TCP-Messtechnik

Exakte Dosier-Nadelvermessung

Zuverlässige Komplettlösungen aus einer Hand, sichere Prozesse und Genauigkeit bei bdtronic in Weikersheim: Das Unternehmen entwickelt seit rund 40 Jahren Prozesslösungen und Anlagensysteme in den Bereichen Dosiertechnik, Imprägniertechnologie, Heißnieten, Plasmavorbehandlung und Automation und setzt auf hochwertige Sensortechnik von Captron Elektronic.

Kontinuierliche Überwachungs- und Regelungskreise sorgen bei bdtronic für Prozesssicherheit. © bdtronic

Bei vielen Anlagen von bdtronic handelt es sich um Individualanfertigungen. Kontinuierliche Kontroll- und Regelungskreise sorgen für Prozesssicherheit. Neben Förderleistung, Füllstandüberwachung und Temperaturregelung im Materialbehälter zählt dazu auch die regelmäßige Dosiernadelüberwachung. Hier setzt bdtronic auf Komponenten für Sensortechnik von Captron aus Olching bei München. „Wenn es um Sensortechnik geht, sind Kompetenz, Genauigkeit und innovative Lösungsansätze entscheidend“, begründet Martin Kraus, Leiter Materialwirtschaft von bdtronic die mehr als 25-jährige Zusammenarbeit mit Captron. „Hier kommen die Lösungen nicht von der Stange, sondern werden individuell ausgearbeitet. Das macht die Zusammenarbeit so besonders.“

Fehler vermeiden, Prozesse vereinfachen
bdtronic, früher bekannt als Bartec Dispensing Technology, ist mittlerweile globaler Anbieter von Ein- und Zwei-Komponenten-Dosiersystemen und -anlagen. Das Unternehmen konzipiert und baut manuelle bis vollautomatische Systeme. In der Anfangsphase war die Einbindung von Sensoren in die Dosieranlagen noch aufwändig. Eigene Halterungen mussten hergestellt und viele verschiedene Komponenten in Einklang gebracht werden. Die Vibrationen der Anlagen führten dazu, dass sich die Sensoren nach einiger Zeit verstellten und nicht mehr genau arbeiteten. Zeitaufwändiges Nachjustieren war nötig, um dauerhaft präzise arbeiten zu können. Hier setzt die Zusammenarbeit mit Captron ein: „Wir gehen der jeweiligen Anforderung auf den Grund und entwickeln darauf basierend eine passende Lösung“, erklärt Reinhard Bellm, Firmengründer und geschäftsführender Gesellschafter bei Captron. „Unsere Idee war es, ein einteiliges System in flacher Bauform zu entwickeln, das eine einfachere Installation, eine höhere Genauigkeit und mehr Prozesssicherheit ermöglicht.“ Diese Lösung hat sich mittlerweile im Markt bewährt.

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Genauigkeit an erster Stelle
Die Lösung von Captron basiert auf ihrer TCP-Messtechnik für Industrieroboter. Insgesamt werden jährlich bis zu 200 Anlagen von bdtronic mit Sensoren des Typs ORL2 bestückt. Die geschlossene Messeinheit zeichnet sich durch eine besonders flache Bauform aus. In dem Sensor sind zwei Laserlichtschranken integriert, die ein Korrekturfeld wie eine Art Koordinatensystem erstellen. Es ermöglicht eine exakte, dreidimensionale Nadelvermessung. Das Prinzip: Ein Roboter fährt mit der Vergussnadel im Rahmen einer Referenzfahrt von oben in das Laserkreuz hinein. Anhand der Routine lässt sich dann feststellen, ob die Werkzeugspitze richtig positioniert ist. Neben der Position überprüft der Sensor auch die Beschaffenheit der Nadel: Befindet sich der Roboter im sogenannten Nullpunkt der Lichtschranken, kann die Messeinheit anhand der Verfahrgeschwindigkeit des Roboters beim Eintauchen die Länge der Dosiernadel vermessen. Innerhalb dieses Prozesses wird zudem festgestellt, ob die Nadel verbogen oder verschmutzt ist.

„Werden Dosieranlagen in der Klebstoffverarbeitung eingesetzt, sind vor allem die Aushärtezeiten ein potenzielles Risiko: An der Luft neigt Klebstoff zu schnellem Aushärten, so dass unerwünschte Rückstände an der Dosiernadel entstehen können“, erklärt Martin Kraus von bdtronic. „Es muss regelmäßig geprüft werden, ob die Nadel sauber und einsatzfähig ist.“

Die eingesetzte Kundensoftware wertet Daten für regelmäßige Analysen und Statistiken in kontinuierlichen Überwachungs- und Regelkreisen aus. Ist die Nadel nicht richtig positioniert, meldet der Sensor den Fehler direkt an die Anlage. Diese reagiert ohne manuelle Unterstützung. Auch gibt es eine Fehlermeldung, wenn eine Nadel falsch eingesetzt wurde, sodass der Bediener einschreiten kann. So lässt sich Prozesssicherheit gewährleisten, und die Fehlerquote der Anlage sinkt.

Anlagen mit Mehrfach-Verguss
Parallel zum geschlossenen System auf Basis der ORL2-Modelle wurde zeitgleich eine weitere offene Lösung entwickelt, die ebenfalls bei bdtronic Anwendung findet. Während die Dosiernadel in die ORL2-Messeinheit von oben eingeführt und nur im Rahmen eines eingeschränkten Messfeldes bewegt werden kann, ist das Modell OGLW2 seitlich offen. Einige Endkunden von bdtronic arbeiten mit Dosieranlagen, die mehrere Teile gleichzeitig vergießen und daher über eine Batterie an Dosiernadeln verfügen. Anhand des offenen Systems können so mehrere Nadeln im Durchfahren direkt hintereinander vermessen werden – was im geschlossenen System nicht möglich ist. Die Laserlichtschranken sind dafür in einem erhöhten Optikaufbau des Sensors integriert. Durch die Aussparungen zwischen den Lasern wird vermieden, dass die anderen Nadeln mit dem Gehäuse kollidieren, während eine Dosiernadel vermessen wird. Auch hier sorgt der einteilige, aus dem Vollen gefrästen Aufbau für optimale mechanische Stabilität.

Durch den vollautomatischen Prozess gewinnen die Anlagenführer Zeit. Statt permanent die Einstellungen der Dosierroboter manuell zu überprüfen und Nachmessungen anzustellen, fährt die Anlage nach einer bestimmten Anzahl von Verklebungen automatisch durch das Messsystem und entscheidet, ob alle Einstellungen stimmen und der Dosierprozess wieder aufgenommen werden kann. Potenzielle Störungen werden durch optische oder akustische Signale automatisch gemeldet. Das führt nicht zu einer höheren Produktivität und senkt zugleich die Fehlerquote in der Produktion. pb


Die Captron Electronic GmbH gestaltet seit 1983 als moderner, mittelständischer Hersteller kapazitiver sowie optischer Sensoren die Zukunft in der Mensch-Maschinen- und Maschinen-Maschinen-Interaktion – mit kompletten Sensorsystemen und maßgeschneiderten Sondersensoren nach kundenspezifischen Anpassungen. Als weltweit agierender Hersteller entwickelt, fertigt und beliefert Captron kleine und mittelständische Unternehmen sowie große Konzerne verschiedenster Branchen und Einsatzgebiete. Dies gilt sowohl für das Seriengeschäft als auch für das Projektgeschäft. Neben dem deutschen Firmensitz in Bayern betreibt Captron weitere Unternehmensstandorte in China und den USA sowie Vertriebspartner rund um den Globus.

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