Radio-Frequency-Identification in der Metallindustrie

RFID-Etiketten des Fraunhofer-Instituts funken durch Metall

10. Februar 2009, 17:06 Uhr | Bernd Reder | Kommentar(e)
RFID-Tags sind in einem Adap-ter installiert, der Bohrer undFräswerkzeuge aufnimmt.

Metall schirmt Strahlung gut ab, auch die von RFID-Chips. Daher ließen sich die Funketiketten bislang nicht in metallhaltigen Gegenständen verwenden, etwa Bohrern. Das Fraunhofer-Institut IMS in Duisburg hat jetzt eine Lösung für dieses Problem gefunden.

RFID-Chips sind mittlerweile in vielen Bereichen zu finden: auf Lebensmittelpackungen, Kleidungsstücken oder sogar auf Büchern in Bibliotheken. Nur das Zusammenspiel der Funketiketten mit metallhaltigen Gegenständen funktionierte bislang nicht so recht: Die Funkstrahlen werden durch das Metall abgeschirmt, sodass die RFID-Lesestationen die Informationen nicht auslesen können, die auf den Chips gespeichert sind.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg haben jetzt eine Möglichkeit gefunden, RFID-Chips ihre Information auch dann zu entlocken, wenn sie in Metall stecken. Sie integrierten im Auftrag des Maschinenbauunternehmens Kelch & Links GmbH aus Schorndorf RFID-Chips in metallische Werkzeuge.

Mitarbeiter müssen diese Werkzeuge regelmäßig vermessen, bevor sie auf einer Bearbeitungsmaschine zum Einsatz kommen. Um auch kleinste Abweichungen im Rundlauf erkennen zu können, rotieren die Werkzeuge dabei.

Vermessung wird dank RFID einfacher

Bisher ist die Vermessung Handarbeit. Die Bohrer müssen dabei mit einem passenden Adapter in eine Halterung, die Spindel, eingesetzt werden. Sowohl das Werkzeug als auch der Adapter sind mit einer Seriennummer versehen. Diese und weitere Daten wie die Abmessungen werden per Hand abgetippt, wobei sich leicht Fehler einschleichen.

Künftig geht das einfacher, denn die Forscher haben RFID-Chips in die Werkzeuge integriert. Auf Anfrage funken diese kleinen Datenspeicher die benötigten Informationen an ein Lesegerät außerhalb der metallischen Spindel, die das Werkzeug mit dem Adapter aufnimmt.

Die Herausforderung dabei: Metall schirmt Strahlung gut ab. Stecken RFID-Chips in Gegenständen aus Metall, dringt ihre Information nicht bis zum Lesegerät durch.

»Wir haben den Übertragungsweg unterteilt«, erklärt Dr. Gerd vom Bögel, Gruppenleiter am IMS. »Vom RFID-Chip, der sich im Adapter befindet, übertragen wir die Daten zunächst mit einem Kabel bis an die Grenzfläche zwischen Adapter und Spindel.«

Weiteres Einsatzgebiet: Roboter

Dort leiten zwei Antennenspulen die Daten drahtlos an die Spindel weiter; eine Spule befindet sich dabei im Einsatzmodul, die andere in der Spindel. »Ebenso überbrücken wir die Grenzfläche zwischen der drehbaren Spindel und dem feststehenden Teil des Messgeräts drahtlos«, so Gerd vom Bögel weiter.

Eine Kleinserie der RFID-Messgeräte ist bereits in Geräten der Kelch & Links GmbH bei ausgewählten Kunden im Einsatz. Vom Bögel sieht weitere Anwendungsfelder: »Das Übertragungsprinzip lässt sich überall dort nutzen, wo Informationen über mehrere Strecken hinweg drahtlos übermittelt werden müssen, etwa in Roboterarmen, die drehbare Gelenke haben.«


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