Traversierende Mess-Einrichtung mit optischen Sensoren

09.10.2012 - 11:38 | 738071


Artikel von ISEDD GmbH

Messgeräte-System zur kontinuierlichen Messung der optischen Retardation in der Produktion von transparenten Kunststoffprodukten mit besonderen Anforderungen an die optischen Eigenschaften

Bielefeld, 09.10.2012

Touchscreens, Sportfunktionskleidung, Kontaktlinsen, Milchtüten, Doppelstegplatten, Flugzeuge, Windräder – die Anwendungsbandbreite von Kunststoffprodukten scheint unbegrenzt. Auch Bauteile mit besonderen optischen Anforderungen werden inzwischen aus Kunststoffen produziert. Als entscheidender Innovationstreiber für diese Entwicklung gelten die optischen Datenträger – CD/DVD/BluRay. Hier hängt die Qualität der Abtastung der gespeicherten Informationen in besonderer Weise von der Doppelbrechung ab.

Die optischen Eigenschaften – insbesondere die Doppelbrechung – sind auch bei Folien für optische Anwendungen, wie z.B. Verbundglasscheiben oder Schutzfolien, bei Kunststofffenstern, Linsen oder optischen Sensoren von besonderer Relevanz. Diese Produkte sollen über nahezu isotrope optische Eigenschaften verfügen. Das bedeutet, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes soll in allen Richtungen gleich sein, um unerwünschte optische Verzerrungen zu vermeiden.

Zur Überprüfung der Doppelbrechung in Transmission – und bei beschichteten Produkten ggf. auch in Reflexion – hat die ISEDD GmbH in Bielefeld ein vielseitig einsetzbares Sensorsystem entwickelt. Für Laboranwendungen wird es als Tischinstrument zur schnellen optischen Analyse von Proben realisiert. In Verbindung mit weiteren Analysemethoden, z.B. Messung von Beugungseffekten und –intensitäten oder optischer Dämpfung wird es u.a. zur Optimierung der Abbildungsqualität und Produktionsgeschwindigkeit von optischen Datenträgern sowohl im Mastering, in der Werkzeugproduktion als auch im Spritzguss verwendet.

Ausgestattet mit einer automatischen Traversiereinrichtung können mit diesem Sensorsystem auch breite, kontinuierlich produzierte Folien oder Platten auf unterschiedliche Parameter überwacht werden. Diese inline installierten Systeme ermöglichen eine kontinuierliche Qualitätskontrolle bei der Produktion von Folien, die u.a. für Flachbildschirme, Fernseher, Flüssigkristallanzeigen (LCD), 3D-Brillen, etc. verwendet werden. Durch die stetige Erfassung der notwendigen Parameter lässt sich der Produktionsprozess laufend justieren. So kann eine konstante Produktqualität erreicht und Ausschuss vermieden werden. Gleichzeitig wird eine vollständige Produktions- und Chargendokumentation ermöglicht, die die Einhaltung festgelegter Spezifikationen protokolliert.



Bisher wurden Traversiersysteme mit Verfahrwegen bis 2.300mm und Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 1.400mm/s realisiert. Die Positionsabweichung zwischen den beiden auf elektronisch gekoppelten Linearmotoren montierten Sensorköpfen beträgt dabei weniger als 0,05mm. Die Messeinrichtung liefert laufend Doppelbrechungsmesswerte mit einer Messrate von 10kHz und steuert im Falle von Spezifikationsüberschreitungen eine vielkanalige Markiereinrichtung und Warnleuchten an. Die Spezifikationsvorgabe erfolgt über das SAP-Produktionsplanungssystem, wo auch die erfassten Messwerte gespeichert werden. Der Datenbankzugriff erfolgt per SQL. Die Messeinrichtung kalibriert sich automatisch in festgelegten Zeitabständen anhand von integrierten Referenzen, wobei die Kalibriervorgänge ebenfalls in der übergeordneten Datenbank gespeichert werden.

Das Traversiersystem bietet als universelle Plattform die Basis für die Realisierung häufig anfallender Messaufgaben mit unterschiedlichsten Sensoren bei unterbrechungsfreien Extrusions- oder Giessprozessen.

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Norbert Elsbernd

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33719 Bielefeld

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retardation, doppelbrechung, birefringence, foil-production, folienproduktion, optische-eigenschaften,

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