Suchen

Sensorik Systemlösung mit Farbsensor steigert Fertigungsqualität

| Redakteur: Jan Vollmuth

Zur Verbindung von Fahrzeugkomponenten werden verschiedenste Techniken und Materialien verwendet, darunter z. B. auch hochwirksamer Sekundenkleber. Warum dieser beim Zusammenfügen von zwei Bauteilen „leuchtet“, beschreibt folgende, spezielle Anwendung.

Mit einer vielschichtigen Lösung konnten die Herausforderungen bewältigt werden. Eine intensive UV-Lichtquelle regt die fluoreszierende Substanz im Kleber zu einem blauem Leuchten an, das vom Farbsensor detektiert und bewertet wird.
Mit einer vielschichtigen Lösung konnten die Herausforderungen bewältigt werden. Eine intensive UV-Lichtquelle regt die fluoreszierende Substanz im Kleber zu einem blauem Leuchten an, das vom Farbsensor detektiert und bewertet wird.
(Bild: IPF Electronic)

Ein Automobilzulieferer stellt sogenannte Dachabschlussspoiler für Pkw her. Diese Spoiler bestehen aus zwei Komponenten: einem schwarzen Kunststoffteil und einer bereits in Fahrzeugfarbe lackierten Oberschale. Derartige Bauteile werden auf verschiedene Weise miteinander verbunden, unter anderem mit einem transparenten Sekundenkleber. Bei dieser Verbindungstechnik wird ein Applikator verwendet, der den Kleber automatisiert an verschiedensten Positionen des schwarzen Kunststoffbauteils punktuell aufträgt. Um eine dauerhaft feste Verbindung beider Spoilerbauteile zu gewährleisten, muss kontinuierlich das Vorhandensein des Klebers an den betreffenden Klebepunkten geprüft werden.

Herkömmliche Sensorlösungen kommen nicht in Frage

Herkömmliche Sensorlösungen kommen für diese Anwendung nicht in Frage, da sie den transparenten Sekundenkleber nicht oder nur unsicher erfassen können. Darüber hinaus führt der Applikator selbst zu einer weiteren Herausforderung, denn an seiner Spitze kann sich vor dem Auftragen ein Klebstofftropfen bilden, dessen Abstand zur Bauteiloberfläche unterschiedlich ist. Unter Umständen kommt dieser Tropfen somit den Auftragsflächen der Klebepunkte sehr nahe. Die Sensorlösung muss daher nicht nur über einen kleinen und exakt definierten Abfragebereich verfügen, sondern auch einen Arbeitsabstand haben, der ein unproblematisches Auftragen des Klebers auf dem Bauteil sicherstellt.

Bildergalerie

Bewältigt werden konnten die vielschichtigen Herausforderungen schließlich durch die Empfehlung der Applikationsspezialisten von IPF Electronic, dem transparenten Sekundenkleber eine fluoreszierende Substanz beizumischen. Zur Detektion der Klebepunkte ergänzte man einen Farbsensor OF340181 durch eine externe, sehr intensive UV-Lichtquelle mit einem Glasfaserlichtleiter und einer speziellen Aufsatzoptik. Das UV-Licht regt die fluoreszierenden Anteile in dem Sekundenkleber zu einem charakteristischen blauen Leuchten an, auf das der Farbsensor zuvor über die zugehörige Parametriersoftware geteacht wurde.

Farbsensor bewertet die zugehörige Lichtfarbe

Anders als Lumineszenstaster, die nur das Leuchten von Pigmenten erkennen, bewertet der Farbsensor zusätzlich auch die zugehörige Lichtfarbe. Somit kann eindeutig festgestellt werden, ob auf den verschiedenen Positionen des Bauteils tatsächlich Sekundenkleber aufgetragen wurde. Die spezielle Aufsatzoptik auf dem Lichtleiter der UV-Lichtquelle stellt hierbei mit einem Arbeitsabstand von 20 mm die punktgenaue Ausleuchtung der Klebepositionen sicher, sodass eine fehlerhafte Detektion aufgrund eines Klebstofftropfens an der Applikatorspitze vermieden wird.

Der OF340181 gehört zur Serie der sogenannten True-Color-Sensoren. Diese Sensorfamilie wurde speziell im Hinblick auf die True-Color-Detektion (Farben sehen wie der Mensch) mit hoher Schaltfrequenz entwickelt. Die Geräte können mit integrierten bzw. externen Lichtquellen betrieben werden, wobei für die integrierte Lichtquelle unterschiedliche Betriebsarten zur Verfügung stehen.

Beleuchtung kann ausgeschaltet werden

Da sich die Beleuchtung über die zu den Farbsensoren gehörende Software ausschalten lässt, können auch Selbstleuchter wie z. B. LED, Rückleuchten von Pkw, Halogenlampen oder etwa auch Leuchtstofflampen nach Farbe und Helligkeit kontrolliert werden. Über 5 Digitalausgänge sind bis zu 31 Farben auswertbar, die maximale Schaltfrequenz der Sensoren liegt bei 35 kHz. Neben einer sehr hellen Weißlichtquelle steht unter anderem eine leistungsstarke UV-Lichtquelle zur Verfügung, mit der zum Beispiel fluoreszierende Flächen problemlos nach Farbe und Helligkeit unterschieden werden können.

Mithilfe von verschiedenen zusätzlich verfügbaren Optikfrontends werden Arbeitsabstände von nahezu 0 mm bis 1000 mm bei Detektionsbereichen mit einem Durchmesser von 0,5 mm bis ca. 100 mm erreicht. Die Lichtleiterversion der Sensoren ermöglicht außerdem deren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. (jv)

(ID:44180165)