Software sorgt für nötige Intelligenz
Überzeugen konnte in diesem Zusammenhang eine einfach integrierbare Lösung bestehend aus einem Farbsensor der Serie OF50 und einem Lichtleiter mit linienförmigen Lichtaustritt sowie einer Vergrößerungsoptik. Ergänzend zur Hardware kam die eigens für die Farbsensoren entwickelte Parametriersoftware hinzu, die der gesamten Anwendung die erforderliche Intelligenz verlieh. Der Grund: Während bei nicht geglühten Rohren neben der Schweißnaht auf beiden Seiten eine sehr deutliche Wärmeeinflusszone erkennbar ist, die sich farblich vom Untergrund abhebt, sind derartige Anlassfarben bei geglühten Rohren durch das Normalisieren entweder vollständig verschwunden oder nur noch schwach erkennbar. Die Parametriersoftware kann mehrere eingeteachte Werte eines Objektes oder Objektbereiches als Referenzen für IO- bzw. NIO-Zustände zu Farb- respektive Referenzgruppen zusammenfassen. In dieser Anwendung wurden daher mehrere Schweißnähte in unterschiedlichen Ausprägungen eingeteacht und in der Referenz-/Teachtabelle der Software in einer Gruppe für den Zustand ‚Schweißnaht vorhanden‘ hinterlegt. Für den Zustand ‚Schweißnaht nicht vorhanden‘ teachte man zusätzliche Bereiche ohne Schweißnähte bzw. Bereiche mit Streifen, Schlieren sowie Verfärbungen ein, die zwar Schweißnähten ähnlich sehen, jedoch u.a. beim Glühen der Rohre entstehen können. Der Sensor ist seitlich des Biege- und Presswerkzeuges montiert, um die Handhabung der Werkstücke nicht zu behindern. Zur Erkennung der Schweißnaht liefert der Lichtleiter im Zusammenspiel mit der Fokussierlinse einen linienförmigen Lichtfleck. Dieser stellt sicher, dass der Sensor über einen ausreichenden Erfassungsbereich verfügt, um eindeutig zwischen einer Schweißnaht und z.B. Überresten von Glühprozessen unterscheiden zu können. Für die Bearbeitung wird das Rohr in das Biegewerkzeug eingelegt und solange gedreht, bis der Sensor die Schweißnaht erkennt. Hierzu vergleicht er die aktuell erfassten Werte mit den Einträgen in den zuvor gespeicherten Referenz-/Teachtabellen. Stimmen die Werte mit denen der Gruppe für den IO-Zustand überein, übermittelt der Sensor ein Signal an die SPS, die dann über einen Pneumatikzylinder das Rohr im Werkzeug für den anschließenden Biegeprozess fixiert. Die komplette Bearbeitung eines Werkstückes inklusive Schweißnaht-Erkennung und korrekte Positionierung des Rohres für den anschließenden Biegeprozess benötigt nur wenige Sekunden.
Automatisierte Farbmischung
Um ein klassisches Einsatzfeld von Farbsensoren geht es in der abschließenden Anwendung, die sich mit der lückenlosen Qualitätsprüfung bei der automatisierten Herstellung kundenindividueller Bodenbeschichtungen beschäftigt. Ein Anbieter von Systembaustoffen für die Bausanierung, -instandsetzung und -abdichtung stellt u.a. Bodenbeschichtungen aus Epoxidharz in kundenspezifischen Farben her. Die Produktion der Beschichtungen wurde vor mehr als einem Jahr mit einer Automationslinie modernisiert. An der ersten Station der Linie wird das Basismaterial abgefüllt, wobei die Gebinde eines identischen Auftrages einen Barcode erhalten, der von der Mischanlage ausgelesen wird. Nach der Dosierung der Farbe erfolgt das Verrühren des Endproduktes, dem sich an der letzten Station die Kontrolle der Füllmenge sowie der korrekten Farbe anschließt. Zur Farbkontrolle wurde in der Vergangenheit jedes Mal zu Beginn eines neuen Auftrages eine Flüssigkeitsvermessung durchgeführt. Hierzu rührte man das entsprechende Produkt mit dem gewünschten Farbton an und entnahm eine Probe, die in einem Labor 24 Stunden trocknen musste. Angesichts dieser zeitraubenden Prozedur ist es verständlich, dass bei größeren Produktionschargen zur Farbkontrolle nur Stichproben möglich waren. Kam es dann zu unbemerkten Farbabweichungen, bedeutete dies mitunter größere Ausschussmengen. Eine durchgängige Farbkontrolle innerhalb der Automationslinie konnte schließlich mit einem Farbsensor der Serie OF34 und der zugehörigen Parametriersoftware realisiert werden. Zur Farbkontrolle an der Wiegestation wird der Sensor über eine Vorrichtung in ein Gebinde an der Station abgesenkt. Um exakte Messergebnisse zu erhalten, muss der Sensor einen stets gleichbleibenden Abstand zur Farbe im Behälter einhalten. Da die abgefüllte Bodenbeschichtung eine stark glänzende bzw. spiegelnde Oberfläche hat, ist der Sensor zusätzlich mit einem Polarisationsfilter ausgestattet. Zu Beginn einer Produktionscharge prüft das Labor die Farbgebung der ersten Mischung. Ist diese einwandfrei, wird die Farbe über die Parametriersoftware eingeteacht und als Referenz im Sensor hinterlegt. Alle weiteren Gebinde einer Charge lassen sich nun auf die korrekte RAL-Farbe der Beschichtung kontrollieren. Sämtliche geprüfte Farben bereits produzierter Beschichtungen werden in einer Datenbank abgespeichert und stehen somit für deren erneute Herstellung zu einem späteren Zeitpunkt als Referenz zur Verfügung.
