Adleraugen

Da der Produktionsprozess durch die Inline-Farbkontrolle nicht beeinflusst werden darf, muss berührungslos gemessen und, je nach Prozess, auch schnell ausgewertet werden. So sind für schnelle Prozesse, wie z.B. im Druckbereich, Scanfrequenzen von mehreren 10kHz erforderlich. Um die Reproduzierbarkeit des Ergebnisses der Inline-Farbkontrolle zu gewährleisten, müssen dazu noch typische Störgrößen, wie Vibrationen, Fremdlichteinflüsse und Temperaturschwankungen berücksichtigt werden. Die Sensoren sollten deshalb mechanisch robust mit hoher Schutzklasse (IP67 bzw. IP64) ausgelegt sein und über geeignete Mechanismen zur Temperatur- und Fremdlichtkompensation verfügen. Die Spectro-3-Farbsensorfamilie von Sensor Instruments ist speziell für den Inline-Einsatz in der Produktion entwickelt worden. Das Kernstück des Sensors ist ein True Color-Farbdetektor (R, G, B), der in seiner Farbempfindlichkeit durchaus mit Handfarbmessgeräten vergleichbar ist. Das Gerät ist in unterschiedlichen Ausführungen (Auflichtsensoren, Lichtleitertypen) und mit einer Reihe von Beleuchtungsoptionen verfügbar, um eine, für die jeweilige Anwendung, optimale Messgeometrie zur berührungslosen Farbkontrolle zu erreichen. Um den Einfluss von Inline-Störgrößen auf das Messergebnis zu entschärfen, werden Fremdlicht und Schwankungen der Umgebungstemperatur kompensiert. Der Einsatz von hochwertigen LEDs sorgt zudem für eine homogene Ausleuchtung des Objekts. Eine der hervorstechendsten Eigenschaften des Sensors ist seine Schaltfrequenz von bis zu 60kHz. Diese ermöglicht eine präzise Inline-Farbkontrolle in sehr schnellen Verarbeitungsprozessen, wie z.B. im Druckbereich. So werden im Rollendruck aufeinanderfolgende Druckprozessschritte (Druckwerke) über Referenzmarken synchronisiert, um die Farben der einzelnen Druckwerke präzise übereinander zu drucken. Durch Abtastung der trapezförmigen Referenzmarken mittels eines schnellen Inline-Farbsensors erhält die Registersteuerung die Information über Quer- und Längsversatz der Farbwerke relativ zur schwarzen Referenzmarke. Beim Rollen-Offsetdruck sind die Referenzmarken als farbige Trapeze ausgelegt, bei anderen Druckverfahren kann es sich aber auch um für das menschliche Auge unsichtbare UV-Marken oder aber holographische Farbmarken, die nur unter einem bestimmten Winkel sichtbar sind, handeln. Um sowohl Farbmarken als auch UV-Marken mit einem System abtasten zu können, wurden beide Beleuchtungstypen in einem Sensor integriert. Kontrolle beschichteter Drähte oder Fasern Die Inline-Kontrolle der Farbhomogenität bei hoher Materialgeschwindigkeit ist ein weiterer Aufgabenbereich, in dem sich die Sensoren bewährt haben. Bei der Produktion von beschichteten Drähten oder Fasern sind Vorschubgeschwindigkeiten von 10m/s keine Seltenheit. Die kontinuierliche Kontrolle der Farbhomogenität, sowie das Erkennen kleinster Fehlstellen sind hier die Aufgabenstellungen für das Inline-Farbkontrollsystem. Da Glanz bei metallisierten Oberflächen die Farbinformation störend überlagert, verwendet man eine spezielle Streulichtscheibe um die Metalloberfläche möglichst ungerichtet zu beleuchten. Verbunden mit einer kleinen Empfängerblende ist so gewährleistet, dass nur diffus gestreutes Licht, das die Farbinformation enthält, am Detektor auftrifft. Auf diese Art und Weise kann die Farbhomogenität der metallisierten Oberfläche präzise überwacht werden. Die hohe Scanfrequenz ermöglicht dazu auch noch die Detektion kleinster Fehlerstellen auf dem Draht. Fazit Die heutigen Produktionsprozesse und die Produkte, die sie hervorbringen, sind sehr unterschiedlicher Natur. Jede Messaufgabe innerhalb der Inline-Farbkontrolle hat ihre eigenen Anforderungen, seien es nun Objektgröße, Arbeitsabstand, Umgebungsbedingungen oder schlicht das Budget, das berücksichtigt werden muss. Die Spectro-3-Farbsensorfamilie bietet, zusammen mit ihrer Compact Line CL und Junior-Serie JR, eine große Auswahl an Sensorvarianten, mit denen sich unterschiedlichste Problemstellungen lösen lassen, und das bei einem Investitionsrahmen von oft weniger als tausend Euro. SPS IPC Drives: Halle 7, Stand 396