Farbsensoren Worauf es bei der Auswahl von Farbsensoren ankommt

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Joachim Hueber* / Jan Vollmuth

Farbe spielt eine zunehmend wichtige Rolle in industriellen Abläufen: Sortierungen nach Farbe, Farbprüfungen in der Eingangskontrolle von Teilen oder die Prüfung von Oberflächen sind nur einige Beispiele der Einsatzmöglichkeiten von Farbsensoren. Bei der Auswahl gibt es einiges zu beachten.

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Das Color Control ACS7000 von Micro Epsilon zählt zu den modernsten Online-Farbmesssystemen weltweit.
Das Color Control ACS7000 von Micro Epsilon zählt zu den modernsten Online-Farbmesssystemen weltweit.
(Bild: Micro Epsilon)

Die Anbauteile am KFZ, wie z.B. die Parksensoren, werden getrennt lackiert. In der Montage muss aber die Farbdifferenz zwischen dem Parksensor und der Stoßstange gleich Null sein. Dies bedeutet, dass die beiden Farben identisch sein müssen. Der Farbsensor Color-Sensor von Micro-Epsilon ermöglicht einen direkten Farbvergleich zwischen dem Parksensor und der Stoßstange.

Ein System für viele Aufgaben

Der Color-Sensor LT-2-DU besteht aus zwei Farbsensoren. Die integrierte Elektronik führt eine logische Auswertung durch. Sie definiert z.B. wie weit die zwei Farben der beiden Farbsensoren bzw. Kanäle voneinander entfernt sein dürfen. Für den Kunden bedeutet dies, dass kein weiterer Aufwand in die Auswertung der Messung investiert werden muss. Der Sensor gibt ein NIO-Signal aus, wenn sich die Farben voneinander unterscheiden und ein IO-Signal, wenn die Farben gleich sind. Das gleiche Messsystem kann für den farblichen Vergleich anderer Anbauteile genutzt werden: z.B. Abdeckung der Scheinwerferreinigungsdüsen zum Stoßfänger, Spiegel zur Karosserie, Karosserie zum Stoßfänger.

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Die Farbsensoren werden bei der Automobilproduktion nicht nur außen eingesetzt, sondern prüfen auch das Auto-Inneninterieur. So werden in der Montagelinie eines deutschen Automobilherstellers gleiche Interieur-Teile anhand verschiedener Nahtfarben unterschieden. Bisher wurden die Nähte visuell geprüft. Um den Prozess zu automatisieren und wirtschaftlich zu optimieren, werden heutzutage Farbsensoren der Serie Color-Sensor eingesetzt. Die High-End-Sensoren arbeiten mit einer sehr hohen Prüfgenauigkeit (Farbabstand ΔE > 0,5) und unterscheiden so die für den Menschen fast identischen Farbtöne. Ein weiterer Vorteil des Sensors ist eine hohe Wiederholgenauigkeit, die Ergebnisse sind sehr gut reproduzierbar und unterstützen somit den Zusammenbau der Interieurteile auf einem speziellen Montagetisch nach dem Poka Yoke-Prinzip. Dadurch können in der Produktion Zeit und Kosten gespart werden.

Qualitätssicherung auf Umwegen

Direkte Messung von Farben und Schattierung ist nur kleiner Teilbereich vom umfangreichen Einsatzgebiet der Farbsensorik. Anhand der Farbe können mit einer ausreichenden Genauigkeit viele weitere Messgrößen und Parameter kontrolliert werden, z.B. die Anwesenheitskontrolle. Bei der Firma Schüco zum Beispiel, einem Fensterhersteller, werden im Herstellungsprozess die Kunststoffprofile mit einer Schutzfolie versehen - die Folie schützt den Rahmen vor Kratzern und Schmutz. Das Farbmesssystem Color-Control ACS7000 prüft, ob die Folie auf dem Fensterrahmen korrekt angebracht ist. Dabei wird die genaue Unterscheidung von Farben, die auf der spektralen Farbmessung basiert, genutzt. Obwohl die Folie transparent ist, ändert sich die Farbe des Fensterrahmens, nachdem die Folie aufgebracht worden ist. Vergleicht man die Farbe des Rahmens einmal mit und einmal ohne Folie, kann eine minimale Farbänderung von ΔE = 0,1 festgestellt werden. Das spektrale Farbmesssystem erkennt prozesssicher, ob die Folie am Fensterprofil angebracht ist. Fehlt die Folie, wird die Produktionsanlage gestoppt. Das Messsystem schließt aus, dass Profile die Extruderanlage ohne Folie verlassen.

Auch bei der Herstellung von Tabletten wird die genaue Farbkontrolle für die Überprüfung der Zusammensetzung eingesetzt. In den Tabletten werden verschiedene Inhaltsstoffe verwendet. Unterschiedliche Konzentrationen von Wirkstoffen beeinflussen ihre die Tablettenfarbe. Der Farbverlauf variiert von Weiß über Beige bis Gelb. Mit Color-Control ACS7000 können die feinen Farbunterschiede, speziell die fein abgestuften Farbnuancen zwischen Weiß und Beige, präzise erfasst werden. Aus der Farbinformation ergibt sich die Aussage über die Qualität der Zusammensetzung der Tablettenwirkstoffe bei der Produktion. Durch die Farbmessung der Tabletten kann geprüft werden, ob die Wirkstoffe in der richtigen Menge bzw. Konzentration vorhanden sind.

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