die neuen Treiber mit verkleinerten und insgesamt weniger Komponenten mit neuen Schaltkreisen und Filtern, wodurch die Vorteile des Mikroschrittes auch in begrenztem Bauraum zur Verfügung stehen. Die RBK299-Antriebe bestehen aus Motoren mit 85 mm Flanschmaß und dem RBD-Treiber. Sie liefern hohe Haltemomente von 4,4 Nm und können so die Buchwippe zuverlässig auf der gewünschten Position halten, damit der Scan einwandfrei wird. Auch dieses hohe Haltemoment gab den Ausschlag für die Wahl des Antriebes für die Buchwippe. 

RBK-Antriebe gibt es auch mit Motoren mit 56,4; 42; 35 und 28 mm Flanschmaß. Die Serie ist je nach Baugröße von 20 bis 75 VDC Betriebsspannung einsetzbar und mit verschiedenen Motorlängen erhältlich. Sie verfügen über das CE- und cUL-Prüfzeichen und entsprechen der RoHS-Richtlinie. 

Im Einsatz auf der ganzen Welt kommen dem Scanner natürlich auch andere Eigenschaften zugute, beispielsweise die durch die Schutzart IP65 sichergestellte Unempfindlichkeit gegen Staub in heißen Ländern. Auch eine lange Lebensdauer muss gewährleistet sein, weil Microbox die Wartungsfreiheit seiner Scanner garantiert. Durmus Özcan vom Vertrieb bei Oriental Motor verlässt sich ruhigen Gewissens auf die Zuverlässigkeit „seiner“ Motoren, die von Klaus Vogt aus dem Microbox-Entwicklungsteam bestätigt wird: „Die Schrittmotoren haben in unseren weltweit eingesetzten Buchscannern noch keinen einzigen Servicefall verursacht.“ 

Ein weiterer Antrieb von Oriental Motor, der Zwei-Phasen-Schrittmotor PK223, bewegt die oben im Scanner angebrachte Kamera. Die PK-Serie eignet sich überall dort, wo kundenseitig eigene Endstufen vorhanden sind und ein zuverlässiger Motor benötigt wird.