Das Sensorsystem des Stuttgarter IPA kann in der laufenden Produktion zwischen sauberen und schmutzigen Teilen unterscheiden. Darüber hinaus spürt es den Ort einer Kontamination auf und misst den Grad der Verschmutzung.
Um verschmutzte Teile im laufenden Prozess aufzuspüren, hat Kai Modrich ein Sensorsystem entwickelt. „Die Sensoren überprüfen Oberflächen nach der Reinigung“, erklärt der Projektleiter des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). „So wird eine effiziente Qualitätskontrolle direkt am Bauteil möglich.“ Dies senke den Ausschuss und erhöhe den Marktwert. Eine saubere Metalloberfläche haftet besser, ist beständiger gegen Korrosion und wirkt sich positiv auf nachfolgende Verfahren, wie Lackieren, Kleben und Wärmebehandeln aus.
Der Sensor bestimmt den Restschmutz auf der Oberfläche eines Bauteils, indem er im nahen Infrarot-Bereich die Reflexion misst. Laut Modrich kann das System nicht nur zwischen sauber und schmutzig unterscheiden – es spürt auch den Ort einer Kontamination flächendeckend auf und quantifiziert den Verschmutzungsgrad. Die Ingenieure setzen dazu mehrere Sender-Empfänger-Paare in Reihe ein. Eine Linearachse bewegt den Messkopf wie bei einem Flachbettscanner über das zu prüfende Bauteil. Die aufgenommenen Messwerte werden in einen PC eingelesen, ausgewertet und graphisch dargestellt. Ein Simulationsmodell kann schon im Vorfeld, je nach Oberfläche und ihrer Verschmutzung, die erforderlichen Detektionsgrenzen berechnen. Die Prüfeinrichtung lässt sich dadurch spezifisch an die Anwendung anpassen.
Damit das System noch flexibler wird, will Modrich in einem nächsten Schritt intelligente Sensoren entwickeln, die sich nach dem Plug & Play-Prinzip in bestehende Anlagen integrieren lassen. bk
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