Metall, Glas, Keramik

Drahtseile schnell erfassen und auswerten

Triggersensor für Drahtseile

Als Hersteller robuster und langlebiger Drahtseile hat sich das CASAR Drahtseilwerk in Limbach weltweit einen Namen gemacht. Dieser Name verpflichtet zur Lieferung permanent hoher Qualität, die es in der Produktion zu gewährleisten gilt. CASAR setzte hier bisher auf hochwertige Verseilanlagen und die visuelle Inspektion der Qualität durch erfahrene Maschinenführer.
Die visuelle Inspektion umfasste dabei vor allem die Kontrolle auf vollständiges Vorhandensein aller Drähte beim Wickeln des Seils. Das Fehlen eines einzelnen Drahts würde die spezifizierte Zugkraft und Lebensdauer des kompletten Seils nachteilig beeinflussen und es unbrauchbar machen. Durch Qualitätsschwankungen im Winkelprozess der zugelieferten Drahtspulen kann es bei der Herstellung des Seils aber immer wieder vorkommen, dass einzelne Drähte reisen. Hier obliegt es dann dem Anlagenführer den Prozess genau zu überwachen und im Falle eines Drahtbruchs die Anlage schnellst möglich anzuhalten. Da aber zwischen der Erkennung eines Drahtbruchs und der Abschaltung oft mehrere Sekunden vergehen, entsteht entsprechend Ausschuss und Stillstandszeit, da die Anlage zurück gefahren werden muss, was gleichbedeutend mit entsprechend geringerer Produktivität ist.
Ziel war daher die Detektion des Drahtbruchs in Echtzeit, und CASAR setzte dabei auf die Erfahrung von [mu:v] im Bereich der optischen inline Messtechnik. Von Anfang an war dabei klar, dass die beim Verseilen mit bis zu 20m/s rotierenden Drähte nur durch ein berührungsloses Messprinzip mit Echtzeitanforderungen erfassbar sind. Herausfordernd waren dabei auch die Geometrien der teilweise extrem dünnen Drähte von nur 0,25mm, die dann auch noch in der Anlage schwingen. Zusätzlich herrschen in der Anlage extrem raue Umgebungsbedingungen durch das heiße Öl, das beim Winkeln kontinuierlich zugegeben wird.
Weil für diese Herausforderung keine Systeme am Markt direkt verfügbar sind, haben CASAR und [mu:v] gemeinsam eine Lösung für dieses Problem entwickelt. Dazu wurden verschiedene Lasermesssysteme von [mu:v] an verschiedenen Anlagen bei unterschiedlichen Drahtdicken getestet, um ein möglichst robustes und universelles System aufzubauen, das aber trotzdem einfach zu bedienen und zu justieren ist. Als optimale Lösung zeigte sich ein präziser Hochgeschwindigkeit-Reflexlichtsensor mit Software und Einstelloberfläche von [mu:v], der durch den Bediener über ein kleines Touchdisplay einfach an den laufenden Prozess angepasst wird.
Das System wurde bereits an mehreren Anlagen als Drahtbruchkontrollsystem installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Nach dem Start fährt das System vollautomatisch hoch, der Bediener muss nur noch die Anzahl der gerüsteten Drähte eintragen und nach einem Drahtbruch die Alarmmeldung löschen. Durch die schnelle Erfassung des Drahtbruchs innerhalb weniger Millisekunden, kann die Anlage nun automatisiert in Echtzeit angehalten werden, was den Ausschuss und die Stillstandszeiten der Anlagen entsprechend verringert. Die eingesparte Zeit steht den Mitarbeitern nun zur Verfügung um weitere Anlagen einzurichten und die Qualität an anderen Stellen zu optimieren.

Eingesetzte Produkte
[mu:v] Triggersensor
[mu:v] Kontrollsoftware mit Benutzeroberfläche

IRForgeAPP Schmieden von Metall bei hoher Temperatur

Operatorraum mit [mu:v] Software (Bildschirm rechts)

Beim Schmieden großer Metallteile ist die Einhaltung der vorgegebenen Temperatur ein wichtiger Qualitätsfaktor. Für die Messung der Temperaturen von ca. 550 bis 1.100 °C eignet sich die berührungslose Messung optimal. Speziell die Messung mit Sensoren hat aber den Nachteil, dass die Anzeige der Temperatur nach unten geht, wenn die Messstelle verzundert, oder sich Objekte wie Greifroboter zwischen Sensor und Messstelle bewegen. Unser Kunde hat sich daher für dieIRForgeAPP, eine Lösung mit Hochtemperatur-Wärmebildkamera und spezieller Auswertelogik von [mu:v] entschieden.

Als Partner für optische Inline Messtechnik hat [mu:v] ein Kontrollsystem installiert, das die Rückverfolgung von qualitätswichtigen Parametern ermöglicht: An der Schmiedepresse wurde eine Wärmebildkamera in einem robusten Industriegehäuse mit Schutzfenster installiert, die während des Schmiedens immer die höchste Temperatur des Halbzeugs ohne Einfluss des Zunders misst und dem Anlagenführer darstellt. Außerdem wird für die Dauer des Schmiedes die Temperatur automatisch aufgezeichnet und als Diagramm dargestellt. Dabei erkennt das System automatisch das Werkstück im Bild und ignoriert so die zahlreichen Störeinflüsse. Auch ein kurzzeitiges Verdecken der Kamera durch einen Mitarbeiter wird über die Software ausgeblendet.

Der Messvorgang startet dabei durch das Einlesen eines Barcodes mit der Auftragsnummer und nach manuellem Start auf der Benutzeroberfläche. Am Ende des Prozesses wird das Video der Wärmebildkamera mit der Auftragsnummer, dem Datum und der Uhrzeit verknüpft und archiviert. Darüber hinaus werden die Temperaturinformationen im SAP-System des Kunden hinterlegt, um so eine langfristige Qualitätsüberwachung zu garantieren und gegebenenfalls Rückschlüsse bei Ausfällen zu ermöglichen.

Eingesetztes Produkt

• optris PI 1ML

Vermessung von Flachglas

Lasertriangulationssensor zur Ermittelung des Abstands – die Lasergabel unten vermisst die Glaskante

Die Messung von Glasdicken und Abständen zu transparenten Gläsern wie Fensterglas oder Solarglas erfordert spezielle optische Sensoren. Für geringe Genauigkeiten werden für diese Aufgaben normalerweise Ultraschallsensoren eingesetzt, die aber stark abhängig von Umwelteinflüssen, wie Wind und Temperatur sind. Optische Sensoren bieten eine hohe Genauigkeit, müssen jedoch mit der Transparenz des Glases zu Recht kommen. Für diese spezielle Aufgabe haben wir eine Lasertriangulationsensor entwickelt, der dieser Aufgabe gewachsen ist. Dabei wird nicht, wie sonst üblich die diffuse Reflektion des Laserstrahls für die Abstandbestimmung genutzt, sondern die direkte Reflektion. Dadurch kann die Glasoberfläche mit einer Genauigkeit von wenigen µm vermessen werden.

In der gleichen Anwendung sollte auch die Glaskante vermessen werden. Beim Schneiden des Glases entstehen teilweise Kanten und Ausbrüche, die mit diesem Sensor vermessen werden soll. Zur Anwendung kam ein Laserzeilensensor in Gabelbauform. Die minimale Dämpfung der Glasscheibe reicht dabei aus, um auf der CCD-Zeile des Empfängers eine Reduzierung des Signals herbei zu führen. Dadurch kann durch eine entsprechende Schwellwertanpassung ein Signal generiert werden, das dem Verlauf der Glaskante entspricht.

Eingesetztes Produkt

• L-LAS-LT-30-SL

Glasbeschichtungserkennung

Sensor montiert zu Kontrolle der Lage von Flachglas

Während der Glasweiterverarbeitung ist es – gerade bei einseitig beschichteten Oberflächen – wichtig zu wissen, auf welcher Glasseite die zusätzliche Schicht aufgebracht wurde. Die Aufgabe der zusätzlichen Schicht(en) ist dabei recht unterschiedlich: Zum einen kann die Schicht extrem wasserabweisend wirken (Lotuseffekt), zum anderen reflexionsmindernd (Antireflexionsschicht) oder aber reflexionsfördernd (verspiegeltes Glas) sein. Anwendungen finden sich hier z.B. im Bereich der Flachglasherstellung für Fensterglas oder auch für Solarpanels.

Der RLS-GD Sensor arbeitet nach dem Reflexionsprinzip, dabei wird UV-Licht (Lichtfleckgröße ca. 6 mm x 2mm) unter einem bestimmten Winkel auf die Glasoberfläche gerichtet und dabei von der Oberfläche reflektiert. Dadurch kann die Beschichtung sicher erkannt werden. Auch die Unterschiede von Feuer- und Zinnseite sind erkennbar. Zur Schonung der UV-Diode ist der Sensor triggerbar, und mit einer internen Verschmutzungskompensation versehen.

Eingesetztes Produkt

• RLS-GD-15/60°

Triggern auf dünne Glasscheiben

Positionierung von dünnen Glasscheiben

In verschiedenen Glashandlingsanlagen müssen Glasplatten bis zu einer Höhe bzw. Breite von einigen Metern hochgenau (im 0,1 mm Bereich) positioniert werden. Erschwerend kommt dabei hinzu, dass die Dicke der Glasplatten 0,5 mm betragen kann. Außerdem muss bei gehärteten Gläsern mit einer Durchbiegung von einigen Millimetern gerechnet werden. Desweiteren darf der Laserlichtfleck bei Vibrationen der Anlage den Eingangsbereich der Empfangsoptik nicht verlassen. Damit die Glasplatte sicher erfasst werden kann, muss zum einen ein entsprechend großer Detektionsbereich zur Verfügung stehen (9.5 mm x 4 mm Laserlichtband) und zum anderen die Empfindlichkeit entsprechend hoch eingestellt werden können.
Die Laserlichtschranke D-LAS-44-ED-9.5×4-AC-CON-R ist parametrierbar unter Windows®. Ein externer Taster dient zum Teachen des aktuellen Maximalwertes. Mit einem Potentiometer wird die richtige Verstärkung eingestellt. Am Ausgang steht ein digitales Signal (Polarität einstellbar unter Windows®) sowie ein Analogsignal zur Verfügung. Durch Aktivieren der Schwellennachführung ist die Laserlichtschranke verschmutzungsunempfindlich. Die Schaltfrequenz liegt bei 1 kHz.

Eingesetztes Produkt

• L-LAS-TB-50-CL

Doppelblechkontrolle

Zeilensensor im Auflichtverfahren erkennt die doppelte Blechlage

Beim Blechbiegen oder -stanzen darf nur ein Blech im Einzug erfasst werden, da sonst die Werkzeuge beschädigt werden. Mit dem Laserzeilensensor L-LAS-RL-15-FE kann die Blechdicke im Reflexlichtverfahren gemessen werden und damit der Prozess gestoppt werden.

Eingesetztes Produkt

• L-LAS-RL-20-W-CL

Glanzmessung an Keramikbodenplatten

Glanzmessung der Keramikplatten

Eine 100%-Kontrolle bei der Herstellung von Keramikbodenplatten während der Produktion wird immer wichtiger. Wenn einzelne Keramikplatten das Tageslicht unterschiedlich stark reflektieren, entsteht ein ungleichmäßiges Erscheinungsbild, das Grund zur Reklamation geben kann. Mit einer in den Produktionsprozess integrierten Online-Glanzkontrolle wird über eine Trendanzeige die Tendenz des Glanzwertes angezeigt. Desweiteren wird kontrolliert, ob sich der Glanzwert innerhalb des erlaubten Bereiches bewegt.

Eingesetztes Produkt

• RLS-GD-15/60°