Restschmutz, Klebstoff und andere Filme: Vollautomatische Erkennung im Prozess

Bereits im laufenden Prozess erkennt das Infrarot-Sensorsystem des Fraunhofer IPA Oberflächenveränderungen auf Werkstücken. Es arbeitet nicht nur schneller, sondern ist auch preiswerter als klassische Bildverarbeitungssysteme. Mit einer neuen Testapparatur lässt sich rasch und ohne großen Aufwand feststellen, für welche Einsatzfälle sich der Sensor eignet

Preiswerte Sensoren, die Schmutz und andere Oberflächenveränderungen zuverlässig detektieren, sind gefragter denn je. Sowohl die Anforderungen an die Reinheit von Oberflächen und Bauteilen steigen stetig als auch die Ansprüche an die Qualität von Beschichtungen. Wissenschaftler des Fraunhofer IPA haben ein kleines, kompaktes und preiswertes Sensorsystem entwickelt, das Kontaminationen wie Fettfilme ebenso wie die Güte des Materialauftrags prozessintegriert, direkt am Bauteil mißt. Es arbeitet schneller als klassische Bildverarbeitungssysteme und lässt sich zur Restschmutzerkennung ebenso nutzen wie zur Kontrolle von Prozessen, die Oberflächen definiert verändern. Kernstück des Sensorsystems ist ein Nahinfrarotdetektor, der mit Hilfe des Reflexionsverhaltens der Oberfläche deren Verschmutzungsgrad bestimmt. „Mit einer neuen Messeinrichtung können wir vor dem Einbau in eine bestehende Anlage, rasch und unkompliziert überprüfen, ob der Sensor für den speziellen Einsatzfall geeignet ist“, erklärt Projektleiter Kai Modrich.

Die Apparatur ermöglicht es, die optimale geometrische Konfiguration und die Detektionsgrenzen zu bestimmen. Je nach Aufgabenstellung und abhängig vom Substratmaterial, dessen Oberflächentopographie sowie dem zu detektierenden Materialauftrag und dessen Schichtdicke sind unterschiedliche Konfigurationen des Sensorsystems nötig. Mit der Messeinrichtung ist es möglich, sehr schnell die anwendungsspezifischen Bestrahlungs- und Reflexionswinkel und die hieraus resultierende Bestrahlungsstärke zu ermitteln. Damit sind die IPA-Wissenschaftler in der Lage, bereits im Vorfeld die Messgrenzen für die unterschiedlichen Materialien und Kontaminationen festzulegen. Messeinrichtung und Sensor sind Teil von Forschungs- und Beratungsprojekten mit dem Ziel, „in den Produktionsprozessen durch intelligente Automatisierungslösungen Kosten zu reduzieren und die Bauteilqualität über die gesamte Supply Chain zu erhöhen“, so Modrich.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Kai-Udo Modrich
Telefon: 0711/970-1272, Telefax: 0711/970-1008, E-Mail: kom@ipa.fhg.de